Двухскатная крыша для частного дома своими руками

Стропильная система мансардной крыши является важнейшим элементом кровли. За счет стропил кровельная конструкция с успехом «сопротивляется» любым внешним нагрузкам, будь то сильный ветер или сильный снегопад.

Мансардные стропильные конструкции – оригинальные и надежные

Стропильная система мансардной крыши может иметь ломаную форму, полувальмовую либо вальмовую, 2–4-скатную.

Вальмовая стропильная система мансардной крыши

Мансардные стропильные конструкции – оригинальные и надежные

Проще всего выполнить монтаж двухскатной кровли, которая отличается высокой надежностью. Такая система гарантированно выдержит любые нагрузки на крышу, а ее расчет не займет у вас много времени. Двухскатная конструкция имеет лишь два серьезных «минуса». Во-первых, она характеризуется «чрезмерной» простотой, что не даст вам возможности проявить свой дизайнерский талант. Во-вторых, внутреннее пространство под такой мансардной крышей будет ограниченным.

Проблему с недостатком «квадратуры» можно решить посредством обустройства стропильной системы полумансардной крыши, которая сохраняет все достоинства стандартной двухскатной схемы и при этом повышает внутреннюю площадь помещений. А придать кровле элегантный внешний вид можно путем применения разнообразных декоративных элементов. Их расчет и монтаж очень прост, а главное – установка архитектурных украшений вполне доступна по стоимости.

С точки зрения архитектуры самым интересным вариантом обустройства крыши считается ломаная мансарда. Она, как правило, характеризуется необычной ассиметричной конфигурацией (хотя может иметь и геометрически правильную форму). Проектирование и монтаж подобных кровельных систем – это настоящее творчество. Практически любую фантазию можно реализовать при строительстве ломаной крыши с мансардой. Но при этом важно правильно произвести расчет всех ее узлов и элементов, уделив особое внимание прочностным показателям конструкции.

Мансардные стропильные конструкции – оригинальные и надежные

Технические термины и правила безопасности

Ломаная крыша своими руками собирается из элементов, большинство которых имеют свои исторические названия:

  • Брус, размещенный вдоль стен, играющий роль опоры для стропил, называется мауэрлат.
  • Деревянные брусья, образующие скат кровли, носят название стропил.
  • Элементы жесткости, соединяющие между собой отдельные стропила и распределяющие усилие нагрузки между ними, образуют подвеску.
  • Плоские доски, фанера, плиты ДСП и другие материалы, на которые укладывается черепица, профнастил или аналогичный кровельный материал, называется обрешеткой.

Строительство кровли мансардного типа

При работе на высоте очень важно следить за собственной безопасностью. Для этого следует:

  • использовать крепежный пояс;
  • тщательно закреплять леса при установке;
  • не оставлять без присмотра, в особенности включенным, электро- и другой инструмент;
  • следить при подъеме и перемещении тяжелых грузов за помощниками и желательно всегда быть в зоне их видимости;
  • не оставлять незакрепленные детали на скатах крыши;
  • стараться не отвлекаться на сторонние дела при работах на высоте.

Разработка проекта

«Сломав» кровельные скаты под различными углами, можно увеличить объем пространства под мансардной крышей. Ломаная конструкция, как и другой вид мансардной кровли, массивнее и тяжелее стандартной щипцовой крыши, что следует учитывать при оборудовании мансардного этажа в процессе реконструкции дома. Предварительно необходимо обследовать состояние фундамента и стен сооружения, чтобы определить, смогут ли они выдерживать повышенные нагрузки. Если устройство массивной мансардной конструкции планируется на этапе подготовки к строительству своими руками, это должно быть учтено при разработке проекта фундамента и стен дома.

К созданию проекта мансардной крыши следует отнестись внимательно, так как погрешности в расчетах или неправильно подобранные параметры элементов стропильной системы могут привести к повреждению самой крыши, а в некоторых случаях и стен дома, в процессе эксплуатации.

Читайте также:  Виды сращивания древесины, технологический процесс и оборудование

Разработку проекта мансардной крыши рекомендуется доверить профессионалам. Также есть возможность воспользоваться специальными компьютерными программами, с помощью которых выполняется расчет оптимального угла наклона крыши и других параметров. Все расчеты выполняются согласно документу СНиП «Нагрузки и воздействия».

