Ломаная крыша стропильная система: Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование, монтаж

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование, монтаж

Популярность ломаных крыш обусловлена экономичностью строительства и возможностью рационально применить чердачное пространство. Именно они используются для организации утепленных и неутепленных мансард. Технология сооружения кровельных конструкций с переменным углом наклона скатов отличается от традиционной двухскатной схемы.

Потому желающим обзавестись мансардным этажом и успешно проявить себя на поприще кровельщика необходимо знать, как устроена стропильная система ломаной крыши и каким образом вычисляются размеры материалов для ее сооружения.

Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.

Содержание

Кратко о специфике стропильной конструкции

Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная технология строительства скатных крыш. Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.

По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.

Виды нагрузок и их совокупность

Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего

Стропильная система ломаной крыши — устройство и расчет (фото, видео, чертежи)

Двухскатная крыша с ломаным скатами, угол наклона которых различается в верхней и нижней части, считается одним из наиболее популярных типов кровли в частном строительстве. Не смотря на техническую сложность конструкции такого типа, она применяются при возведении не только фешенебельных коттеджей, но также обычных дачных домиков. В этой статье вы узнаете, что такое стропильная система ломаной крыши, как выполняется расчет, в чем преимущества, а также особенности монтажа.

Содержание статьи

В классическом понимании ломаная крыша — двухскатная крыша пятиугольной формы, геометрия скатов которой изменена таким образом, что верхняя часть имеет угол 20-30 градусов, а нижняя 50-60 градусов. Ее прародительницей стала традиционна треугольная кровля, которую видоизменили с целью более рационального использования подкровельного пространства, оборудование там жилых помещений или места для складирования вещей, запасов. Сначала строители действовали скорее по наитию, а впоследствии архитекторы, отметившие эффективность применения, стали создавать все больше проектов с кровлей такого типа.

Проект дома с ломаной крышей

Преимущества и особенности конструкции

Есть ряд причин, по которым в проект дома включается ломаная кровля, чаще всего они вытекают из достоинств:

  • Она позволяет максимально эффективно распорядиться пространством, расположенным под крышей. Там может быть оборудовано полноценное жилое помещение с достаточно высоким потолком, с естественным освещением, которое можно использовать в качестве кабинета, спальни, детской.
  • Она улучшает внешний вид строения, делая более эффектным. При использовании современных кровельных материалов даже самая простая ломаная кровля, вносит «изюминку» в облик строения, делая дизайн эксклюзивным, дорогим.
  • В дом с такой кровлей органично вписывается просторный балкон, благодаря чему подобные проекты пользуются особой популярностью среди заказчиков.
  • Великолепно справляется с защитой от ветра и атмосферных осадков. Склоны сконструированы таким образом, что снег не задерживается на них, а свободно соскальзывает.

Стропильная система ломаной крыши

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Утепление ломаной крыши

Чаще всего застройщики прибегают к сооружению кровли с ломаными скатами в ситуациях, когда мансарда дома будет использоваться для жилья. Это на самом деле проверенный временем, наиболее оптимальных вариант, не лишенный своих особенностей:

  • Высокая стоимость. Для постройки этой конструкции необходимо большое количество высококачественного материала, так что она обойдется значительно дороже простой двухскатной.
  • Техническая сложность, в виду которой осуществить сборку способны профессионалы с высоким уровнем столярных навыков. Для начала строительства нужен сложный расчет и грамотный чертеж. К тому же минимальное количество работников — три человека, бригаде меньшего состава это не под силу.
  • Возможные потери тепла во время отопительного сезона, что приводит к большему расходу дров, газа или электричества.
  • Высокая стоимость установки специальных мансардных окон.

Ломаная крыша с мансардными окнами

Стропильная система

Стропильная система ломаной кровли — совокупность всех опорных элементов каркаса, количество и сечение которых определяет расчет. Так как подобная кровля имеет сложную геометрию она состоит из множества частей, чем она массивнее, тяжелее, тем больше элементов, тем они должны быть прочнее.

Визуально систему опор можно разделить на две части: верхняя, в форме равнобедренного треугольника, а нижняя — трапеция с большей стороной внизу. Профессионалы советуют использовать висячие и наслонные стропила в комбинации, чтобы конструкция была более надежной.

Конструкция стропильной системы

Вот как она выглядит:

  1. Верхние наслонные стропила. Изготавливаются из прочных, надежный, ровных досок, не имеющих сучков размеров 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся под углом, которые определяет расчет, одним концом упираясь в конек, а другим в опорную стройку. Стропила испытывают нагрузку на прогиб, на распирание, которые определит расчет воздействующих сил. Шаг установки варьируется от 60 до 120 см. Крепление выполняется жесткого типа.

    Наслонные стропила

  2. Затяжка. Горизонтальная стягивающая балка, изготавливающаяся из бруса прямоугольного сечения. Она служит, чтобы разряжать распирающую нагрузку стропил, связывая между собой стропильные пары. Чем выше расположена затяжка, тем толще она должна быть. А еще она выполняет функции каркаса для потолка мансарды.

    Стропильная система с затяжкой

  3. Бабка. Вертикальная подвеска, связывающая между собой конек с затяжкой, перенося на него вес, минимизируя прогиб. Чтобы сделать бабку необходим брус и специальный подвесной крепеж.
  4. Конек. Место встречи двух стропил, которое можно усилить с помощью конькового прогона, в качестве которого используется также брус.
  5. Стойки. Вертикальные опоры, которые подпирают верхним концом наслонные стропила, а нижним опираются в балки перекрытий. Чаще всего стойки изготавливают из бруса прямоугольного сечения, длина этого элемента должна составлять предполагаемой высоте потолка плюс 20-30 см. Комфортным считается потолок 2-2,5 м. Стойки будут исполнять роль каркаса для создания мансардных стен.

    Установка стоек

  6. Висячие стропила. Они нижней по принципу ползуна крепятся к балкам перекрытия, а верхней упираются в затяжку. Стропильные ноги также выполняются из досок, подвергаются воздействию на прогиб, но не распирание. Длины стропил должно хватать для формирования комфортного свеса, отступающего от стены не менее, чем на 40-50 см. Если ноги недостаточно длинные, свес компенсируют кобылками.

    Установка висячих стропил

  7. Подкосы. Опорные элементы, располагающиеся под углом к висячим стропилам, задача подкосов гасить прогиб стропильных ног, перенося часть веса балку перекрытия.
  8. Балка перекрытия. Основа будущего полового перекрытия мансарды, выполненная из бруса.
  9. Мауэрлат. Прочный брус квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, который кладут в основание кровли для распределения веса равномерно вдоль несущих стен, предотвращать опрокидывание стропил во время порывов ветра.

Выбор и подготовка материала

Как вы понимаете, основным материалом для стропильной системы ломаной крыши является древесина. А это, к сожалению, горючий, не влагостойкий, подверженный гниению материал. Эти качества, безусловно, являются недостатками, которые легко устранить, проведя обработку антипиреном, антисептиков, влагозащитной пропиткой. Обрабатывать дерево для эффективной защиты этими составами необходимо в несколько слоев. Расчет необходимого объема антисептика производят согласно рекомендациям производителя.

Необходимые материалы

Используйте высококачественный материал из хвойных пород, без сучков. Если они все же есть, уберите, обработайте специальным средством. Нешлифованное дерево следует предварительно ошкурить, кору в обязательном порядке удалить.

В качестве кровельного материала используется металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин, шинглас. Так как конструкция сама по себе массивна, специалисты советуют отдавать предпочтение более легким материалам, чтобы излишне не перегружать стропильную систему. Вес в таком случае станет определяющим фактором при выборе. Обрешетка изготавливается сплошного или решетчатого типа, из необрезной доски или из влагостойкой фанеры. В качестве утеплителя применяются минеральная вата на базальтовой основе или пенопласт. Декоративная обшивка может быть выполнена из сайдинга, блок-хауса или вагонки.

Фрагмент кровельного пирога

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

  • Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
  • Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

    Изготовление элементов стропильной системы

  • Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

    Собранные стропильные фермы, готовые к установке

  • Готовые фермы поднимаются на верх для установки.
  • Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.

    Монтаж стропильных ферм

  • Создается обрешетка, монтируется утеплитель, укладывается кровельный материал.
  • Фронтоны, свесы обшиваются выбранным материалом, оборудуются оконные проемы.

ломаная двухскатная крыша

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Видео-инструкция

Ломаная крыша своими руками: стропильная система, фото

Использование мансарды вместо полноценного второго этажа позволяет рационально использовать доступное пространство и заметно расширить жилую площадь. Вариантов мансард существует множество; самый популярный из них — это ломаная крыша, являющаяся не только эстетически привлекательной, но и финансово выгодной. При желании построить такую мансарду можно своими руками.

Дом с ломаной крышейДом с ломаной крышей

Пользователи часто ищут:

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

Чертеж мансардыЧертеж мансарды

В сущности, ломаная крыша — это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.

Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:

  • вертикальные стойки;
  • затяжки — горизонтальные балки;
  • стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
  • подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
  • мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
  • коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
  • бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
  • схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
  • обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
  • кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
  • тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Основные части мансардыОсновные части мансарды

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

  • высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
  • должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
  • кровельный материал должен иметь небольшую массу;
  • в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
  • мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
  • для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Разновидности стропильных систем

Устройство ломаной крыши очень простое — скат ее как бы разламывается на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых устанавливается под своим углом. Чаще всего их монтируют под углом 60–70°, и 15–30° соответственно.

На основании конструктивных особенностей мансарды можно выделить такие виды мансардных ломаных крыш.

  1. Используется два вида стропил: висячие и наслонные. Балки перекрытия мансарды устанавливаются, немного не доходя до краев стен нижнего этажа. Нижний скат делается из наслонных стропил, которые крепятся к стенам дома при помощи мауэрлата. Из стоек делается каркас стен мансарды. Такие треугольники устанавливаются вдоль стен и связываются схватками. Сверху к ним присоединяются треугольники из висячих стропил, опирающихся на затяжку.
  2. Чтобы увеличить площадь помещения, нижние края стропил можно вывести за пределы дома. В таком случае крепиться они будут не к мауэрлату, а к перекрытию, которое, в свою очередь, удерживается на внешних стенах дома при помощи мауэрлата. Стропила обязательно поддерживаются подкосами. Стойки углубляются в балки перекрытия не более чем на треть их толщины.
  3. Эта стропильная система ломаной крыши отличается тем, что верхние треугольники делаются из наслонных, а не висячих стропил. Затяжки при этом являются опорами для стоек верхних треугольников.

Виды ломаных крышВиды ломаных крыш

Расчет ломаной крыши

Перед началом работы предстоит провести два расчета:

  • определение количества необходимого стройматериала;
  • вычисление несущей способности конструкции.

Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:

  1. массу кровли;
  2. примерную массу снега;
  3. массу обрешетки;
  4. массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
  5. размеры крыши;
  6. углы установки скатов;
  7. шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
  8. дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.

На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.

В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.

Расчет постройкиРасчет постройки

Какие материалы нужно подготовить?

После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.

Советы по выбору пиломатериалов:

  • лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
  • древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
  • материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.

Перед монтажом все деревянные элементы ломаной крыши обрабатываются антипиренами и антисептическими средствами, а также пропитками от гниения. Такую обработку следует периодически повторять, чтобы не пришлось заменять несущие элементы конструкции.

Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.

