Ломаная крыша частных домов — прекрасное решение для расширения жилой или полезной площади без необходимости строительства дополнительного этажа. Организация мансарды в чердачном пространстве придает дому оригинальный и современный внешний вид, помимо этого, она способствует экономии энергии путем уменьшения теплопотерь через крышу и увеличению жилой площади.
Особенности мансарды
Основное, чем отличается мансарда от обычных помещений – в ней почти нет стен в привычном понимании, так как стенами служит доработанная стропильная система, сконструированная из множества наклонных кровельных поверхностей. Потому конструкция окна будет сильно отличаться – оно должно не препятствовать естественному освещению, и должно принимать на себя нагрузки в виде осадков и сильного ветра – воздействие погодных условий на наклонную крышу сильнее, чем на массивные элементы здания.
Важно! Регламент СНиП оговаривает, что площадь оконного проема не должна быть меньше, чем 10% поверхности пола в общем помещении. Поэтому при разделении чердачного помещения перегородками желательно в каждой новообразованной комнате также сделать окно.
Преимущества установки мансардного окна наклонного типа:
- Большой поток естественного света, сглаживающий светотени;
- Нет необходимости кардинально переделывать форму крыши и менять ее рельеф;
- Простая установка, посильная самому хозяину.
При монтаже окна-дормер (слуховое вертикальное окно, требует выноса рамы за пределы мансарды) геометрические формы крыши нужно усложнять монтажом верхней и боковых ендов, также усложняется и укладка или монтаж кровельного покрытия. Готовую систему стропил гораздо сложнее при этом переделать, чем заложить в свой индивидуальный проект дома новое мансардное окно. Ендовы необходимо тщательно гидроизолировать, так как их расположение и геометрия относительно постоянных атмосферных воздействий делают эти места наиболее уязвимыми для проникновения влаги и холода. В регионах с среднегодовым высоким осадков рекомендуется над дормерами делать снегозадержатели. Но основное преимущество дормера – можно стоять рядом с ним в полный рост – перевешивает все устраняемые недостатки.
Утапливаемое в крышу окно делается, если через это окно организуется выход на балкон. В остальных случаях это малопривлекательный вариант: плохое естественное освещение, неоправданное усложнение геометрии крыши, большие трудозатраты с минимумом эффекта.
Самый доступный вариант – окно в торце мансарды – дешевое и практичное решение, которое вполне реализуется без посторонней помощи.
Особенности эксплуатации ломаной мансардной крыши
Ломаная крыша отличается от крыши нежилого чердака тем, что после утепления и устройства стен её стропильная система становится недоступной для осмотра. Таким образом, своевременное выявление подгнилостей в древесине, которые могут появиться в результате протечек, становится невозможным.
По этой причине крышу следует регулярно подвергать осмотру на предмет нарушения герметичности, особенно в местах прохода через кровлю дымовой трубы и вентиляционных выходов, примыканий основного кровельного покрытия к покрытию «кукушки» и т. д. При малейших сомнениях потенциально опасные места нужно заделывать герметиком для наружных работ. Кроме этого, следует выполнить некоторые профилактические мероприятия:
- Оборудовать мансардную крышу системой антиобледенения. Она состоит из греющих кабелей, которые укладываются по скатам и в элементах водостока. Придётся выделить средства на эксплуатационные затраты — нужно будет платить за расходуемую системой электроэнергию, но зато крыша будет гарантированно защищена от повреждения сползающим льдом.
Греющий кабель укладывается по скатам и водостокам и предохраняет кровлю от образования снежных сугробов и обледенения
- В только что построенной крыше стропила и другие деревянные элементы, если они не были предварительно высушены, могут давать усадку. На этот случай не нужно торопиться с монтажом утеплителя и обшивки, чтобы иметь возможность подтягивать гайки на болтах и шпильках.
