Крыша двухскатная своими руками – чертежи

Что собой представляет вальмовая крыша

Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.

Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:

1. Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
2. Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
3. Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
4. Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.

Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.

Выбор стропильной системы

Когда я планировал дом, то было много вариаций о виде крыши дома. То, что, крыша будет мансардной – даже не обсуждалось, но какой формы?

Изначально я хотел сделать ломаную крышу – а-ля 90-е, но когда начал рассчитывать балки перекрытия дома, то осознал свою ошибку, и стал искать другой вариант. В этом варианте у меня получился большой прогиб потолочных балок в перекрытии первого этажа. Это было не допустимо – пришлось думать дальше.

Часть первого варианта моего дома

В итоге остановился на двускатной мансардной крыше, с высотой стен у мауэрлата 120 см. Эта высота оказалась вполне удобна при моем угле крыши. Я свободно не нагибаясь могу дотянуться до стены дома рукой, правда уперевшись лбом в потолок)))

Внешний вид фасада дома получился весьма привлекательным. Монтаж кровли такой крыши был также удобен, по крыше можно свободно ходить. Небольшая проблемка была с материалом, но немного подождал, и мне напилили необходимую доску.

Да и рассчитать такую крышу оказалось очень легко, как и монтировать стропила. Все детали легко заготовить заранее.

Преимущества и недостатки мансардных крыш

По внешним признакам мансарда и чердак схожи, но применять одно название к другому ошибочно. Во-первых, она является отапливаемым помещением, во-вторых – жилым, в-третьих – ее вносят в проект, регистрируют в качестве функциональной части дома, к которой подведены все необходимые коммуникации. Главной особенностью является то, что кровля одновременно служит в качестве крыши, потолка и стен.

Главным отличием мансардного этажа от чердачного пространства считается минимальная высота стен в полтора метра, это следует из определений этой конструкции в нормативных документах, например, СНиП приложение 2, СП приложение Б, СНиП 31-01-2003, из других источников.

К основным достоинствам подобного сооружения можно отнести:

1. Эстетические свойства и дизайн. Использование более высокой, конструктивной кровли, оборудованной окнами, придает зданию законченный вид, делает его оригинальным.
2. Экономия на стройматериалах. Вес конструкции намного меньше полноценного этажа, поэтому нет необходимости делать усиленный фундамент.
3. Возможность достройки. При наличии хорошего основания можно переоборудовать готовое сооружение, увеличить его жилплощадь за счет чердака.
4. Скорость строительства. По сравнению с двухэтажными зданиями, возведение мансардной крыши занимает меньше времени.
5. Максимальное использование площади. Позволяет задействовать пустующее, неэксплуатируемое пространство.
6. Великолепный вид. В ночное время можно понаблюдать за небом, в дневное за движением облаков.

Не лишена конструкция и недостатков, рассматривая которые застройщики иногда отказываются от своих планов по ее оборудованию:

1. Скошенные потолки. Уменьшение используемой площади, сложно подойти к низкой стене, для обустройства внутреннего пространства потребуется специальная мебель.
2. Шумоизоляция. Даже при использовании наилучших материалов не получится полностью изолировать звук от падающих капель дождя, града, обдувающего ветра.
3. Затраты на отопление. По сравнению с обычным этажом, теплопотери здесь увеличиваются на 30-40%, что потребует больших затрат на обогрев в зимний период.
4. Ремонтопригодность. Кровельный пирог сверху закрыт покрытием, снизу слоем утеплителя и отделки. Чтобы проинспектировать состояние кровли, придется демонтировать облицовку.
5. Ограниченный выбор стройматериалов. Дерево, входящее в состав стропильной системы, меняет свои характеристики на протяжении всего периода эксплуатации, соответственно не исключены некоторые подвижки, передаваемые на отделку.
6. Тепло-, гидроизоляция. Для комфортного и уютного проживания необходимо выполнить сложные работы по утеплению и защите от влаги.
7. Сложное устройство. Выполнить правильно все расчеты, составить чертеж своими руками проблематично, потребуется помощь специалистов.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают несколько видов мансардной крыши:

Зависимость площади мансарды от крыши

• симметричная;
• ломаная;
• несимметричная;
• треугольная.