Монтаж крыши

Стропильная система ломаной крышиСтропильная система ломаной крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж — если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

Установка мауэрлатаУстановка мауэрлата

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

Последовательность установки:

  • сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
  • между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
  • устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия — сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок — на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

  • намечаются точки монтажа на мауэрлате — шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
  • на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
  • сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке — промежуточные;
  • в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же — по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Варианты соединенийВарианты соединений

Последние этапы работы — обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).

Изоляция конструкции

На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой — это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал — рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м3.

Кровельный пирогКровельный пирог

Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля — особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.

После монтажа кровли останутся только финишные штрихи — установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками — только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.

Ломаная крыша своими руками: стропильная система, фото

Разработка проекта

Выбирая проект будущей мансарды, прежде всего, следует учитывать взаимную зависимость её размеров от наклонности крыши. Упомянутая жилая часть дома должна достигать в высоту не меньше 2,2 м, хотя при прямых скатах крыши не стоит удивляться уменьшению ширины помещения, о чём мы только что упоминали.

Для максимального увеличения жилой зоны, с нужной высотой потолка во всех местах, следует рассмотреть вариант двухскатной ломаной кровли, когда нижние стропила размещаются под 60-градусным углом, а угол наклона верхних подбирается согласно индивидуальным предпочтениям и климатическим характеристикам конкретной местности.

Не стоит забывать и об учёте расстояния между полом и коньком, значение которого должно составлять около 2,5-2,7 м. При меньших цифрах назвать это пространство мансардой невозможно.

Для точного расчёта параметров каждого элемента конструкции и его правильного чертежа необходимо исходить из прямоугольных фигур — сечения будущей мансарды. Учитывая ширину и высоту планируемой комнаты, практически невозможно ошибиться в величинах углов над скатами крыши, размерах конька, стропил и других важных конструктивных элементов.

Если вам сложно сориентироваться во всех необходимых значениях, тогда можно начать измерения с середины ширины фронтальной части стены. Именно отсюда можно выполнить расчёт высоты конька, размещение стоек стен, просчитывать размер карнизного свеса и высоты потолка в комнате.

Также при выполнении всех расчётов следует обязательно учесть вес кровли, предполагаемую нагрузку от снега, вес обрешётки (вместе с контробрешёткой), утеплителя, паро-, гидроизоляционных материалов, углы скатов, общую длину пролёта, шаг обрешётки и стропил.

Важно! Каждая отдельная конструкция имеет своё индивидуальное количество различных соединительных точек, самого разного строения. Чтобы лучше разобраться в особенностях соединения всех элементов, сходящихся в конкретной точке, желательно прорисовать каждую такую связку по отдельности.. Даже если вы полностью уверены в правильности разработанного проекта и точности всех измерений, прежде чем браться за выполнение работы, желательно показать свои чертежи специалисту, который сможет заметить даже самые мелкие неточности, способные снизить качество конечного результата

Даже если вы полностью уверены в правильности разработанного проекта и точности всех измерений, прежде чем браться за выполнение работы, желательно показать свои чертежи специалисту, который сможет заметить даже самые мелкие неточности, способные снизить качество конечного результата.

Советы и рекомендации

  1. Саморезы для строительства крыши должны иметь клеймо производителя и ЭПДМ-прокладки толщиной ≥ 2 мм, иначе не избежать подтекания кровли;
  2. Некачественное защитное покрытие фурнитуры под воздействием погодных условий быстро разрушится, что приведет к подтеканию в местах креплений, и некрасивому внешнему виду в виде ржавых или грязных пятен;
  3. Отсутствие системы снегозадержания – это возможность неожиданного схода снега со скатов, что может привести к выходу из строя кровельной и водосточной системы;
  4. Плохая вентиляция – это образование конденсата в подкровельном пространстве.

Фронтон и карниз

Фронтон зашивают после окончания строительства стропильной конструкции. Современные материалы все чаще заменяют традиционное дерево при обшивании фронтонов, и сейчас используют вагонку, сайдинг, профнастил, и другие долговечные декоративные отделочные материалы. Любой обшивочный материал крепится на каркас, который монтируется заранее. Независимо от того, будет или нет на чердаке помещение или мансарда, в фронтоне необходимо оставить оконный проем – для вентиляции и минимального естественного освещения пространства.Обустройство фронтона

Карниз необходимо обустраивать по всему периметру дома – он необходим для влаго- и ветрозащиты стропильной конструкции, стен дома и фундамента. Так как каждый уважающий себя хозяин обязательно делает водоотливы по периметру дома, то их тоже крепят на карниз, и сливные трубы – к стенам. Пластиковая система водоотлива монтируется на пластиковые хомуты. Снизу доски карниза или каркас карниза красится, обшивается сайдингом, вагонкой или профнастилом – в унисон с отделкой фронтона.Карниз двухскатной крыши

Кровля монтируется на обрешетку, и, исходя из типа материалов кровли, сначала делается обшивка пароизоляцией, гидро-и теплоизолирующими материалами. Для кровли можно использовать ондулин, металлочерепицу, керамические материалы, мягкую черепицу, и т.д.

Монтаж стропил

Стропила двухскатной крыши – это несколько одинаковых деревянных балок одной длины и сечения. После монтажа балок перекрытия крепится коньковый брус, для которого по центральной продольной оси дома распорками крепятся балки сечением 100 х 50 мм. Высота стоек в типовой схеме двухскатной крыши равняется расстоянию от пола до верхней поверхности мауэрлата. Вместо бруса для конька можно использовать доски толщиной 50 мм.

Перед монтажом стропильной системы рекомендуется сделать масштабный шаблон. Для этого доску от стропильной конструкции нужно приложить одним торцом к брусу, другим – к коньку, и отметить ее длину. Это и будет шаблонная длина стропил.Крепление стропил

Монтируют стропильную систему тоже по шаблону, соблюдая очередность процессов. После установки и закрепления с нижнего конца одной стропильной балки нужно сразу же крепить противоположное стропило, и соединять балки верхними концами друг с другом через конек. К коньковому брусу стропила прибивают гвоздями, а к балке перекрытия – стальными скобами или уголком, шурупами-саморезами или анкерами. Для крыши любой формы с двумя симметричными или ассиметричными скатами под стропилами крепятся доски вдоль и поперек, чтобы придать системе жесткости.

https://youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

Особенности конструктивных элементов

Двухскатная кровля не требует создания особенно сложных систем основания и других элементов. Для строительства надёжной и долговечной крыши достаточно учитывать особенности главных компонентов системы стропил и мауэрлата. Первое составляющее кровли включает в себя комплекс элементов, обеспечивающих прочность сооружения. Мауэрлат же представляет собой основание крыши, к которому присоединяются стропила, опираясь на стены.

Проект включает в себя чертежи, на которых отображены особенности соединения важных элементов

Варианты систем стропил

Системы стропил могут быть висячими и наслонными. Главное отличие этих видов заключается в методе крепления стропил к мауэрлату, а также в других особенностях. Висячие стропила крыши с двумя скатами опираются на боковые стены, создавая распирающее усилие. В результате этого повышенной нагрузке подвергаются опорные стены, а для устранения негативного воздействия стропильные ноги соединяют специальной затяжкой. Таким образом снижается нагрузка на несущие стены.

На схеме отображены основные элементы висячих стропил, которые обязательно сооружают при строительстве кровли

Обеспечить прочность висячей системы помогает дополнительная затяжка, оборудуемая сверху. При этом соблюдается расстояние от 50 см от ребра или конька двускатной кровли. Висячие системы оптимальны при расстоянии между наружными несущими стенам не более 10 м. В этом случае должна отсутствовать внутренняя несущая стена. Таким образом, висячие конструкции будут надёжными и обеспечат защиту дома.

Конструкция висячих стропил проста, но расчёт нагрузки на стены необходим

Наслонный вариант стропил создают тогда, когда между наружными стенами присутствует ещё одна несущая стена. В таком случае присутствует опорная балка, передающая вес кровли на несущие конструкции. Вместо внутренней стены могут присутствовать колонны. При этом разные виды стропил чередуют, то есть на колонны опираются наслонные элементы, а между несущими элементами монтируют висячие.

Чертёж позволяет определить особенности стропил для разных строений

Наслонные стропила опираются на коньковый брус и мауэрлат. При этом нагрузка распределяется не только на эти элементы, но и на внутренние несущие конструкции.

Порядок расчета кровельного пирога

В качестве примера проведения расчета кровельного пирога взят монтаж ломаной крыши с использованием металлочерепицы.

Необходимы следующие материалы:

  • гидроизоляционный;
  • теплоизоляционный;
  • пароизоляционный;
  • кровельные;
  • крепежные детали;
  • доборные элементы;
  • водосточные изделия. 

Для пароизоляции планируется использовать Изоспан В, стандартно его рулон имеет ширину 160 сантиметров. Согласно инструкции производителя, размер нахлеста должен составлять минимум 10 сантиметров, отсюда рабочая ширина равна 150 сантиметрам. С учетом стандартных размеров рулона получается 70 «квадратов» материала. После этого площадь кровельной поверхности делят на площадь рулона и определяют их необходимое количество. 

Материал для выполнения гидроизоляции, когда строится двухскатная или односкатная ломаная крыша, рассчитывается аналогично. 

Утепляться одно- или двухскатная ломаная крыша может одним из двух способов: материал укладывают либо на всю ее поверхность или только на стены и потолок мансардного помещения. Второй способ по стоимости дешевле, но поскольку утеплитель помещают между стропил, разрыв слоя материала способствует образованию мостиков холода. При выборе плиточного «Эковер Лайт 35», имеющего толщину 5 сантиметров, ширину 60 сантиметров и длину 1 метр, нужно разделить площадь поверхности кровли на площадь одного листа и полученный результат умножить на 3, поскольку толщина слоя утеплителя должна составлять не меньше 15 сантиметров. 

Для проведения расчета необходимого количества металлочерепицы, когда создается одно-, двух- или четырехскатная ломаная крыша, требуется знать параметры листа кровельного материала. Если планируется двухскатная кровля, нужна длина нижнего и верхнего скатов, длина боковых прогонов и конька. Затем на вылет за стропильную ногу добавляют по 7 сантиметров к длине каждого из скатов (прочитайте статью: “Строительство крыши частного дома – подготовка”). 

Стропильная система ломаной крыши, смотрите на видео:

https://youtube.com/watch?v=NZ8MmnfT94g

Длину бокового прогона, а также конька делят на рабочую ширину листов металлочерепицы (ее определяют путем вычитания размера боковых нахлестов). В результате получают количество картин, которые предстоит уложить по ширине каждого из скатов. 

Чтобы произвести расчет листов согласно длине, учитывают, что длина картины (максимальная) составляет 6,1 метра, стандартно длина листа равна 2,95 и 2,25 метра, нахлест по торцу – 15 сантиметров, на свес надо добавить 7 сантиметров. С учетом того, что высота бокового прогона обычно соответствует высоте комнаты в 2,5 метра, то желательно использовать листы, имеющие длину 2,95 метра. 

Разновидности

Все мансардные крыши можно классифицировать на 4 категории, имеющие разную конструкцию. При этом такие мансарды бывают одноуровневыми или двухуровневыми. Построить одноуровневую мансарду проще. Как правило, такая конструкция предполагает сооружение обычной двухскатной или ломанной крыши.

Двухуровневые мансарды более сложны в строительстве. Такая конструкция подразумевает возведение 2-х помещений на различных уровнях. В данном случае применяется метод комбинирования опор.