- Следить за состоянием отверстий в карнизе, коньке и аэраторах, через которые в подкровельное пространство проникает воздух. В случае засорения их следует своевременно очищать: при отсутствии движения воздуха на деревянных элементах будет конденсироваться влага, что спровоцирует их быструю порчу. Столь же нежелательной является конденсация влаги на нижней поверхности кровельного покрытия.
- Осматривать состояние защитных решёток, установленных в карнизных продухах (отверстиях для поступления воздуха). Их загрязнение значительно сокращает пропускную способность, в результате чего кровельная вентиляция не сможет работать с предусмотренной проектом эффективностью.
- Если кровля является фальцевой, регулярно уплотнять фальцы. При отсутствии полимерного покрытия стальной кровельный материал следует каждые три года окрашивать масляной краской.
- Очищать водосточные желоба от листьев и прочего мусора осенью.
Осенью нужно периодически очищать водосточные желоба от листьев, веток и мусора
- Удалять снег с крыши зимой. Во избежание повреждения кровельного покрытия снег убирают не полностью, а оставляют слой толщиной 5 см. Тонкий слой льда, если он есть, также не трогают, поскольку при его удалении с большой вероятностью можно повредить кровлю. Если крыша укрыта шифером, то с неё удаляют только рыхлый снег: шифер ввиду его хрупкости очень легко можно разрушить.
Стропильная система мансарды
В индивидуальном строительстве дом с мансардой часто строят с ломаной крышей, хоть это и дорогостоящее решение. Ломаные мансардные крыши в силу своих особенностей конструкции намного увеличивают полезную площадь внутренних помещений мансарды. При одинаковой ширине фундамента дома и пола комнаты в такой мансарде будут иметь бо́льшую площадь за счет выступов и ниш, чем комнаты под крышей обычной конструкции.
Стандартная конструкция ломаной крыши позволяет опустить свесы карниза намного ниже, не только сделав экстерьер дома весьма оригинальным – такие свесы защищают стены и фундамент дома от ветра и влаги, направляя атмосферные осадки в сторону от жилья.
Чем сложнее ломаная крыша своими руками, тем сильнее зависимость надежности конструкции от материалов, из которых изготовлена кровля, от климатических условий, от толщины балок стропильной системы и других факторов. Классическая мансардная крыша своими руками чертежи которой приведены ниже, имеет соотношение наклона нижних скатов к полу в 60°, верхних скатов – в 30°.
СНиП оговаривает комфортную высоту потолков в мансардных комнатах – не менее 2 м. Поэтому схема с уклоном крыши в 600 вполне оправдана, а надежность конструкции обеспечивается более толстыми балками перекрытия и брусом стропил, чем при обустройстве обычной двускатной крыши.
При классическом построении мансарды сила ветра и нагрузки от веса снега на боках кровли с большим уклоном не учитываются. Снег будет накапливаться на верхней поверхности кровли, выполненной с наклоном 300-450. Чем больше угол наклона кровли, тем сильнее парусность крыши, поэтому в климатических с сильным ветром нужно строить крыши с маленьким уклоном, а это для обустройства мансарды представляет проблему – площадь дома в таких условиях должна быть довольно большой.
Строительство мансарды с ломаной кровлей ↑
Несмотря на то, что устройство стропильной системы мансарды предполагает использование габаритных и тяжелых элементов конструкции, осуществить монтажные работы вполне способны даже два человека. Объясняется это тем, что конструкция кровли имеет модульный принцип сборки, который позволяет собирать и объединять разные ее элементы непосредственно на поверхности земли, и только потом осуществлять их подъем на высоту и крепление. Мансарда с ломаной кровлей собирается по висячей схеме установки, с упором стропильных ног на стены постройки, а также вертикальные стойки, смонтированные на затяжки перекрытия.
Алгоритм подборки и укладки элементов следующий:
- Заподлицо с внутренней кромкой стен укладывается мауэрлат, который фиксируют шпильками. В деревянном доме его монтируют на венец сруба, и фиксируют деревянными нагелями.