Так же следует отметить, что можно устанавливать одноуровневые и многоуровневые мансарды с различными по геометрической форме помещениями. Это не может не сказаться на внешнем виде дома.

Не менее важен при возведении мансардной крыши угол скатов кровли. Он зависит от следующих факторов:

• от климата данной местности;
• от используемого материала;
• от архитектурных предпочтений хозяина.

Однако обращаем внимание на то, что если взять слишком большой угол наклона кровли, это сократит количество полезной площади мансарды. Слишком маленький угол наклона приведет к затруднению эксплуатации самой кровли: очищению от осадков, прочности.

Кровельная конструкция мансардной крыши состоит из следующих элементов:

• стропила;
• конек;
• стойки;
• подкосы;
• обрешетка;
• мауэрлат;
• кровля;
• соединительные элементы.

Конструктивные особенности стропильной системы

Характерной особенностью любой двухскатной крыши являются две наклонные плоскости прямоугольной формы, которые она образует в верхней части дома.

Такое ее устройство позволяет различным видам осадков не скапливаться и стекать с нее естественным путем.

Несмотря на кажущуюся простоту такой кровли, ее конструкция имеет достаточно сложное устройство, однако сделать ее своими руками по силам каждому работящему человеку.

Ее основными конструктивными элементами являются мауэрлат, непосредственно сама стропильная система, кобылки.

Кроме этого, в проект обязательно должны быть включены такие виды элементов, как свес, лежень, а также подкосы и затяжки.

Также схема двухскатной крыши предусматривает обустройство обрешетки и выполнение стоек.

Сами стропильные системы опираются, главным образом, на мауэрлат, который отвечает за распределение нагрузки от стропильного каркаса по стенам.

Непосредственное формирование главного каркаса производится за счет стропильной ноги.

Оба ската, которые образуются данным типом крыши, соединяются между собой коньком, который является окончанием всех стропил.

Вся вертикальная нагрузка стропильной системы на внутренние стены дома передается через стойки, для которых производится отдельный расчет.

За передачу нагрузки непосредственно от стропил к несущим стенам отвечают подкосы, которые обязательно должны быть включены в проект.

Для того чтобы стропила были надежно скреплены между собой, обустраивается специальная затяжка.

Основным скрепляющим элементом стропильной конструкции является обрешетка, которая также отвечает и за равномерное распределение по ней внешних нагрузок.

Для стропильной конструкции любого типа крыши важное значение имеет предварительный расчет, на основе которого составляется проект, который также может предусматривать обустройство мансарды.

Для ломаной крыши с двумя скатами предусматривается своя схема, а также разрабатывается отдельный проект.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Требования предъявляемые к стропильной системе

• Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Контекст: Гибкая черепица, мягкая битумная кровля

Устройство стропильной системы крыши

• Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

• Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

• Древесина берется 1 — 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
• Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см2.
• Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Контекст: Ондулин или металлочерепица: что выбрать

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Контекст: Стоимость проекта медной кровли: что входит в смету?

Основные части конструкции стропильной системы

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.

стропильная ферма

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Контекст: Четыре способа ремонта шифера

Типы двухскатных классических крыш

Типы двухскатов

Если с принципиальным устройством всё понятно, то по конкретным решениям нужно ещё разбираться. Здания бывают разнообразные, и для каждого требуются конкретные решения. Различных схем существует очень много, но все их можно разделить на два типа по одному критерию: крепление конька. Рассмотрим их более подробно.

Система наслонных стропил

Наслонная система

Следует сразу отметить, что эта конструкция любима кровельщиками за её надёжность и простой монтаж.