На фото мансардной крыши можно наглядно ознакомиться с вариантами исполнения таких конструкций. Дополнительно можно предусмотреть балкон. Он сооружается по аналогии с оконным проемом.

Но, такая возможность зависит от несущей способности стен. Если ее недостаточно, балкон можно соорудить с применением дополнительных опор.

Строительство ломаной крыши своими руками

Стропильные фермы можно собирать на земле. Но тогда для их доставки на крышу понадобится грузоподъёмная техника, которой индивидуальный застройщик располагает далеко не всегда. Поэтому в частном строительстве стропильная система преимущественно возводится прямо на месте:

  1. Верхний обрез наружных стен застилается рубероидом, после чего на них укладывается мауэрлат. Если он состоит из нескольких коротких брусьев, они должны соединяться косым прирубом и скрепляться болтами. К стене мауэрлат можно крепить анкерными болтами диаметром 12 мм, но лучше заранее вмуровать в стену шпильки того же диаметра. В любом случае крепёж должен быть внедрён в кладку на 150–170 мм. Также иногда вмуровывают отожжённую проволоку диаметром 3–4 мм, при помощи которой брус обвязывают.

  2. Далее укладывают балки перекрытия. Их концы опираются на наружные стены и скрепляются с мауэрлатом скобами или уголками. Если балки опираются и на внутренние стены, те также должны быть застелены рубероидом.
  3. Отступив влево и вправо от середины балки расстояние, равное половине ширины мансардного помещения, устанавливают стойки. Те должны располагаться строго вертикально, поэтому их сначала нужно «прихватить» гвоздями и только после выравнивания по отвесу или уровню закрепить окончательно. В качестве крепежа используются деревянные накладки и специальные уголки.

  4. Установив обе стойки, завершают создание П-образного элемента путём монтажа верхнего ригеля (он играет ту же роль, что в обычной стропильной системе затяжка). Ригель скрепляется со стойками при помощи фасонных уголков.

  5. По обе стороны от П-образного элемента устанавливают боковые стропила. Для установки на мауэрлат в нижнем торце у них должен быть вырезан паз, который обеспечит надёжность соединения. Каждая стропильная лага крепится к мауэрлату скобами.
  6. В том случае если длина боковых стропил превышает максимально допустимую для выбранного сочетания сечения бруса, нагрузки и межстропильного шага, под них следует установить подкосы. Кроме того, для усиления стропильной конструкции могут применяться схватки и дополнительные стойки.

  7. Закончив работы на нижнем ярусе, переходят к верхнему: на П-образный элемент устанавливают коньковые стропила. Место, где они упираются друг в друга, должно быть скреплено болтами (вместо шайб часто применяют стальные пластины) или стальными накладками.
  8. Далее место стыка коньковых стропил (коньковый узел) и середина ригеля П-образного элемента связываются вертикальным брусом — бабкой.
  9. Завершив строительство одной стропильной фермы, переходят к следующей. Фермы возводятся в таком порядке: сначала крайние, между которыми натягиваются нити, затем по этим нитям — промежуточные.
  10. В завершение фермы связываются горизонтальными прогонами.

Последующие манипуляции с ломаной крышей — монтаж кровельного настила и утеплителя — ничем не отличаются от производимых на обычной крыше:

  1. Стропила застилаются гидроизоляционной плёнкой, которая фиксируется контробрешёткой (доски, набиваемые сверху на стропила параллельно им).
  2. На контробрешётку поперёк стропил набивается обрешётка.

  3. Монтируется кровельное покрытие.
  4. В межстропильное пространство устанавливаются плиты утеплителя, после чего стойки обшиваются досками или гипсокартоном.

Контробрешётка обеспечивает наличие продуваемого зазора под кровельным материалом, благодаря которому исключается конденсация на нём пара (влага будет удаляться сквозняком). Если в качестве гидроизоляции применяется паронепроницаемая плёнка, то между ней и утеплителем тоже должен быть зазор.

Зазоры должны быть продуваемыми: в карнизе и под коньком необходимо оставить отверстия, которые обеспечат циркуляцию воздуха.

Если сечения отверстий не хватает (при проектировании выполняется отдельный расчёт для кровельной вентиляции), на крыше устанавливают устройства для улучшения циркуляции — аэраторы.

Монтаж мансардной стропильной системы

Монтаж стропильной системы с жилым подкровельным пространством требует тщательной подготовки. Необходимо смонтировать удобные леса, настилы и лестницы, а также снабдить рабочие места страховочными верёвками. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, средствами защиты и исправным оборудованием. На земле необходимо выбрать ровное место для предварительной сборки ферм, разметки углов и изготовления шаблонов. Все деревянные элементы должны быть обработаны антисептическими и противопожарными составами.

После этого можно приступать к работам, которые проходят в следующей последовательности:

  1. На стены с замурованными шпильками монтируется по периметру мауэрлат. При наличии внутри здания несущей стены укладываем на неё лежень или прогон одной высоты с мауэрлатом.

  2. На мауэрлат параллельно короткой стене крепятся затяжки с карнизными выносами.
  3. На затяжках выставляются вертикальные стойки, ограничивающие мансардное помещение.
  4. Стойки соединяются с затяжкой, служащей потолком мансардному помещению. Установленные таким образом фермы соединяются между собой горизонтальными прогонами.

  5. Устанавливаются нижние, а затем и верхние стропила, которые крепятся в коньковой части.
  6. Для укрепления нижних и верхних стропил используются подкосы, бабки и прибоины.
  7. Монтируется обрешётка и лобовая доска на карнизном свесе.

Мы рассмотрели сборку стропильной системы на примере ломаной мансардной крыши. Сооружение прочих конструкций состоит из аналогичных операций и в основном заключается в выполнении работ по проектной монтажной схеме, где отражены способы соединения элементов стропильной системы. При наличии тщательно рассчитанных чертежей бригада из четырёх человек в состоянии смонтировать крышу со стропильной системой любой сложности.

Видео: монтаж мансардной крыши

Мы рассмотрели стропильную группу мансардной крыши, её конструкцию, расчёт, а также схему и описание основных узлов. Предложили вариант пошагового монтажа несущих конструкций мансарды, приложили иллюстрации и видео, которые поясняют порядок сборки конструктивных элементов мансардной крыши. Теперь её успешное возведение зависит только от тщательности выполнения требований инструкций и технологий и наличия у исполнителей определённых навыков проведения строительных работ. Желаем вам успехов.

Расчёт стропильной системы

Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.

В проектном чертеже указываются размеры, места усановки и материал всех элемениов кровельной системы

Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок — сочетание воздействия ветра и снега — и установить оптимальный угол между скатами кровли.

Порядок расчёта количества стропил

Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000 : 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000 : 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног.

При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей.

Материалы для стропильной конструкции

Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:

  1. Двутавры деревянные. Эти изделия интересны тем, что они изготавливаются в основном из отходов древесины. Опорные поверхности из многослойной водостойкой фанеры и стенка из ОСП. Такие конструкционные материалы имеют несущую способность не меньшую, чем цельный брус. Требования к антибактериальной противопожарной обработке гораздо мягче, материал уже прошёл все защитные обработки в процессе производства. При этом он не подвергается растрескиванию, а его механические свойства одинаковы во всех направлениях.

  2. Швеллеры деревянные. Их производят таким же образом, как и двутавры. Основное применение — несущие элементы деревянных конструкций. Прочностные характеристики такого профиля выше, чем у древесины натуральной и деревянного двутавра. Часто такие изделия производятся из массива древесины хвойных пород. Тем самым значительно снижается вес конструкций и нагрузка на фундамент.

  3. Брус клеёный. Этот материал нечасто применяется для монтажа именно стропильных каркасов. Основное его применение — кладка срубов. Для них используют брус с сердцевиной из обычной хвои и крайними пластинами из дорогих пород древесины: дуба, лиственницы и других ценных материалов. Для стропил используется брус из однородных пластин повышенной длины на высоконапряженных участках системы.
  4. Металлические профили. Для сборки стропильных каркасов применяются не так часто. Наиболее удобным для монтажа материалом является профильная труба. Недостатком металлопрофиля является необходимость периодического проведения мероприятий по защите от коррозии. Элементы стропильной системы, как правило, наглухо закрыты кровельным пирогом и внутренней отделкой помещения мансарды, что сильно затрудняет доступ для обслуживания.

Проекты домов с разными видами ломаных крыш

Благодаря конструктивным особенностям, ломаные крыши различаются по внешнему виду:

  • с опорой нижних стропил на мауэрлат;
  • с выносом нижней части наслонных стропил за пределы стены;
  • с использованием только наслонных стропил.

В зависимости от особенностей стропильной системы ломаные крыши имеют разный вид

В первом варианте балки перекрытия устанавливают так, чтобы они слегка не доходили до стен нижнего этажа. Нижняя часть скатов состоит из наслонных стропил и крепится к стенам постройки с помощью мауэрлата. Из вертикальных элементов (стоек) делают каркас чердачного помещения. Получаются составные элементы кровли в виде треугольников вдоль стен, соединённых между собой схватками. И уже к ним присоединяют верхние части скатов из опирающихся на затяжку висячих стропил.

Во втором варианте нижние края стропил выводят наружу за пределы дома, что даёт возможность увеличить размеры мансарды. И чем больше вынос, как уже говорилось выше, тем шире можно сделать помещение под крышей. Опорой для стропил в таком случае является не мауэрлат, а балки перекрытия, которые удерживаются мауэрлатом. Поддерживаются стропила подкосами. Стойки заглублены в перекрытия, но не больше чем на 1/3 толщины.

В третьем варианте нет висячих стропил. Верхние скаты состоят тоже из наслонных, опорой для которых являются затяжки.

Конструкция кровли без вертикальных элементов

Имеются также иные версии ломаной кровли, одна из которых довольно интересная — в такой конфигурации отсутствуют вертикальные стойки, а стропила все одной длины. Внешне крыша напоминает восьмигранник. Потолок подкровельного помещения будет в виде четырёхгранного свода.

Ключевой особенностью такого устройства является усиление несущей способности стропил, для чего на каждом из них в месте излома закрепляют по 2 металлические пластины (толщина металла 3 мм) с обеих сторон. Кроме этого, в верхней части конструкции устанавливают ригели, благодаря чему дополнительно снимается нагрузка с более плоской части ломаной кровли. Такое решение даёт возможность усилить стропила, перераспределить нагрузку несущих элементов, убрать стойки и за счёт этого значительно расширить помещение.

Ломаная кровля с мансардой

Домов с мансардой великое множество, поскольку это:

  • привлекательный силуэт крыши, а вместе с ней и всего дома;
  • увеличение полезной площади через рациональное использование имеющейся;
  • быстрое возведение и небольшие затраты.

Конструкция с ломаной мансардной крышей вальмового типа позволяет максимально эффективно использовать внутреннее пространство мансарды

Особенно необычно смотрятся мансардные дома с ломаной кровлей, где один скат с изломом, а другой прямой. Используется такой архитектурный приём, когда задумана по проекту асимметрия фронтона и нужно сдвинуть помещение мансарды к одной или другой стене. Внешне такой дом выглядит стильно. На асимметричной крыше легко устанавливать солнечные батареи, климатические или отопительные системы и прочее технологическое оборудование.