- Мауэрлат перекрывают балками затяжки (сечение 100×200 мм). Крепеж обеспечивают скобами со стальной проволоки 6 мм.
- Стены мансарды формируют за счет установленных вертикальных опор, для которых берут балку 150×150 мм. Монтаж осуществляют с упором на брус перекрытия, и скрепляют стальными уголками.
- На установленные опоры укладывают прогоны, и соединяют затяжками. Для прогона необходим брус 150×150 мм (100×100), затяжки изготавливают из такого же материала.
- Следующим шагом монтируют наклонные стропила в нижней части, изготовленные из доски сечением минимум 50×100 мм. Пятой ноги упирают в мауэрлат с дальнейшей фиксацией. К прогонам соединяют способом врубки, с гвоздями или скобами.
- После, совершают сборку висячих стропил верхней части мансарды. Две крайние фермы, со сторон фронтонов упирают на подкосы с той же доски 50×100 мм. Верхние стропила стыкуются под углом с подрезкой их пятки.
Схемы ломаных крыш
Каркас ломаной крыши конструируется из сосновых пиломатериалов первого или второго сорта. Для проведения расчетов регламентированы такие параметры, как сечение бруса и обрешеточных досок, размеры и вес кровли из различных стройматериалов, снеговые и ветровые нагрузки, шаг крепления стропил.
Конструкция крыши с висячей стропильной системой оправдана, если у основания треугольника (на рисунке верхний) будет размер ≤ 4,5 м – это и определяет ширину мансарды. Если ширина получается больше, то обустраиваются наслонные стропила, которые крепятся на стене.
Этапы строительства мансардной крыши своими руками
Начинается строительство с укладки деревянных балок поверх гидроизоляции, сверху которых будут уложены стропильные балки. В качестве гидроизоляции используйте рубероид. При использовании деревянного покрытия, нижний брус не нужен.
Далее на балки ставят стойки из дерева на расстоянии порядка 2 метров друг от друга. Они должны располагаться строго перпендикулярно в одной плоскости, поскольку на них будут держаться стены мансарды. Изнутри при желании их оббивают фанерой или гипсокартоном, добавляют утеплитель и зашивают. Крепят стоки металлическими скобами или же шипами.
Укладываем верхний брус из дерева и закрепляем его. Затем устанавливаем балку для опоры подстропильной ноги из деревянной доски или бруса. Это позволит прикрепить крышу к зданию более прочно. Желательно слой балки покрыть рубероидом от гниения. Также желательно подкрепить конструкцию отожженной проволокой.
Устанавливаем стропильные ноги: делаем разметку на местах расположения стропил, желательно, чтобы шаг составлял около 100 см. Первыми ставим крайние стропила к фронту, но нужно, чтобы их верхняя часть совпадала с крайней линией фронтона. Стропила нужно делать из доски, на которых нет сучков. Когда крайние стропила установлены, между ними натягивают шпагат, чтобы остальные было легче установить. Затем они соединяются все друг с другом.
Сверху конструкции устанавливают коньковую балку для поддержки стропильных ног. Она нужна в том случае, если крыша очень велика и тяжелая. Если стропило меньше 8 метров, она не нужна, но нужно сделать растяжки под коньком. Они нужны в качестве страховки при сильной нагрузке покрытия снегом или же, как потолочные балки мансарды.
Затем устанавливаем кобылки. Это делается по тому же принципу, как и установка стропил. Сначала устанавливаются крайние, затем на шпагат натягиваются все остальные. Они обязательно нужны, поскольку при загнивании покрытия их сменить гораздо проще, чем разбирать всю крышу.
На кобылки прибивают доску подола, которая нужна от задуваний ветра и попадания осадков под кровлю.
На места, где вы хотите поставить окна, стропила следует прикреплять поперечными брусками, которые будут также частями проема для крепления оконной рамы.