Основа для крепления стропильных пар в этой системе являются маурлаты и коньковый прогон, который устанавливается на вертикальные балки, которые в свою очередь крепятся на лежень.

Таким образом, получается следующая картина – каждая пара стропил крыши жёстко крепится в трёх местах: два узла на маурлатах и одно на коньковом прогоне. Получается очень крепкая конструкция, с отличным запасом прочности.

В зависимости от длины стропил и угла наклона скатов конструктив может дополняться усиливающими элементами: затяжками, ригелями, подкосами, подстропилами и т.д. Также при отсутствии в здании капитальной внутренней перегородки в качестве лежня допустимо использование потолочной балки.

Висячая стропильная система

Наслонная система

Принципиальное отличие от наслонной системы является то, что в качестве опоры для стропил только маурлаты, т.е. деревянные брусья, жёстко зафиксированные на торцах внешних стен дома. Вверху, на коньке у стропил опоры нет, они лишь сколачиваются между собой, и как бы “висят” в пространстве, – это и является определяющих критерием данной технологии.

Эта система используется при возведении небольших по ширине зданий, как правило, это не более 7-8 метров. При увеличении этих значений при этой технологии потребуется устанавливать дополнительные элементы – ригели и затяжки, которые в некоторой степени будут преобразовывать силы давления на внешние стены и более равномерно распределяют нагрузку.

Чем больше ширина здания, тем большим количеством усиливающих элементов будет оснащена кровля. На схеме выше наглядно показано отношение ширины укрываемого пролёта к количеству дополнительных деталей.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Как устроена мансардная крыша (с чертежами и схемами) читайте тут.

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Особенности мансардной стропильной системы

Несущий каркас является основой, от которой зависит надёжность мансардной крыши. В его состав входят:

• мауэрлат — брус, который служит опорой для стропильных ног и передаёт кровельные нагрузки на стены;
• вертикальные стойки;
• затяжки;
• висячие и наслонные стропила;

  В зависимости от размеров дома и формы крыши выбирается висячая или наслонная стропильная конструкция

• боковые и коньковые прогоны;
• бабки — соединяют висячие стропила и затяжки, чем повышают жёсткость конструкции;
• подкосы и схватки.

Прочность стропильного каркаса зависит от правильно выбранной конструкции, качественных материалов, точно рассчитанных технических параметров и надёжности соединения кровельных узлов с помощью шурупов, сварки, болтов и метода «шип-паз». Для создания несущей системы используют висячие, наслонные или смешанные стропила, что определённым образом влияет на вместимость мансарды:

1. Висячие стропила. Опираются на наружные стены и стыкуются между собой на коньковом прогоне. Стропила такой конструкции не нуждаются в мауэрлате — для горизонтального выравнивания стен достаточно проложить доску поверх рубероида. Это обеспечивает существенную экономию на пиломатериалах. К тому же отпадает необходимость в обустройстве промежуточных опор при ширине пролёта до 6 м, что позволяет получить свободное студийное пространство. Распорную нагрузку нейтрализуют затяжками, проложенными у самого основания или выше (приподнятые). Поднятие затяжки должно соответствовать строительным нормам, так как от этого зависит прочность конструкции. При бóльших пролётах усиливают каркас бабками, ригелями и подкосами.

   Если в здании нет капитальных внутренних стен, то применяют висячие стропильные системы

2. Наслонные стропила. Это более надёжная конструкция, используемая в основном для большепролётных построек. Стропила опираются на коньковый прогон (вверху), боковые прогоны, а также на стены. Усиливаются затяжками и подкосами. Но при такой конструкции стропильной основы помещение мансарды ограничено размерами и расположением стоек — по центру, симметрично по краям или со сдвигом в одну сторону. Хотя именно стойки дают возможность при желании стильно зонировать помещение.