Ломаная крыша чудесно сочетается с разными футуристическими формами, в том числе и асимметрией

Крепление конька

Коньком называют размещённое в самом верху крыши ребро, образующееся в результате соприкосновения скатов кровли. К составляющим частям данного элемента также можно отнести и присоединённые к ребру различные детали. Именно в этой точке происходит вентиляция кровли крыши.

Знаете ли вы? Впервые люди узнали о профнастиле ещё в 1820 году, за что и сегодня мы должны благодарить Генри Палмера — британского инженера и архитектора, который первым начал заниматься гофрированием.

Процесс монтажа конька выступает и процессом обустройства его прогона, соединяющего скаты стропильных систем.

Способ монтажа указанного элемента напрямую зависит от типа кровли, а значит, об этом стоит думать ещё при выборе конкретного материала покрытия. К примеру, при покупке асбестоцементных листов. К ним идеально подойдут фасонные элементы, напоминающие желоб.

Они фиксируются на досках или коньковом брусе посредством гвоздей для крепления шиферных листов, с прокладкой резины на них. В обязательном порядке также выполняется и гидроизоляция всех элементов покрытия, а коньковый брус покрывается рубероидной лентой.

Чтобы зафиксировать все коньковые элементы, сначала монтируют специальный брус с сечением не меньше 70 х 90 мм. Дальше с двух сторон к нему крепят по два обрешеточных бруска, а для упрощения задачи монтажа деталей к центральному деревянному бруску можно прикрепить специальные скобы, чтобы подвесить к ним ходовые мостики.

Важно! При выборе подконьковой доски учтите, что она должна оказаться толще досок обрешетки на 10-15 см.

Коньковый брус крепится к центральному, а для удобства выполнения этой задачи его верхняя грань должна быть скруглённой. Такая форма гарантирует более прочное присоединение всех деталей конька, а для предупреждения загнивания и развития плесени деревянных частей их лучше оббить обычным рубероидом по всей длине, нанося сверху эмаль или краску.

Коньковое перекрытие получается путём объединения двух коньков, размещённых на соседних скатах, после чего закрепляется основной конёк, удлинённый на 10 мм.

Рассмотрим вариант монтажа конька на металлический настил:

  1. На двух коньках необходимо сделать отверстия, точно такие же, как и с плоской брусочной стороны.
  2. Затем два отверстия высверливают и на продольно размещённой оси линии брускового горба. Только проследите, чтобы на отворотах они пересекали гребни волн покрытия.
  3. Монтаж конька выполняется поверх планок торца, а его край должен выходить наружу не меньше чем на 2-3 см.
  4. При монтаже плоского элемента нужно проследить за обязательной стыковкой всех деталей с нахлёстом около 10 см или даже больше.
  5. В процессе соединения элементов полукруглого конька соединение выполняется по штамповочным линиям.
  6. Обязательно учтите возможность сочетания планки конька с углом наклона покрывного материала. При необходимости нужно подогнать угол планки к углу уклона (в случае необходимости её можно спокойно сгибать и разгибать).
  7. Вполне возможно понадобится и дополнительная установка подконьковой доски, которая размещается немного выше верхней обрешеточной доски, но с сохранением 80-миллиметрового зазора между самими скатами и их подконьковыми досками для хорошей вентиляции свободного пространства под кровлей.

Видео: установка профнастила и монтаж конька

Окончательный монтаж коньковой планки выполняется с помощью притягивания саморезами к наиболее высоким частям листов металлочерепицы. Шаг саморезов обычно находится в пределах 0,8 м.

На этом самостоятельная организация мансардной крыши считается полностью завершённой, а конечный результат будет зависеть от точности выполнения всех вышеуказанных действий

Конечно, выполнение работы своими руками кажется более выгодным вариантом, нежели оплата труда рабочих, но в некоторых случаях мнение специалистов действительно важно, о чём никогда не стоит забывать

Ломаная крыша: расчет и монтаж

На начальном этапе строительства, когда далеко даже до утверждения проекта, потенциальный домохозяин рассматривает множество вариантов разных по размеру, этажности, планировке в поиске наиболее рационального варианта. Проверено временем, а также опытом тысяч людей, что наиболее полно и эффективно используется пространство в домах с мансардой. Благодаря жилому мансардному помещению в домах с ломаной крышей стоимость одного квадратного метра в них в полтора-два раза ниже, чем в аналогичных по полезной площади двухэтажных жилищах.

Однако, традиционная двухскатная кровля в форме треугольника совершенно не подходит для оборудования мансарды. Так как ее достаточно крутые скаты скрадывают имеющиеся пространство, оставляя лишь узкую полосу с пригодной для комфортной жизни высотой потолка.

Поэтому чаще всего строительство мансарды означает, что дому нужна ломаная крыша. Конструкция эта технически сложнее, чем у обычной двухскатной, поэтому очень важно разобраться в устройстве ее стропильной системы, особенностях монтажа, если вы планируете выполнить его самостоятельно.

Стропильная система ломаной крыши

Стропильная система ломаной крыши

"Проект дома с ломаной крышей"

«Проект дома с ломаной крышей»

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Базовые элементы конструкции

Ломаная крыша, напоминающая по форме пятиугольник с верхней точкой на коньке, визуально разделяется на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части уклон скатов более пологий, он составляет не более 20-300, а в нижней — более крутой, в пределах 50-60 градусов. Для ее сборки используется смешанная стропильная система, состоящая из висячих и наслонных стропильных ног.

Чтобы сформировать необходимую геометрию скатов, придать конструкции жесткость, используется большое количество элементов, в виду чего ломаная крыша имеет внушительный вес. Основными составными частями кровли являются стропила, мауэрлат, балки перекрытий, а дополнительными — стойки, бабка, подкосы, затяжки. Все они выполняются из твердой древесины хвойных пород, предварительно обработанной антипиреном, антисептиком.

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

  • Мауэрлатом называют квадратный брус, закладываемый в основании кровли для распределения ее веса равномерно по несущим стенам, а также защищающий стропила от опрокидывания.
  • Стропила. Стропильные ноги, изготавливаемые из ровных, надежных досок формируют скат, сходясь в коньке. В ломаной крыше верхние стропила являются наслонными, так как они имеют дополнительную опору на стойки. А нижние — висячие, потому что как бы провисают между балками перекрытий и затяжкой. Расстояние между стропилами выбирают в диапазоне 60-120 см, в зависимости от веса кровельного материала или ширины утеплителя.
  • Затяжка. Также называемая ригелем, горизонтальная балка, связывающая верхние стропила для снижения их распирания. Также она служит каркасом для создания мансардного потолка.
  • Стойки. Вертикальные опоры, изготовленные из бруса, передающие нагрузку от наслонных стропил к несущим стенам через затяжку. После того, как их обошьют фанерой, они станут стенами мансарды, так что длина стоек определяется желаемой высотой потолка. Хоть для устройства жилого помещения достаточно 1,5-1,7 м, максимально комфортным считается потолок 2-2,5 м, который вполне может быть обеспечен ломаной мансардной крыши.
  • Бабка. Вертикальная подвеска, которая связывает конек с затяжкой, компенсируя ее прогиб.
  • Подкосы. Также известные как подстропильные ноги, угловые опоры, предотвращающие прогиб висячих стропил.
Строение двухскатной ломаной крыши

Строение двухскатной ломаной крыши

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Правила установки мауэрлата

Перед тем как сделать ломаную крышу, нужно согласно строительным нормам заложить мауэрлат. Чем больше площадь кровли, чем больше ее вес, тем толще должен быть брус. Если для небольших строений вполне достаточно материала сечением 100х100 мм, то для домов большого метража используется брус 200х200 мм.

Перед установкой проводится гидроизоляция места крепления, для этого укладывается сложенный вдвое рубероид или несколько слоев пленки. Способ монтажа мауэрлата зависит от материала, из которого строится дом. Чаще всего его устанавливают на блочную бетонную стяжку с использованием металлических шпилек.

Способы установки мауэрлата

Способы установки мауэрлата

Чтобы прочность мауэрлата ломаной крыши не потерялась, в нем нужно делать как можно меньше отверстий. А расположение шпилек следует рассчитать таким образом, чтобы они не находились между стропильными ногами, а не под ними. В противном случае, отверстия врезки будут располагаться слишком близко друг от друга, что может привести к появлению трещин, а также полному приведению мауэрлата в негодность.

Последовательность сборки стропильной системы

Многие инструкции о том, как сделать ломаную крышу не слишком подробно описывают процесс сборки стропильной системы, строительство которого происходит следующим образом:

  1. Первым делом после установки мауэрлата является настил балок перекрытий ломаной крыши. Их размер обычно составляет 100х200 мм.
  2. Далее выставляются стойки в две параллельные линии, которые должны стоять строго вертикально, для чего укрепляют временными распорками. Расстояние между стоками не должно быть более 3 м, а длина стоек рассчитывается как желаемая высота потолка плюс 10-15 см.
  3. Стойки соединяются прогонами из досок 50х150 мм, получившаяся конструкция является каркасом для мансардных стен ломаной крыши.
  4. Установка стоек

    Установка стоек

  5. Прогоны стягиваются затяжкой из доски 100х150 мм, закрепляемой на металлический уголки.
  6. Устанавливаются нижние висячие стропила ломаной мансардной крыши. Поднимается один брусок наверх, делается верхний запил под нужным углом. Это стропило используется как шаблон, все остальные надпиливаются по образцу на земле. В нижней части стропильной ноги осуществляется крепление по типу ползуна.
  7. Установка висячих стропил

    Установка висячих стропил

  8. Настилаются стропильные ноги верхних скатов. Также используется шаблон. Сначала устанавливаются крайние стропила с использованием временных подкосов, затем все остальные.Наслонные стропила

    Наслонные стропила

  9. Устанавливается подвесная бабка между коньком и затяжкой.
Готовая стропильная система

Готовая стропильная система

Дополнительная теплоизоляция

Так как мансардное помещение под ломаной крышей используется в жилых целях, необходимо в обязательном порядке утеплить. Специалисты рекомендуют использовать минеральную вату на базальтовой основе в виде рулонов или же плит.

Для средней полосы России достаточно слоя утеплителя равного 150 мм. Также потребуется пароизоляционная пленка, влагозащитная мембрана и каркас, на котором все это будет крепится.

Утепление ломаной крыши

Утепление ломаной крыши

На внутренней стороне скатов налаживается контр-обрешетка. Для это используется доска, ширина которой на пару сантиметров больше, чем толщина утеплителя, так как утеплитель ни в коем случае нельзя утрамбовывать.

То есть для слоя минеральной ваты в 150 мм, подойдет доска 50х200 мм. Этот зазор также необходим для циркуляции воздуха, обеспечивающей естественную вентиляцию. Утеплитель укладывается враспор между брусьями контр-обрешетки, а внутри зашивается выбранным материалом.

Сооружение фронтонов

Фронтон — часть стены, ограниченная скатами крыши, а снизу карнизом. У ломаной крыши он имеет пятиугольную форму. Для строительства фронтона необходимо усилить первую стропильную ферму, дополнить конструкцию стойками, так чтобы получился каркас.

  • Если на фронтоне будут располагаться окна, для них оставляют проемы. Все остальное пространство обшивается «дюймовкой».
  • Фронтон ломаной крыши можно монтировать до кровельных работ или же после. Первый способ хорошо тем, что скаты не будут затруднять работу, а второй тем, что геометрия скатов уже задана.
  • Щипцовое пространство также нуждается в утеплении, которое чаще всего осуществляется внутри.
  • Профессиональные кровельщики советуют для термоизоляции ломаной крыши использовать базальтовую минеральную вату или утеплители на основе пенополистирола.
Фронтон мансардной крыши

Фронтон мансардной крыши

Следующим шагом будет монтаж досок карниза по периметру строения. Размер пиломатериала может составлять 25х150 мм. Далее приходит время монтажа водосточной системы, в которой нуждается ломаная крыша.