Сверху стропил прибиваются рейки для обрешетки, шаг обрешетки зависит от материала для кровли. Поверх обрешетки прикрепляем скобами полиэтиленовую пленку в качестве гидроизоляции внахлест слоями снизу вверх. Сверху накладываем теплоизоляцию из минеральной ваты.
Можно выстилать кровлю снизу вверх. На местах излома кровля верхнего ряда должна находиться выступами под настилом нижнего ряда.
И в заключение работы устанавливается конек, причем он должен быть таким, чтобы попадание осадков под кровлю было сведено к нулю.
Также не забывайте про вентиляционные окошки и про оконные проемы.
Как рассчитать крышу ломанного типа
Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см.
Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног – 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила.
Рекомендуем: Для экономии пиломатериалов утеплитель можно укладывать в двух направлениях: вдоль и поперек стропил, сделав между слоями тонкую и редкую обрешетку. При минимальной толщине плиты базальтовой ваты 100 мм можно использовать доску 50 х 150 мм, оставив на вентиляционный зазор 50 мм.
Этапы строительства мансарды с двухскатной крышей ↑
Классической схемой сборки стропильного каркаса для мансарды является висячая ломанная с опорой ног на несущие стены постройки. В ее конструкции используются следующие элементы:
- Мауэрлат. Изготовленный из деревянных балок сечением не менее чем 150×150 мм. Укладывается непосредственно на стену, заподлицо с внутренней кромкой, и дальнейшим закреплением. Крепеж зависит от характера постройки. В кирпичных или блочных домах используют шпильки в виде анкерных болтов, которые вмуровывают на завершающем этапе кладки стен.
- Стропильные ноги. Для их изготовления берут либо доску сечением минимум 50×100 (50×150) мм, реже брус. Стропильные ноги упираются на балки мауэрлата с дальнейшим креплением пяток. В качестве крепежа используется скоба с обожженной проволоки, или гвозди не менее 200 мм.
- Ригели. Соединяют стропильные ноги, и формируют перекрытие мансардного этажа. Изготовляются с доски сечением 50×100 мм. Для их крепежа применяют гвозди 150 мм.
Также часто мансарда собирается с упором стропил на вертикальные стойки, установленные в два ряда по краям крыши на затяжки. Такая схема используется при строительстве чердака шире 6 метров. Здесь кроме перечисленных элементов, будут еще и такие.
- Опоры. На их изготовление берут деревянные балки с сечением не менее 100×100 мм. В качестве крепления к затяжкам применяют скобы, либо монтажные стальные уголки.
- Затяжки. По сути, это балки перекрытия потолка постройки. Их изготавливают с бруса сечением 100×200 мм. Концами, элементы опираются на мауэрлат, с которым соединяются скобами или гвоздями.
Все пиломатериалы должны быть сухими, с предварительной обработкой антисептиками. Количество изъянов (сучки, сколы), не должно превышать 3 штук на 1 погонный метр.
Шпильки для мауэрлата в обязательном порядке вмуровываются в армирующий пояс, собранный по венцу дома.
Монтаж мансардной крыши
Мауэрлат на мансардной крыше обустраивается стандартными приемами – крепление бруса к стене вязальной проволокой, анкерами или шпильками. Если дом брусовый или бревенчатый, то мауэрлатом может служить верхний венец сруба, пропитанный антисептиком и веществами, повышающими влагостойкость древесины.
Для мауэрлата в доме из ячеистого бетона сверху стен заливается монолитный армированный ростверк, а сам мауэрлат крепится к забетонированным в стену стержням. Для стен из кирпича или железобетона такой бетонный ростверк делать не нужно – материал стен сам по себе довольно прочный, и выдержит любые способы крепления стропильной системы. Нужно будет только сделать двухслойную гидроизоляцию по всему периметру дома, а брус мауэрлата сечением 150 мм обработать антисептиком.