При выборе проекта мансарды, строительство которой можно осуществить своими руками, в первую очередь необходимо обратить внимание на зависимость параметров помещения от угла наклона кровли. Жилое помещение должно иметь высоту более 2,2 метров. Если скаты крыши прямые, то угол их наклона серьезно влияет на ширину помещения.

Ломаная мансардная кровля позволяет максимально расширить помещение, обеспечив необходимую высоту потолков по всей его ширине. При этом боковые (нижние) стропила располагаются под углом около 60 градусов, а угол наклона верхних можно выбрать на свое усмотрение, исходя из эстетических предпочтений, а также снеговых и ветровых нагрузок, характерных для района строительства.

План проектирования

На стадии проектирования необходимо не только выбрать тип кровли, но и рассчитать основные параметры. При расчетах необходимо учитывать все эксплуатационные факторы, в т.ч. снежный покров и ветровую нагрузку.

Определение площади

Величина площади скатов необходима для расчета расхода материалов, веса кровли и снеговой нагрузки. Для симметричной крыши достаточно рассчитать площадь одного ската и увеличить ее в 2 раза.

Площадь каждого ската будет равна: S= B(L+Lc), где:

  • В – ширина крыши,
  • L – длина ската,
  • Lc – длина свеса.

В свою очередь, L =Lo/cosA, где:

  • Lo – половина дины дома (пролета),
  • А – угол наклона ската.

Для ассемитричной крыши рассчитывается площадь каждого ската отдельно по тому же принципу.

Расчет сечения

Выбор бруса для стропил производится с учетом:

  • эксплуатационной нагрузки,
  • прочностных свойств материала,
  • длины стропильной фермы,
  • шага установки стропил.

Точный расчет достаточно сложен, а потому можно воспользоваться рекомендациями по выбору сечения стропил, сведенных в таблицах.

Таблица №1. Сечение стропил в зависимости от кровельного материала:

План проектирования
Материал Угол наклона, градус Шаг стропил, м Сечение стропил, см
Профнастил 20-35 до 1 5х15
Ондулин 10-15 0,7-1 5х20
Черепица керамическая до 30 0,6-0,9 5х15 или 6х18
Шифер до 60 0,8-1,4 5х15

Таблица №2. Сечение стропил (см) в зависимости от длины пролета:

Пролет, м Шаг 0,6 м Шаг 1 м
2,5 7,5х10 7,5х15
3 7,5х20 10х17
4 10х20 12,5х20
5 12,5х20 15х22
6 15х22 17,5х25
7 15х30 20х27

С увеличением шага установки стропил увеличиваются нагрузки на каждую ферму, что требует увеличения сечения бруса.

Угол наклона ската

Расчет угла наклона ската производится по правилам прямоугольного треугольника: tgA=Н/Lо, где Н – высота расположения конька относительно мауэрлата. Например, для обеспечения стандартного угла в 45° при L=3 м надо поднять конек на высоту Н=3х1=3 м.

Для разных кровельных материалов установлены минимальные углы наклона ската, когда вода не будет затекать в стыки.

Они составляют:

  • рулонные материалы (в т.ч. ондулин) – 5- 6°,
  • профнастил – 8°,
  • черепица – 10°,
  • металлочерепица – 6-12°,
  • шифер – 15-20°,
  • металлические листы – 17°.

Расстояние между балками

Выбор расстояния между стропилами, т.е. шага установки стропил, зависит от нагрузок. Прежде всего, необходимо учитывать удельный вес кровельного материала.

Минимальные шаги в пределах 60-80 см устанавливаются для тяжелой кровли (шифер, черепица, профнастил). Для мягких, рулонных покрытий расстояние между стропилами можно увеличить до 1,5-1,6 м.

Кроме того, при выборе шага следует учитывать и длину стропил. Исходя из этого, оптимальным расстоянием для мягкой кровли считается 1-1,2 м.

Утепление ломаной крыши

Утепление кровли производится после завершения монтажа стропильной системы и укладки гидроизоляционного слоя. Особенностью ломаной крыши является то, что утеплитель прокладывается по нижним стропилам и потолку мансардного помещения, образованного затяжками. Верхний треугольник кровли оставляют холодным для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.