Своими руками установить конструкцию не сложно, однако после настила кровельного материала сделать это будет сложнее. Если используются металлические фиксаторы желоба, то их нужно закрепить прямо на стропила под гидроизоляцию, а если пластиковые — на лобовую доску.

Сооружение обрешетки

Обрешетка ломаной крыши — своеобразное основание, на которую впоследствии настилают кровлю. Она может быть сплошной или решетчатой в зависимости от типа материала.

  1. Сплошная. Выполняют из листов влагостойкой фанеры, которые укладывают сплошняком на стропила. Используется для крепления ондулина, шингласа, шифера.
  2. Решетчатая. Изготавливается из необрезной доски, которую укладывают перпендикулярно стропилам. Применяется при укладке металлочерепицы, профнастила.
Гидроизоляция стропил

Гидроизоляция стропил

Обрешетку на ломаной крыше удобнее делать, если по периметру дома уже налажены леса, они в любом случае необходимы для сооружения кровли. Сначала на стропильные ноги закрепляется гидроизоляционная пленка, для этого пригодится строительный степлер. Пленку укладывают с нахлестом 10-15 см. Затем крепятся рейки контр-обрешетки и сама обрешетка. Длина досок должна превышать длину крыши для формирования фронтонного свеса и фронтонного отлива.

Настил кровли

Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.

Важно! Саморезы должны ввинчиваться в нижней части волны рисунка. В противном случае, лист деформируется, крепление выходит непрочным, из-за чего в ветряную погоду крыша будет «гудеть».

Настил металлочерепицы

Настил металлочерепицы

  • Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
  • Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.

Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.

Ломаная крыша своими руками, позволит не просто сэкономить на оплате труда бригады рабочих, но даст уверенность, что процессы были выполнены правильно, так как строительство велось с соблюдением технологии.

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Как самостоятельно построить ломаную крышу?

Использование мансарды вместо полноценного второго этажа позволяет рационально использовать доступное пространство и заметно расширить жилую площадь. Вариантов мансард существует множество; самый популярный из них — это ломаная крыша, являющаяся не только эстетически привлекательной, но и финансово выгодной. При желании построить такую мансарду можно своими руками.

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

В сущности, ломаная крыша — это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.

  • вертикальные стойки ;
  • затяжки — горизонтальные балки;
  • стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
  • подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
  • мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
  • коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
  • бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
  • схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
  • обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
  • кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
  • тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников; между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

  • высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
  • должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
  • кровельный материал должен иметь небольшую массу;
  • в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
  • мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
  • для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Разновидности стропильных систем

Устройство ломаной крыши очень простое — скат ее как бы разламывается на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых устанавливается под своим углом. Чаще всего их монтируют под углом 60–70°, и 15–30° соответственно.

На основании конструктивных особенностей мансарды можно выделить такие виды мансардных ломаных крыш.

  1. Используется два вида стропил: висячие и наслонные. Балки перекрытия мансарды устанавливаются, немного не доходя до краев стен нижнего этажа. Нижний скат делается из наслонных стропил, которые крепятся к стенам дома при помощи мауэрлата. Из стоек делается каркас стен мансарды. Такие треугольники устанавливаются вдоль стен и связываются схватками. Сверху к ним присоединяются треугольники из висячих стропил, опирающихся на затяжку.
  2. Чтобы увеличить площадь помещения, нижние края стропил можно вывести за пределы дома. В таком случае крепиться они будут не к мауэрлату, а к перекрытию, которое, в свою очередь, удерживается на внешних стенах дома при помощи мауэрлата. Стропила обязательно поддерживаются подкосами. Стойки углубляются в балки перекрытия не более чем на треть их толщины.
  3. Эта стропильная система ломаной крыши отличается тем, что верхние треугольники делаются из наслонных, а не висячих стропил. Затяжки при этом являются опорами для стоек верхних треугольников.

Расчет ломаной крыши

Перед началом работы предстоит провести два расчета:

  • определение количества необходимого стройматериала;
  • вычисление несущей способности конструкции.

Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:

  1. массу кровли;
  2. примерную массу снега;
  3. массу обрешетки;
  4. массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
  5. размеры крыши;
  6. углы установки скатов;
  7. шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
  8. дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.

На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.

В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.

Какие материалы нужно подготовить?

После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.

Советы по выбору пиломатериалов:

  • лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
  • древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
  • материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.

Перед монтажом все деревянные элементы ломаной крыши обрабатываются антипиренами и антисептическими средствами, а также пропитками от гниения. Такую обработку следует периодически повторять, чтобы не пришлось заменять несущие элементы конструкции.

Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.

Монтаж крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж — если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

  • сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
  • между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
  • устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия — сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок — на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

  • намечаются точки монтажа на мауэрлате — шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
  • на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
  • сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке — промежуточные;
  • в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же — по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Последние этапы работы — обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).

Изоляция конструкции

На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой — это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал — рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м 3 .

Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля — особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.

После монтажа кровли останутся только финишные штрихи — установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками — только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.

Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Кобылка в стропильной системе

Стропильная система ломаной двускатной крыши — расчет и возведение

У многих людей ломаная крыша ассоциируется с конструкцией повышенной сложности современных домов. На самом деле она представляет разновидность обычной двухскатной крыши, рассчитанной под строительство мансарды.

Расчет конструкции

Возведение ломаной крыши намного сложнее, чем обычной двухскатной. Это связано с устройством стропильной системы, требующей более сложный расчет. Такая конструкция кровли больше подходит для построек квадратной формы. Если дом прямоугольный и длинный, пользы от мансарды не будет.

Любая конструкция крыши, так же как и ломаная, предусматривает расчет в два этапа:

  • Первый этап предусматривает расчет требуемого количества кровельного материала. Он выполняется исходя геометрических размеров крыши и габаритов финишного покрытия.
  • Вторым этапом делается расчет несущей способности стропил.

Последний расчет является сложным и требует учета таких показателей:

  1. Вес кровельного материала.
  2. Нагрузка на стропила изоляцией.
  3. Вес всех элементов контробрешетки и обрешетки.
  4. Расстояние между коньком и карнизным свесом.
  5. Угол наклона скатов.
  6. Расстояние между стропилами и элементами обрешетки.
  7. Дополнительная нагрузка от стеклопакетов, ограждений, вентиляции и других сооружений. Необходимо даже учитывать вес временно работающих на крыше строителей.

Имея на руках все эти данные, можно произвести расчет по формулам. Существуют, также, специальные программы, упрощающие данное действие.

На этой картинке можно увидеть схему с размерами ломаной крыши:

Здесь изображен расчет стропильной системы:

Сделав весь расчет надо удостовериться, подходит ли деревянный строительный материал по сечению для строительства ломаной двухскатной крыши. Если расчет не соответствует требуемым параметрам, стропильная система и обрешетка может быть изменена по сечению материала. Кроме этого, можно заменить кровельное покрытие.

Для удобства на бумаге надо начертить схему ломаной двухскатной крыши со всеми размерами. Эта таблица поможет сделать чертеж:

Какой материал потребуется для строительства?

По окончании всех расчетов надо приступать к закупке необходимых материалов. Первым делом понадобится брус для мауэрлата. Не обрезную доску можно пустить на обрешетку. На стропила пойдет брус или обрезная доска. Строительство крыш лучше выполнять с хвойных пород дерева. Влажность древесины не должна превышать показатель 20%.

На поверхности должны отсутствовать крупные сучки, следы жизнедеятельности насекомых-точильщиков и гнилые пятна. Перед использованием деревянные заготовки желательно обработать антисептиком.

Для крепления деревянных заготовок понадобятся металлические пластины разной формы, гвозди, болты, саморезы.

Возведение крыши

Закончив расчет ломаной двухскатной крыши, можно приступать к ее строительству. Чтобы иметь полное представление об очередности производимых работ, рассмотрим возведение конструкции на доме квадратной формы размером 8×8 м.

Закладывание основы

Вся стропильная система держится на основе, в качестве которой выступает мауэрлат с балочным перекрытием. Приблизительный расчет параметров указывает оптимальное сечение используемых деревянных балок 10×20 см. Часто стены дома состоят из наружной конструкции, например, облицовочного кирпича, и внутренней конструкции, например, саман или песчаник. Так вот мауэрлат надо располагать на внутренней конструкции. Снаружи в будущем он спрячется за кирпичом. Верхняя часть мауэрлата должна на 3 см выступать выше кирпичной кладки, чтобы вся нагрузка от крыши легла на него, а не на наружную стену.

Следующим монтируют балочное перекрытие. Первыми укладывают крайние балки. Они должны выступать за стены, что обозначит размер карниза. Обычно выступа 50 см будет достаточно. Между крайними балками натягивают веревку, и по ней укладывают промежуточные элементы. Расчет расстояния между балками основывается на шаге стропил. Именно стропильная система будет к ним крепиться в будущем.

Для балок часто используют доску сечением 5×15 см, укладывая ее на расстоянии 60 см, друг от друга. Такой шаг считается оптимальным, так как соответствует ширине кровельного утеплителя.

Последними устанавливают короткие балки, идущие от крайних боковых элементов. Расстояние между ними можно увеличить до 1 м. К мауэрлату балки прибивают гвоздями длиной 15 см или прикручивают саморезами с помощью металлических уголков.

Крепление стоек

Монтаж вертикальных стоек начинают по краям, используя брус сечением 10×15 см. Между ними натягивают шнур и приступают к монтажу промежуточных стоек с доски сечением 5×15 см. Устойчивость стойкам придадут распорки, временно закрепленные к балкам. Подгоняя стойки надо учесть, что их высота должна превышать уровень чистового потолка на 10 см.

Укладка прогона

Сверху стоек монтируют прогон из доски сечением 5×15 см. Получившаяся конструкция является будущими стенами мансарды. Усилить прогоны помогут смонтированные кровельные уголки, а также ригеля. В рассматриваемом примере конструкции дома, длина ригелей будет 5,5 м. Сечение деревянных элементов рассчитывают программой.

Например, при ширине доски 20 см ее толщина составит 5 см. Если при монтаже получились прогибы, их исправляют подвесками. Это увеличивает нагрузку на стропильную систему верхних скатов, что требует пересмотреть расчет сечения деревянных элементов. Оптимально использовать вместо доски сечением 5×15 см аналогичные элементы большего сечения, например, 5×20 см.

Каждый ригель фиксируют временной подпоркой посередине пролета. Это избавит от провисания деревянных элементов и позволит по ним передвигаться во время работы. Выставленные по уровню все ригеля скрепляют сверху доской сечением 2,5×15 см, отступая от центра примерно на 20 см.

Монтаж стропил

Стропильная система двухскатной ломаной крыши начинает возводиться с боковых элементов. Для удобства делают шаблон, а по нему уже выполняют запил верхних концов балок.

Нижнюю часть элементов размечают по месту, делают запил и крепят стропила. Последними монтируют заглушки, удерживающие теплоизоляцию.