Для сборки элементов стропильной конструкции пользуются длинными гвоздями – 150-200 мм. По углам и на пересечениях несущих стен с внутренними перегородками дома лучше делать болтовые соединения, или использовать двухсторонние резьбовые шпильки. Также все пересечения элементов кровли рекомендуется дополнительно укреплять металлическими пластинами-накладками.
Монтаж стропильной системы мансарды можно осуществить двумя вариантами решений:
- Сборка элементов на грунте, подъем готовых узлов конструкции наверх. В первую очередь крепятся вертикально угловые элементы, которые образуют будущие фронтоны. В пазы, сделанные в брусе мауэрлата на рассчитанном расстоянии, вертикально вставляются и жестко закрепляются остальные элементы стропильной конструкции. Для придания жесткости и правильной геометрии можно временно закрепить элементы распорками и укосинами, а после монтажа боковых балок, когда конструкция приобретет нужную жесткость, распорки можно снять;
- Второй способ – последовательная сборка мансардной крыши на месте. Так работать эффективнее и удобнее, потому что при объемной системе стропил поднимать собранную крышу вручную будет проблематично – придется арендовать кран. После сборки конструкции укладываются балки перекрытия, к которым в пазы крепятся вертикальные брусовые стойки, а для жесткости и придания вертикальности системе устанавливаются временные укосины. Затем идет сборка верхних и боковых стропильных ног, такими же образом монтируются укосины и распорки.
ГЛАВНАЯ
Итак, начинаем мы с того, что берём листок бумаги (лучше в клеточку) и рисуем на нём стопу нашего дома с обязательным соблюдением масштаба. Кто умеет рисовать на компьютере — замечательно. Теперь, исходя из наших личных предпочтений рисуем (также в масштабе) будущую крышу. На этом этапе нужно определиться с высотой конструкции, с углами наклона скатов и с расположением и величиной оконных проёмов.
Теперь нам необходимо выбрать сечения элементов стропильной системы и рассчитать их на прочность. Используем для этого программу, о которой мы говорили в статье «Стропильная система. Расчет стропил и балок перекрытия». Стропила боковых скатов рассчитываем во вкладке «Строп. 1″ Выбрав подходящее сечение, нужно также выписать со схемки значение вертикальной силы реакции (красная стрелочка вверх) в верхней точке стропила. Пусть это будет «Q1, кг».
Стропила верхних скатов расчитываем во вкладке «Арка». На схемке указав в первую очередь значение L, подставляем значение h0 равное h. Выбрав сечение стропил, также со схемки выписываем значение вертикальной силы реакции но уже в нижней точке стропила. Она будет обозначена «Q, кг».
Сложив значения Q1 и Q, мы получим сосредоточенную нагрузку N, которая передаётся через стойки на балки перекрытия. Её мы используем при выборе сечения стоек и балок перекрытия.
Определившись со всеми размерами, приступаем к непосредственному возведению ломаной крыши. В качестве примера, снова возьмём коробку дома размерами 8х8 метров:
Шаг 1:
Устанавливаем мауэрлат и балки перекрытия. Подробности этого процесса уже описаны в статье «Двухскатная крыша дома своими руками», поэтому повторяться я уж не буду. Сечение балок перекрытия по расчёту принято 100х200 мм.
Шаг 2:
Теперь хочу озвучить одно важное замечание. Часто случается, особенно когда делается новая крыша на старом доме, что разложив балки перекрытия при взгляде на них сверху, мы не получим строгого прямоугольника. Дом может быть немного заужен в каком-либо направлении. Это не страшно, но чтобы облегчить работу, нужно поставить стойки так, чтобы из них прямоугольник обязательно получился. Это позволит нам все стропила верхних скатов сделать по одному шаблону. В противном случае стропила придётся ставить по шнурке и подрезать их по месту, а это отнимает много сил и времени.