Плиты утеплителя должны заходить в промежутки между стропильными лагами с ощутимым натягом, чтобы не создавались условия для образования мостиков холода

Утепление ломаной крыши

Если в качестве гидроизоляции поверх стропил была уложена обычная плёнка, между ней и теплоизоляцией также должен быть продуваемый зазор величиной хотя бы в 10 мм. Если же укладывалась супердиффузионная мембрана, в устройстве зазора необходимости нет.

Читайте также:  Как правильно крепить профнастил на забор: выбираем саморезы

Плиты утеплителя укладываются в несколько слоёв со смещением мест стыка в каждом ряду. Поверх утеплителя монтируется парозащитная мембрана.

Кровля представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из защитных пленок, утеплителя, кровельного покрытия и вентилируемых зазоров

Утепление ломаной крыши

Характеристика материалов для выполнения мансардной крыши

После подготовки чертежа, исходя из зафиксированных в нём размеров, можно начинать высчитывать количество материалов, которые необходимы для работы. Выбор материалов должен быть с учётом требований экологичности и противопожарной техники. Деревянные элементы нужно обрабатывать специальными пропитками для снижения горючести материала. Для сооружения конструкции необходимо будет приобрести:

  • дерево для опорных ног, профиль подбирается исходя из расчётов;
  • в зависимости от выбранной опорной системы перекладина, которая имеет профиль или 100 на 15 мм, или 150 на 200 мм, кроме того нужно учитывать дистанцию между капитальными конструкциями стен;
  • для укатывания мауэрлата приобретается шпала профилем 100 на 150 или 150 на 150 мм;
  • брёвна для стоек 100 на 100 или 150 на 150 мм;
  • палуба чернового пола осуществляется из необрезной доски, кроме того она понадобиться для ряда крепёжных элементов;
  • необходимо закупить различную крепёжную фурнитуру и лист из металла для резки накладок толщиной не менее 1 мм;
  • материалы для гидроизоляции, термоизоляции и пароизоляции, пиломатериал и укрывной уплотнитель. Расчёт сечения стропил.

Основные внешние утяжеления лягут на стропила, которые являются составляющими кровли, поэтому к их профилю выдвигаются определённые требования. Габариты нужного пиломатериала зависят от ряда параметров, таких как: дистанция между опорными ногами, их расстояние между опорой, а также от нагрузки снега и ветра, которая по всей территории нашей страны различается, относительно местности.

Характеристика материалов для выполнения мансардной крыши

На всей территории России выделено всего восемь различных зон, в зависимости от снеговой тяжести и её интенсивности. Конечная зона является экстремальной с точки зрения погодных условий и для организации мансарды не пригодна.

Таким образом, при достаточной подготовке и изучении всех аспектов монтажа крыши мансардного помещения, а также правильной подготовке необходимых чертежей и консультации со специалистом, соорудить самостоятельно кровлю мансардного помещения возможно.

(Пока оценок нет)

Создание водоотливов для крыши

Водоотлив

При обустройстве ломаной крыши вам будут необходимы водоотливы. Без них долго эксплуатировать ваш дом вы не сможете, кровля просто испортится. Обычно водоотливы для ломаной крыши делаются из пластика, цветных металлов или же оцинкованной стали. Некоторые производители покрывают их специальными полимерными составами, которые призваны повышать устойчивость материалов к появлению коррозии.

Без сомнения, наиболее привлекательно смотрятся водоотливы из цветных металлов — меди, алюминия или титана, нежели их пластиковые собратья. Кроме этого, они характеризуются очень высоким уровнем устойчивости к внешним воздействиям. Но их стоимость зачастую бывает высока. Поэтому, если вы ограничены в своих средствах можете выбрать пластиковый вариант, но впоследствии заменить его на более  прогрессивный – металлический.

Естественно, все рассказанное выше можно отнести только к общим сведениям о технологиях возведения ломаных крыш, так как создание таких конструкций — один из наиболее трудоемких и сложных процессов в постройке зданий. Но мы надеемся, что хоть немного приоткрыли завесу тайны над вопросом,  как построить ломаную крышу самостоятельно. Удачного строительства!

Рекомендации по расчету кровельной конструкции

Ломаная мансардная крыша

Схема устройства стропил ломаной крыши

Читайте также:  Как сделать ремонт шиферной крыши – технология починки кровли

Любые кровельные конструкции, и ломаная не является исключением, рассчитываются в два этапа. При выполнении первого расчета устанавливается требуемое количество финишного материала, а второй расчет предназначен для установления показателей несущей способности стропил.