Монтаж стропил верхних скатов производится по предварительно изготовленному шаблону. Небольшую доску размером 25×150 см устанавливают вертикально на крайнем ригеле. Один из ее углов обязательно должен сойтись с осью крыши. К получившейся стойке прикладывают другую доску. На ней сверху и снизу наносят разметку запилов. По получившемуся шаблону собирают на земле 2 стропила. Помощники подают их наверх здания, где производится установка по краям будущей крыши. Для устойчивости стропила фиксируют подкосом.

Следующими на земле аналогично изготавливаются промежуточные стропила. Они монтируются по натянутой веревке между крайними элементами. Все они фиксируются подкосами. Для восьмиметровой крыши их достаточно 4 штуки, установленных попарно в разных направлениях. До строительства обрешетки, стропильная система временно фиксируется любыми досками. Это придаст ей устойчивость.

Завершающие работы

Чтобы ригели не провисли после демонтажа временных подпорок, выполняют нашивку подвесок. Их изготавливают из доски сечением 2,5×15 см. Подвески не должны крепиться посередине каркаса, иначе они здесь просто будут мешать.

Далее, осталось установить каркас фронтона и выполнить его обшивку. На этом основные работы можно считать оконченными. Осталось закрепить обрешетку, отливы, соорудить фронтон и карниз.

Монтаж каркаса ломаной крыши завершен, можно начинать кровельные работы. Это тоже очень важный и трудный этап строительства, требующий участия не менее троих человек.

В следующем видео наглядно показан монтаж стропильной системы ломаной крыши.

Что еще почитать по теме?

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Расчет сечения стропил

Стропильная система ломаной крыши

Стропильная система будущего мансардного этажа напрямую зависит от его площади.

Ломаная крыша, в отличие от традиционной, имеет несколько разновидностей:

  • имеющая наклон на всех скатах;
  • комбинированная (могут быть висячие стропила на верхних скатах, и наклонные на нижних).
    При таком варианте строительства скат более пологий, а стропила опираются на стойки. Если в варианте строительства наличие стоек не предполагается, то опорой является продольный прогон.

Если подойти к рассмотрению строения ломаной крыши с геометрической позиции, то она будет представлять простые геометрические фигуры.

  • два треугольника с углом 90 градусов, которые формируют нижние скаты;
  • треугольник, который формирует верхние скаты.

Два нижние треугольника могут быть выполнены только по наклонной разновидности, а верхний по любой из представленных.

Конструкция ломаной крыши

Главным отличием крыш, о которых идет речь в данной статье, является наличие у нее четырех скатов, она является разновидностью двускатной. Внутреннее пространство чердака расширяется за счет излома, и тем самым получают высокий потолок в мансарде.

В современное время ломаная крыша весьма популярна в строительстве, по причине того, что позволяет обустроить второй этаж строения.

Но не стоит забывать, что строительство ломаной крыши технически сложнее в выполнении, нежели обычной двухскатной. Однако, оно стоит того, ведь по итогам строительства, застройщик получает помещение на втором этаже, которое ничем не уступает нижней части дома по своей площади.

Преимущества ломаной крыши

Ведя разговор о ломаной крыше, нельзя не обратить внимание на ряд ее преимуществ:

  • возможность использования имеющего строения для возведения ломаной крыши;
  • возможность увеличить площадь строения, а в частности жилую площадь;
  • улучшение внешнего вида строения;
  • с помощью ломаной крыши здание приобретает законченный вид;
  • с помощью мансарды снижаются затраты на отопление по причине того, что меньше становятся теплопотери через кровлю;
  • нет необходимости в привлечении специализированной техники для строительства, а также ненужно выселять жильцов;
  • в ломаной крыше можно сделать большое количество окон и витражи, что сделает помещение более уютным.

Недостатки ломаной крыши

Помимо основных особенностей, имеются и незначительные недостатки:

  • из-за скошенной формы потолка помещение теряет часть полезной площади;
  • требуется квалифицированный подход для проведения тепло и гидроизоляции;
  • для ломаной крыши необходимы мансардные окна, а они дороже, чем обычные;
  • в зимнее время года сокращается количество света, проникающего в помещение.

Разновидности ломаных конструкций

Видов ломаных конструкций несколько, различие основано на количестве скатов. В зависимости от вида крыши будет отличаться и внутренняя планировка помещения, а также его надежность.

  1. Односкатная крыша. Изготовление такой крыши происходит при помощи закрепления ее на стенах с разной высотой. Такой вариант исполнения крыши самый простой и распространенный.
  2. Двухскатная. У такой крыши есть два ската, которые направлены в противоположенные стороны. Данный вид крыши хорошо подходит для обустройства под ней мансарды.
  3. Трехскатная. Данный вид крыши основан на двух торцах. Конструкция такой крыши мало весит (отсутствие одной капитальной стены), поэтому не наносит большой нагрузки фундаменту.
  4. Четырехскатная. Самый сложный в исполнении вариант крыши, для строительства необходимо произвести сложные расчеты по площади и ветровым нагрузкам.

Виды стропильных систем

Наклонные стропила лучше всего подходят для возведения ломаной крыши. Помимо наклонных, существуют и другие, но они не лучшим образом подходят для таких крыш.

Алгоритм для изготовления мансарды следующий:

  1. первоначально укладываются балки перекрытий;
  2. поверх них укладывается настил, который будет выполнять роль строительных лесов;
  3. создается опора для стропильных ног, и опора для конькового прогона, который будет в дальнейшем крышей.

Потолочные балки мансарды

После проведения расчета нагрузок выбирается толщина бруса для потолка. Лучше если в крыше будет коньковый брус, существуют варианты, в которых его можно не изготавливать, но при этом крыша утрачивает свою прочность.

Важно! Удобно выполнять строительство крыши, в котором сначала изготавливается скелет крыши, а потом на него устанавливаются стропильные ноги.

Ломаная стропильная система

Система ломаной крыши совмещает в себе несколько положительных аспектов, а именно: простота строительства и увеличение площади жилого помещения.

По причине того, что ломаная крыша собирается по модульной методике, выполнять работы по ее возведению можно без привлечения грузоподъемной техники.

Расчет стропильной системы

Стропильная система — основной элемент крыши, который противостоит всем нагрузкам. Для того, чтобы крыша прослужила долго, необходимо произвести точный расчет стропильной системы.

Существуют упрощенные формулы расчетов, которые оптимально подойдут, если эту работу планируется проводить, не прибегая к помощи специалистов.

Единственное отличие упрощенных формул расчетов в том, что они увеличивают прочность конструкции, за счет чего, она становится на порядок дороже в своем исполнении. Для строений с небольшими крышами эти затраты будут незначительны.

Главная цель, которую преследуют расчеты – это вычисление нагрузки, которая будет действовать на крышу.

На крышу действуют следующие нагрузки:

  • Масса снежного покрова;
  • Воздействие ветра;
  • Масса кровли;
  • Масса чернового настила и обрешетки;
  • Масса утеплителя;
  • Сама стропильная система.

Закрепление стропил друг с другом

При проведении расчетов выявляется правильное сечение стропил, которое позволит сделать строение безопасным. Но помимо этого, стропила необходимо правильно закрепить.

Фиксацию стропил можно произвести с помощью:

  • шпилек. при этом делается металлическая накладка, которую они удерживают между собой;
  • гвоздей, также необходимы специальные скобы;
  • гвоздевые пластины прекрасно подходят для крепления деревянных конструкций.

Места, в которые будет производиться крепление, определяются во время произведения расчетов.

Установка мауэрлата

По причине того, что вес крыши достаточно большой, его необходимо равномерно распределить по всей поверхности стен. Назначение мауэрлата именно для равномерного распределения веса. Помимо этого он препятствует опрокидыванию стен.

Способ, по которому будет производиться монтаж мауэрлата, будет зависеть от типа конструкции.

Крепление стропил

С помощью шпилек и анкеров можно фиксировать мауэрлат, но данные приспособления подходят только в деревянном строении. Для того чтобы крыша стояла надежно, поверх стен строится армированный пояс, а уже к нему присоединяется опорный брус.

Армированный пояс представляет собой железобетонную конструкцию. Создают ее сразу на месте. Для того, чтобы сделать армированный пояс, нужно: установить опалубку, залить бетон и произвести армирование. Для выполнения крепления, закладываются анкера, которые фиксируются в бетоне.

Важно! Чтобы правильно выбрать марку бетона, лучше всего проконсультироваться со специалистами. Чем выше класс бетона, тем больше его прочность.

Крепление стропильных ног к мауэрлату

При правильном закреплении стропильной системы срок службы крыши увеличится. От метода, по которому будет произведено закрепление, зависит многое, а в частности устойчивость крыши при воздействии на нее погодных условий. При правильном креплении будут исключены подвижки и смещения, тем самым будет увеличена прочность крыши.

Крыша может быть изготовлена двумя способами: с жестким и подвижным креплением. Какой будет способ, зависит от типов крыши.

В жестком варианте исключено движение элементов, поэтому применяют:

  • подшивной брусок и уголки;
  • на стропильной ноге должны быть сделаны запилы.

Для выполнения работ можно использовать: скобы, гвозди или проволоку.

Во втором случае предусмотрено забивание гвоздей, они должны пересекаться в мауэрлате, а затем забивается еще один гвоздь.

Для дополнительного усиления соединения можно использовать анкера или проволоку.

Важно! Для ровности наклонов при строительстве можно применять шаблоны, которые позволят минимизировать количество замеров во время монтажа.

Для того, чтобы произошло сопряжение с несколькими степенями свободы, используют специальный крепеж.

Для этого существует несколько вариантов:

  1. Создание запила. Запил делается в мауэрлате, затем в него укладывают стропильную ногу. Закрепить ее можно с помощью нескольких гвоздей, расположить их необходимо под углом. Если крепление производится одним гвоздем, то он должен быть забит под прямым углом, также закрепление можно производить с помощью металлической пластины.
  2. Произвести выпуск стропил за пределы стены строения, для фиксации используются крепежные пластины.
  3. Применение «салазок». С помощью этого элемента создается подвижная конструкция, которая создает необходимую подвижность в рамках определенных пределов.

Любой, из перечисленных выше вариантов, позволит произвести монтаж углов стропильной кровли. При этом все элементы будут опираться в мауэрлат. Но, при этом, иметь необходимую степень свободы, при наличии которой возможно их движение. С помощью движения будет происходить компенсация получаемого напряжения.

Особо важным и подходящим подвижный вариант монтажа является для деревянных строений по причине того, что именно они склонны к усадке.

Если у деревянного дома выполнить жесткую фиксацию, то крыша будет подвержена быстрому разрушению. При подвижной фиксации у стен, а также фронтона будет некоторая свобода движений, которая будет подстраиваться под процесс усадки строения.

Защита древесины

За те годы, что служит крыша, а это несколько десятков лет, случиться может разное. Например, с течением времени может начать попадать вода на стропильную конструкцию, что может привести к ее более быстрому износу. Помимо гидроизоляции хорошо применять дополнительные средства, которые могут защитить древесину.

На древесине можно создать дополнительную защитную пленк у, которая будет защищать ее от влаги. Сделать это можно с помощью специального лакокрасочного покрытия. Покрытие лучше всего наносить в два слоя.

Также стропильную систему можно обрабатывать антисептиком, в состав которого входит медный купорос. Антисептик можно изготовить самостоятельно или приобрести уже готовый раствор.