Шаг 3:
.
Шаг 4:
Расчёт показал, что при ширине сечения затяжек в 50 мм, высота сечения должна быть не менее 210 мм. Но я взял всё же доски сечением 50х200 мм. Недопустимый прогиб мы устраним с помощью установки подвесок (см. далее). Конечно это даст дополнительную нагрузку на стропила верхних скатов и поэтому полученные при расчёте размеры сечения стропил верхних скатов мы увеличим с 50х150 мм до 50х200 мм.
При установке затяжек (ригелей), под каждую из них примерно по середине пролёта ставим временную подпорку. При этом можно уменьшить образовавшееся провисание. Достаточно использовать дюймовку 25х150 (ни рисунке показана только одна такая подпорка). Нужны они для того, чтобы при установке стропил верхних скатов, спокойно ходить по затяжкам, не боясь, что они сломаются, ну и как я уже сказал, чтобы уменьшить провисание.
Установив все затяжки скрепляем их сверху доской (25х150 мм). Конструкция станет более жёсткой. Не ставьте эту доску строго посередине. Отступите от оси в любую сторону примерно 20 см. Зачем, будет понятно далее.
Шаг 5:
Устанавливаем боковые стропила (левый рисунок). Делается это так же, как было описано в статье о двухскатной крыше. Также готовим шаблон, делаем верхний запил, размечаем по месту нижний запил и крепим стропило.
Устанавливаем заглушки для утеплителя (правый рисунок). Кстати когда писал о двухскатной крыше, совсем про них забыл.
Шаг 6:
Начинаем установку стропил верхних скатов.
.
.
Шаг 7:
Шаг 8:
Устанавливаем каркас фронтона и обшиваем его.
После этого делаем карнизы, обрешётку, фронтонные свесы и фронтонные отливы. Как всё это делать читайте в статье о двухскатной крыше. Расписывать всё по новой я опять же не буду.
На этом наша крыша готова. Далее приходит очередь кровельных работ. Но это, как говорится, уже другая история…
Надеюсь данная статья для кого-то окажется полезной.
СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:
- Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.
- Строительство Т-образной крыши дома.
- Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.
- Г-образная крыша дома с равными фронтонами.
- Шатровая крыша дома своими руками.
Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!
Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и… Читать далее
Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее
Преимущества и недостатки мансардной крыши
Наличие мансарды в загородном частном доме имеет ряд как преимуществ, так и недостатков.
Главным преимуществом мансарды — второго этажа является увеличение жилой или полезной площади небольшого дома. Также подобное решение делает дома более привлекательным с архитектурной точки зрения.
А вот и недостатки такого решения:
- сокращение полезного пространства в углах покрытия. Если используются ломаные линии ската, то проблема частично решаема;
- отсутствие возможности сооружения полноценных окон, а мансардные окна невелики и дорогие;
- очень сложный монтаж конструкции, зачастую сложность монтажа гораздо выше, чем процесс сооружения. Также при неправильном монтаже мансардная крыша будет протекать чаще обычной;
- более высокая стоимость крыши, нежели обычной чердачной.
Но, несмотря на это, сделать мансардную кровлю желающих меньше не становится. При правильном подходе, это решение очень стильное и разумное, тем более, если ваш загородный домик сам по себе небольшой.
Что такое ломаная крыша?
Ломаная крыша — это тип крыши, который имеет несколько сегментов (обычно два или более), которые наклонены в разных направлениях, образуя сложный профиль. Такой тип крыши получил свое название из-за того, что ее контуры выглядят, как будто они образованы ломанными линиями.
Ломаные крыши часто используются в архитектуре для домов, зданий и других сооружений. Они могут быть выполнены из различных материалов, включая керамическую черепицу, металлические листы, битумные материалы и другие. Крыши с ломаным профилем могут быть как одно-, так и многокрышными, в зависимости от архитектурного стиля и функциональных требований здания.