Чертеж — размеры мансардной крыши

Первый расчет выполняется с использованием значений геометрических размеров кровельной системы.  Расчет же несущей способности системы стропил несколько более сложен. При его выполнении нужно учитывать следующие показатели:

  • вес финишного кровельного покрытия;
  • нагрузку, создаваемую изоляционными материалами
  • массу элементов обрешетки, а также контробрешетки;
  • длину пролета между свесом карниза и кровельным коньком;
  • наклон кровельных скатов;
  • шаг размещения элементов обрешетки и стропильной системы;
  • разного рода временные и дополнительные нагрузки. Сюда относится вес работников, занимающихся обустройством кровли, масса мансардных стеклопакетов, элементов вентиляционной системы, ограждений и прочих дополнений.

    Расчет мансардной кровли

Получив все перечисленные данные, вы сможете выполнить расчет системы стропил с использованием соответствующих формул либо специальных программ, что проще, быстрее и удобнее.

Расчет и создание стропильной системы ломаной крыши

По результатам расчетов вы установите, подходят ли сечения конструктивных элементов конкретно к вашей кровельной конструкции. По необходимости характеристики обрешетки и стропильных ног можно менять. Также вы можете заменить кровельный материал.

Для максимального удобства создайте трехмерную модель будущей ломаной кровельной конструкции с выбранными вами параметрами. В этом вам помогут специальные программы.

Таблица

Составление проекта кровли

Проектный расчёт кровли следует доверять только специалистам, имеющим опыт в строительстве таких конструкций. Зная размеры дома и какими будут кровельный и утепляющий материалы, можно по специальным калькуляторам сделать расчёт параметров составляющих для стропильной конструкции и составить проект ломаной крыши.

Количество материала на кровельное покрытие и гидроизоляцию можно вычислить по площади кровли, которая подсчитывается путём складывания величин всех скатов. Пласт утеплителя должен быть не менее двадцати сантиметров.

Выбирая угол, под которым будут устанавливаться скаты крыши, нужно учитывать:

  • вид покрытия кровли;
  • количество осадков и силу ветра;
  • для чего предназначена комната — для жилого помещения высота конька не должна располагаться ниже 2,5 метра.

Необходимая величина для верхних скатов равна 30−45 градусам, для нижних — 60 градусам. Когда все расчёты и проектная документация будут готовы, следует подобрать качественный материал для её строительства.

Монтаж своими руками

Перед тем как приступить к обустройству вентиляции мансарды своими руками, необходимо создать ее проект, тщательно продумать схему размещения входящих в нее компонентов, записать на бумаге последовательность выполнения работ. В процессе подготовки обязательно нужно осмотреть все участки мансардного помещения, сделать необходимые замеры, отметить конструктивные особенности мансарды. При выполнении принудительной вентиляции необходимо подобрать вытяжной вентилятор с соответствующими техническими характеристиками. Последовательность выполнения монтажных работ:

  1. На схеме согласно установленным обозначениям отмечаются точки фиксации клапанов и участок прокладки вытяжной трубы.
  2. В крыше нужно дрелью или перфоратором просверлить отверстия. Эти работы выполняются очень аккуратно, чтобы не повредить слои кровельного пирога, конструкция которого включает кровельное покрытие, обрешетку, гидроизоляционные, утеплительные и пароизоляционные слои. Отверстия под приточные клапаны выполняются в карнизе или фронтоне. Обязательно стоит учитывать размещение приточных и вытяжных каналов. Первые оборудуются ниже.

  3. Осуществляется монтаж клапанов в стене. В предварительно просверленное отверстие вставляется трубка, которая закрывается решеткой со стороны улицы. На внутренней стороне устанавливается фильтр, и крепится корпус клапана. Эти все элементы входят в комплект поставки клапана. Щели между элементами конструкции и поверхностью стены тщательно герметизируются.
  4. На поверхности кровли, где просверлено отверстие под трубу, надежно фиксируется накладка, проверяется качество герметизации соединительных участков. Далее устанавливается труба строго вертикально. Обязательно нужно выдержать все расчетные расстояния.
  5. С внутренней стороны здания к трубе монтируется вентилятор, а с наружной — дефлектор. Вентиляционная система готова к эксплуатации. На протяжении нескольких дней тестируется эффективность ее работы.