Устройство гидроизоляции и утепления

Для того, чтобы уменьшить энергетические затраты, а также создать комфортную атмосферу в мансарде, необходимо провести гидроизоляцию кровли. Лучше, если будет применен кровельный пирог, который поможет выровнять уровень влажности в помещении.

Организация обрешетки и кровельные работы

Когда работы по гидроизоляции завершены. можно приступать к выбору кровельного материала. В зависимости от того, какой материал выбран, будет выбран вариант, с помощью которого будет производиться организация обрешетки.

Нужно точно соблюдать все геометрические размеры, это позволит упростить монтаж кровельного материала.

После завершения монтажа кровли, производится монтаж водостоков.

Строительство ломаной крыши с одной стороны достаточно сложная процедура, но при наличии определенных навыков, окажется выполнимой.

Источники: http://besedkibest.ru/o-kryshah/lomanaya-krysha-svoimi-rukami.html, http://proroofer.ru/vidu-krish/dvuskatnaya/stropilnaya-sistema-lomanoj-dvuskatnoj-kryshi.html, http://krovlya777.ru/stropila/stropilnaya-sistema-lomanoj-kryshi.html

расчет, стропильная система и монтаж кровли

В большинстве случаев загородные коттеджи строятся с мансардой. И чтобы строение не выделялось слишком высокой кровлей, используют ломаный тип конструкции. Это позволяет применять более легкие стропильные балки, а скаты получаются менее широкими.

Можно найти множество фото ломаных крыш в интернете, и сравнить преимущество четырехскатного каркаса с другими видами конструкций.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности ломаных крыш

Строительство такого каркаса с точки зрения экономичности относительно выгоднее других крыш. Для дизайнеров она открывает больше возможностей по оформлению. Существует несколько типов проектов домов с ломаной крышей:

  • Типовое решение для дачного домика, с небольшим земельным участком;
  • Большая ломаная крыша для частного дома, может иметь сложное конструктивное решение. Часто встречаются крыши, на которых имеется по пять, и шесть скатов кровли;
  • Ломаная крыша, имеющая балкон или террасу, смотрится достаточно красиво. Но подобные решения очень трудоемки. Для возведения такого каркаса потребуется помощь высококлассных строительных мастеров.

Как проводить расчет конструкции

Расчеты всех кровельных каркасов осуществляются в несколько этапов: выясняется нужное количество материалов; способность стропильного каркаса выдержать нагрузку. На фото можно найти чертежи ломаных крыш, на которых отмечены все необходимые размеры.

Чтобы рассчитать нагрузку на стропильную систему, нужно воспользоваться следующими значениями:

  • Общий вес кровельных материалов;
  • Нагрузка от теплоизоляции;
  • Общая масса обрешетки;
  • Какое расстояние между карнизом и коньком;
  • Угол наклона скатов;
  • Шаг крепления стропил и обрешетки;
  • Вес работников выполняющих монтажные работы, и дополнительный вес стеклопакетов, и вентиляции (если таковые будут).

Зная эти значения можно произвести соответствующие вычисления. Это примеры расчета ломаной крыши. С их помощью можно понять подходят ли сечения различных элементов к выбранной конструкции.


Поэтапное строительство крыши

Чтобы работа прошла успешно, рассмотрим инструкцию для строительства ломаной крыши:

Фиксация мауэрлата проходит с помощью верхнего обвязочного бруса. Монтаж стропильных ног осуществляется в соответствии с чертежным проектом. Крепление опорного бруса и стропильного элемента делается с помощью пазов.

Устанавливается вертикальная стойка, она крепится к балке перекрытия. Процедура повторяется с каждым следующим элементом, образую каркас будущей мансарды. Для связок стоек используются прогоны. Они будут затяжкой для верхних стропил и балок мансарды.

Далее все работы проходят в соответствии с проектом. Стропильные элементы образующие отвесные кровельные скосы, и служащие затяжками верхних стропил с опорным брусом должны выполняться в наслонном виде. Конструкция стропил имеет висячий тип.

Висячие стропила фиксируются на бабках. Это придает конструкции жесткость. Они скрепляются с затяжками.

Если есть необходимость, то устанавливаются подкосы, и распорки. Все детали креплений заранее вносятся в проектные чертежи крыши.

На торцевые стропила монтируются каркасы, на которые будут крепиться фронтоны, проемы дверей, стеклопакеты.

Чтобы правильно сделать ломаную крышу своими руками, нужно четко соблюдать проектные чертежи, и схемы.

Конструктивное преимущество

Конструкция мансарды может быть разной, но преимущество остается за ломаной крышей. При относительно небольшой высоте кровли помещение мансарды получается с высокими потолками. Ее пространство используется более практично.

Можно отметить несколько особенностей конструкции ломаной крыши:

  • Повышается теплоизоляция всего дома;
  • Подкровельное пространство используется разумно;
  • Крутизна боковых скатов не дает снегу задерживаться;
  • Мансарда имеет полноценные потолки.

Заключение

При помощи ломаной крыши можно существенно увеличить внутреннее пространство дома. Ее строительство требует профессионального подхода, но благодаря имеющимся простым видам конструкций возможна и самостоятельная сборка.

Минусы подобной кровли в том, что имея большую парусность, она слабоустойчива к сильным порывам ветра. Поэтому ее возведение возможно не во всех регионах страны.

Фото ломаной крыши

Также рекомендуем просмотреть:


Пожалуйста, сделайте репост
Наклонное остекление | WBDG - Руководство по проектированию всего здания

Введение

мансардных окон использовались в течение более столетия для обеспечения внутреннего освещения. Ранние системы освещения в крыше состояли из листового стекла (позднее проволочное стекло) в металлических рамах и часто включали в себя как внешнее окно в крыше, так и декоративный интерьер "рассеиватель" или "светильник". Большинство современных световых люков в настоящее время состоят из изолирующего остекления, заключенного в алюминиевые рамы, которые во многих конфигурациях (например, с одним уклоном, ребром, пирамидой, сводом).Мансардные окна - это спроектированные системы, которые собираются из стандартных или нестандартных профилей, предоставленных производителями световых люков, и, например, единицы сделаны изготовителями остекления, но они имеют общие элементы дизайна, необходимые для их выполнения. Эта страница использует термин "окно в крыше" для описания собранных в полевых условиях систем наклонного остекления. В строительной отрасли термин «мансардное окно» часто применяется к относительно небольшим изготавливаемым в магазине световым мансардным окнам, часто с пластиковым остеклением. Эти световые люки не рассматриваются конкретно на этой странице.

Описание

Ниже приведены краткие описания типичных компонентов светового проема:

Опорные элементы : стропила, проходящие от порога к гребню, поперечные балки между стропилами и прижимные стержни, которые крепят края стекла к стропилам. Стержни давления часто закрыты стропильными крышками, чтобы скрыть головки крепежа и защитить их от дождевой воды.

Заполняющие панели : как правило, стекло (см. Проектирование окончательной прочности - I.G. Предотвращение сбоев в работе агрегата и сохранение трещин и остекления (ниже) для типовой конфигурации и рекомендаций по проектированию), а также запатентованных полупрозрачных изделий, таких как стекловолоконные листы или стеклопластиковые сэндвич-панели (не рассматриваются на этой странице).

Основы (Функции)

Тепловые характеристики (теплопроводность, солнечная радиация, тепловые разрывы, комфорт)

мансардные окна испытывают значительный прирост солнечного тепла летом и потери тепла зимой, которые должны быть рассчитаны и учтены в механическом проекте.Этот аспект дизайна обсуждается на странице Руководства по проектированию ограждающих конструкций зданий Atria Systems. Тепловые характеристики светового проема в значительной степени зависят от тепловых характеристик остекления; см. обсуждение остекления по тепловым характеристикам.

Защита от влаги (проникновение воды, сопротивление конденсации)

Функционально мансардные окна представляют собой крыши и, следовательно, подвергаются воздействию большего объема дождевой воды и гораздо более подвержены утечке воды, чем системы вертикальной фенестрации.Даже для новых хорошо закрытых люков в крыше некоторая утечка за пределы внешнего остекления неизбежна. Подобно окнам и навесным стенам, световые люки подвергаются зимней конденсации, когда температура поверхности внутренних стеклянных поверхностей падает ниже точки росы для внутренних условий. Утечка и конденсат должны собираться и сливаться наружу с помощью непрерывной дренажной системы, состоящей из соединенных между собой желобов конденсата и мигания порога.

См. Обсуждение защиты от влаги в остеклении, которое применимо и здесь.

Визуальный (Daylighting, Aesthetics)

мансардные окна исторически использовались для освещения внутреннего пространства, используя преимущества как энергосбережения, так и положительного психологического эффекта естественного освещения над искусственным. Внешний вид поверхностей светового проема во многом определяется используемым остеклением; см. обсуждение в застеклении.

Звук (Акустика)

Как и другие системы остекления, передача звука через окна в крыше в значительной степени зависит от передачи звука через остекление.См. Остекление для обсуждения. Подобно системам окон и навесных стен, для уменьшения передачи звука через окна в крыше требуется интегрированная стратегия, которая включает в себя не только уменьшение передачи звука через остекление (например, путем добавления толщины ламината, слоев ламината, толщины стекла или воздушного пространства), но также и по периметру конструкция (т.е. уменьшение утечек воздуха).

Безопасность

Мансардные окна значительно повышают опасность, связанную с поломкой стекла. Строительные нормы и правила давно предусматривают сохранение стекла после поломки для световых люков в нежилых зданиях, чтобы помочь защитить пассажиров.Для эффективного удержания стекла требуется либо многослойное стекло, стекло с закрепленной пленкой на внутренней поверхности, либо отдельные внутренние экраны для захвата падающего стекла.

Противопожарная безопасность (например, автоматические разбрызгиватели и требования по эвакуации дыма) рассматривается в Atria Systems.

Лед и Снег

Здания в холодном климате боролись на протяжении веков с ледяными и снежными образованиями, которые скользят, падают или обдуваются ветром со своих крыш, уступов и подоконников, причиняя вред людям и ущерб имуществу ниже.Обратитесь к странице ресурсов по соображениям для проектирования зданий в холодном климате.

Здоровье и качество воздуха в помещениях

Обычно используемые материалы для обрамления световых рам и остекления (например, алюминиевые рамы, резиновые прокладки, отвержденные силиконовые герметики), как правило, не вызывают проблем с качеством воздуха в помещениях. Но утечка воды из-за плохо спроектированных или сконструированных световых люков или из-за дефектов по периметру может и часто способствует росту плесени и грибка и, как следствие, проблемам с качеством воздуха в помещениях.Детали конструкции и конструкции, исключающие проникновение воды, имеют решающее значение для избежания проблем с качеством воздуха в помещении. См. Приложения и рекомендации по дизайну (ниже) для получения подробных инструкций по дизайну.

Долговечность и срок службы

Алюминий по своей природе устойчив к коррозии в большинстве сред; смотрите обсуждение в Windows, которое применимо и здесь.

Причины, например, отказ блока в окнах в крыше обсужден в Застеклении. Дополнительное воздействие ультрафиолетового света, которое ускоряет старение герметиков для остекления и большее количество осадков, приводит к значительному увеличению нагрузки на наклонное остекление по сравнению с вертикальным остеклением и приводит к снижению ожидаемой продолжительности срока службы остекления в крыше по сравнению с окнами.Типичные отраслевые гарантии - пять лет для наклонного изоляционного остекления по сравнению с десятью годами для вертикального остекления.

Ремонтопригодность и ремонтопригодность

Срок службы и необходимое обслуживание типичных алюминиевых рамных покрытий обсуждаются в Windows. Поверхности на наклонных поверхностях рамы и герметики по периметру на наклонном остеклении изнашиваются быстрее, чем для вертикальных окон, по причинам, указанным в пункте выше.

Мансардные окна требуют очистки как внутренних, так и наружных поверхностей остекления.Для больших окон в крыше уборка требует специальных условий доступа, таких как специальные леса или якоря для подвешенных лесов или промышленного оборудования для доступа к веревке. Эти условия доступа должны соответствовать стандартам Управления по безопасности и гигиене труда (OSHA).

Устойчивость

I.g. единицы в окнах в крыше имеют меньшую продолжительность жизни, чем, например, агрегаты устанавливаются в вертикальные окна и навесные стены. Тем не менее, там, где энергопотребление вызывает озабоченность, нет разумных альтернатив изоляционным остеклениям при строительстве мансардных окон.

Естественное освещение от световых люков может снизить потребность в электроэнергии для освещения. Рейтинговая система LEED USGBC позволяет получать кредиты за дневное освещение, а световые люки являются общей особенностью дизайна в Зеленых зданиях. Снижение затрат на освещение часто перевешивается повышенными потребностями в энергии для обогрева и охлаждения внутреннего пространства в результате увеличения потерь тепла или прироста тепла через окна в крыше по сравнению с обычными крышами. Для определения окупаемости энергии и стоимости жизненного цикла, связанных с окнами в крыше, необходим индивидуальный инженерный анализ; см. обсуждение в Атриа Системс.

«Возможность вторичной переработки» остекления и алюминиевого каркаса обсуждается в Windows.

Установить системный послужной список

Как и в случае с ненесущими стенами и раздвижными окнами, первым шагом к успешному проектированию является выбор системы светового проема, которая продемонстрировала успешных достижений в аналогичных применениях и экспозициях. ASTM E1825— Стандартное руководство по оценке материалов, изделий и систем для наружных стен зданий содержит руководство по оценке результатов работы системы.В дополнение к послужному списку системы, проектировщик должен оценить результаты лабораторных испытаний для системы (сопротивление ветра конструкции, сопротивление проникновению воды и воздуха, сопротивление конденсации и т. Д.), Чтобы установить, что система запаса способна удовлетворить требования к производительности конкретного проекта.

Дизайн для гидроизоляции

Успешная конструкция мансардного окна признает, что она вряд ли предотвратит проникновение воды через мансардное окно при любых условиях, и обеспечивает систему сбора для защиты от утечек и конденсата.Ниже приведены рекомендации по проектированию световых проемов:

  • Обеспечить непрерывную систему желобов, интегрированных со стропилами в крыше и поперечными балками, для сбора утечек и конденсата. Желоба поперечины должны быть надрезаны на концах, чтобы обеспечить отвод воды в стропильные желоба. Вода должна сливаться из водосточного желоба и никогда не поступать, например единицы ниже.
  • Обеспечить наружное мокрое уплотнение. Влажное уплотнение, состоящее из неотверждаемой бутиловой ленты для остекления и внешней силиконовой накладки и установленное с надлежащим качеством изготовления, обеспечивает лучшую гидроизоляцию, чем сухая прокладка.
  • Выберите систему со сплошными стропилами. Мансардные окна часто протекают там, где отдельные стропильные секции соединяются вместе, образуя одну более длинную секцию, потому что желоба не являются непрерывными. Обеспечение исправления мембран или аналогичного ремонта для сращивания стропильных желобов не является надежным. Большинство производителей световых люков могут изготавливать, отделывать и отгружать стропила длиной до 30 футов. Однако транспортировка, подъем и установка очень длинных стропил затруднены, и логистика этой работы (e.грамм. доступ к грузовому автомобилю, кран, необходимый для подъема и т. д.) должен быть разработан во время проектирования.
  • Обеспечить непрерывное мигание металлических порогов для сбора утечек и конденсата. Мигание должно быть наклонным и сливаться наружу. См. Внешняя стена для интеграции подоконника, вспыхивающего с внешней оболочкой здания.
  • Выберите систему с защелкивающимися крышками стропила, а не с открытыми прижимными планками. Открытые головки крепежных деталей в прижимных планках имеют тенденцию вызывать утечку.
  • Обеспечить горизонтальные стаканы с гладким остеклением без наружных прижимных планок, чтобы избежать вытекания воды.
  • Обеспечить минимальный уклон светового проема 3/12.
  • Согласовать гидроизоляцию с деталями крепления. Для обеспечения уклона наклонного порога обычно требуется наклонный бордюр.

Конструкция для защиты от конденсации

мансардные окна подвержены образованию конденсата в холодных регионах. Конструкция мансардного окна должна включать в себя установление необходимого коэффициента сопротивления конденсации (CRF) на основе ожидаемой внутренней влажности и местных климатических данных, а также выбор системы, которая соответствует этому CRF.Как и в случае с окнами, значение U для остекления недостаточно для определения использования энергии или потенциала конденсации для всей системы, включая каркас. Проектировщик должен оценить всю систему, включая условия периметра, на предмет потенциала конденсации. Для зданий с высокой влажностью внутри помещений, таких как плавательные бассейны или музеи, компьютерное моделирование светового проема и его теплового воздействия и воздействия влаги требуется для подготовки проекта, который ограничивает или предотвращает образование конденсата.

Координация с механиком, конструктором и осветителем

Согласуйте конфигурацию и пропорции окна в крыше с конструктором MEP.Чрезмерная потеря тепла или усиление, а также чрезмерный уровень освещенности или блики - частые жалобы на окна в крыше. Механическая конструкция должна включать в себя условия для учета тепловых нагрузок, создаваемых световым люком. Иногда затенение необходимо для снижения уровня освещенности. См. Atria Systems для дополнительного обсуждения.

Обеспечение доступа для очистки окна в крыше может потребовать значительных конструктивных возможностей. Текущие требуемые OSHA расчетные нагрузки для защитных стяжек составляют 5000 фунтов. Якоря лесов или защитные крепления не могут поддерживаться типичным обрамлением светового проема и требуют специального структурного обрамления.

Дизайн для дифференциального движения

Большинство окон в крыше обрамлены алюминиевыми стропилами, которые подвергаются значительному движению в ответ на ежедневные и сезонные изменения температуры. Это движение должно учитываться в детали крепления, чтобы предотвратить возникновение напряжений, вызванных сдержанным движением. Стропила в типичных однопроходных мансардных окнах имеют один закрепленный анкер с гравитационной нагрузкой и один или несколько анкеров с ветровой нагрузкой в ​​скользящих соединениях. Детали крепления конструкции должны быть определены в каждом конкретном случае инженером-строителем и изготовителем окна в крыше.В некоторых системах каркас из конструкционной стали поддерживает каркас алюминиевого светового проема. Поскольку у стали и алюминия существенно разные коэффициенты теплового расширения, соединения алюминия со сталью должны быть спроектированы так, чтобы соответствовать ожидаемому дифференциальному тепловому движению.

Проектирование для окончательной прочности

Смотрите обсуждение в Windows. Обратите внимание, что срок службы отделки на наклонных поверхностях рамы короче, чем для вертикальных поверхностей рамы.

Проектирование для остекления Долговечность - I.G. Предотвращение отказов блока

Что касается другой системы фенестрации, ключ к тому, чтобы ее избежать, т.е. Запотевание агрегата из-за условий эксплуатации должно держать воду подальше от периметра остекления. Мансардные окна, в которых используются отдельные металлические ограничители для поддержки нижнего края остекления, менее восприимчивы к образованию воды, чем системы с непрерывной опорой порога, которые могут позволить аккумулированию воды. Стратегии проектирования, которые ограничивают проникновение воды (см. Выше), имеют решающее значение для долговечности остекления. См. Остекление и Windows для дополнительного обсуждения i.грамм. Отказ устройства.

Проектирование долговечности остекления - прочность на разрыв и остекление

Как и в окнах и навесных стенах, для предотвращения разрушения необходима хорошая практика остекления, которая предотвращает контакт стекла с металлом. I.g. агрегаты должны быть установлены с правильно расположенными установочными блоками и противоскользящими накладками. Смотрите обсуждение в остеклении.

Стеклянное окно в крыше иногда разбивается летящими камнями с соседних балластных крыш или крыш с гравийным покрытием или осколками разбитого стекла над окном в крыше.Конструкция мансардного окна должна включать в себя анализ вероятности такого повреждения, в том числе вероятность того, что гравийный балласт сорвется с соседних крыш. Предоставление парапетов крыши или избежание балласта гравийной кровли в целом ограничивают риск поломки. В местах, где возможно попадание мусора, световые люки можно защитить с помощью защитной металлической решетки, установленной на верхней поверхности над стеклом. В тех случаях, когда существует повышенный риск разбития стекла или значительны последствия разбивания стекла, обеспечиваются более толстые, чем минимум, прослойки из ПВБ (например,грамм. 0,06 или 0,09 дюйма вместо типичного требуемого кода 0,03 дюйма) в ламинированном интерьере облегченный вариант подходит. Все листы в застекленной крыше должны быть термоупрочнены, чтобы снизить риск перелома. Монолитное полностью закаленное стекло не должно быть внутренним светом светового проема во избежание выпадения, связанного со спонтанным разрушением; см. обсуждение в застеклении.

Вопросы логистики и управления строительством

Подобно другим системам наружных стен и кровли, наиболее важными задачами управления строительством для успешного проекта мансардного окна являются макетирование и обеспечение качества во время строительства.Критически важны следующие:

  • Требуется преемственность между процессом рисования в цехе и строительством. Некоторые производители навесных стен и световых люков старательно работают с дизайнером во время процесса рисования в цехе, но не работают одинаково усердно, чтобы передать важные детали установки полевым бригадам на этапе установки. Требование к представителю производителя, знакомому с системой и чертежами магазина на месте во время строительства, помогает обеспечить реализацию проекта, как показано на чертежах магазина.Это особенно важно в начале работы.
  • Разработка конструкции светового проема и периметра для замены компонентов. Соответствуйте ожидаемому сроку службы компонентов, которые соединяются вместе в сборку. Например, детализируйте переходы в крыше до соседних крыш, чтобы можно было заменить мембрану крыши без разборки окна в крыше. Используйте долговечные вспыхивающие материалы, такие как подоконник из нержавеющей стали, вместо мембраны.
  • Мансардные окна, которые избегают горизонтальных барных давлений (см. Выше), полагаются на структурное силиконовое остекление для переноса ветро-всасывающих нагрузок от остекления на поперечиныИспытание на адгезию (обычно выполняемое производителем силикона) необходимо для проверки проектных значений для конструкционных силиконовых соединений. Кроме того, для структурного остекления изготовитель герметика должен просмотреть чертежи магазина в крыше, чтобы проверить подходящую конструкцию герметичного соединения, возможность создания герметичного соединения и методы применения в полевых условиях.
  • Проверьте эффективность светового проема с помощью макетов. Макеты должны включать все типовые детали конструкции периметра (подоконник, бедро, голова, грабли) и должны быть проверены на устойчивость к проникновению воздуха и воды.

Подробнее

Следующие сведения можно загрузить в формате DWG или просмотреть онлайн в DWF ™ (Design Web Format ™) или Adobe Acrobat PDF, щелкнув соответствующий формат справа от заголовка чертежа.

Наклонное остекление - мигание карниза (Деталь 3.4-1)