   Наслонная конструкция более выгодная и не такая тяжёлая, как с висячими стропилами, оттого на её обустройство требуется меньше материалов

3. Смешанные стропила. Как правило, их применяют в ломаных конструкциях. Нижняя часть монтируется по схеме наслонных стропил и венчается треугольником из висячих стропильных ног, где затяжка одновременно служит балкой перекрытия мансарды.

   Смешанная конструкция стропильного каркаса преимущественно используется при возведении ломаных мансардных кровель

Отличиями мансардной стропильной системы являются:

1. Повышенная сложность конструкции, что влечёт за собой её дороговизну.
2. Мансардные окна, которые могут быть самого причудливого дизайна, даже в виде дверей с выдвижным балкончиком.

   Важная составляющая при обустройстве мансарды — создание хорошего освещения дополнительной жилой площади с помощью разнообразных мансардных окон

3. Использование лёгких, но прочных материалов для облицовки внутренних помещений, создания перегородок и финишного покрытия.
4. Жёсткие требования к обустройству системы, отражённые в СНиП –89* с дополнениями, нормативы 23–05–95, сборник правил и т. д., регламентирующие шаг стропил и обрешётки, толщину утеплителя, чтобы минимизировать теплопотери, сечение пиломатериалов, длину стропильных ног, класс огнестойкости, вентиляцию и прочие показатели.

Вмешательство в конструкцию несущего каркаса и любые изменения в угоду личным предпочтениям и дизайнерской фантазии требуют досконального расчёта.

Особенности мансард

Утепление мансарды своими руками

Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП ).

Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.

Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.

Мансардная крыша

Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.

Плюсы и минусы мансарды

Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.

В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.

Мансардная крыша с жилым чердачным помещением

Как сделать своими руками

Чтобы кровля служила долго и надежно выполняла свои функции, нужно правильно провести расчеты, сделать подробный проект, составить поэтапный план работ, подготовить нужные материалы и инструменты.

Чем сложнее конструкция, тем более вероятны:

• скопление осадков;
• появление протечек в стыках покрытия;
• ошибки в гидроизоляции и утеплении;
• неверное перераспределение нагрузки по стропильной системе.

Габариты здания обуславливают ширину конструкции. Используемый кровельный материал и климатические условия района определяют уклон скатов. От величины этих параметров зависит минимальная высота строения.

Кроме того, придется учесть дизайнерские предпочтения, требования к мансарде и финансовые возможности.

Расчет кровли. Размеры. Определение угла наклона

Определившись с формой крыши, нужно выбрать стропильную систему. Чаще всего используют 2 технологии:

1. Висячая – стропила снизу крепятся к стенам, а вверху опираются только друг на друга. Фермы образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находится затяжка. Распорная нагрузка не передается на стены. Система используется для небольших пролетов.
2. Наслонная – нижней опорой для стропил является мауэрлат, вверху они упираются в прогонную балку. Последняя поддерживается системой опор, каменными фронтонами коробки, внутренней стеной.

Угол наклона может быть от 10 до 60° с отклонениями в каждую из сторон. Проще использовать равные углы наклона для обеих плоскостей двускатной конструкции, а асимметрию получить, применяя разноразмерные скаты.

Чем плотнее и тяжелее кровельное покрытие, тем больше должен быть угол. Крышу нужно сделать ниже при небольшом количестве стыков, нахлестов, соединений между элементами покрытий.

Профессионалы оптимальный угол рассчитывают в соответствии со СНиП , учитывающим особые, временные и постоянные нагрузки.

Чтобы облегчить работу, можно воспользоваться онлайн-калькулятором для крыш. Понадобится знать размеры стропил (ширину и толщину) и указать их расстояние между ними – шаг.

Расчет сечения стропил. Таблица

В зависимости от кровельного материала подбирают сечение и шаг стропил.

Конструкции с несложной архитектурой можно строить исходя из оптимальных стандартных размеров доски и бруса:

1. Стойки – брус 100×100 мм.
2. Прогоны – брус 100×100, 100×150, 100×200 мм.
3. Затяжки – брус 50×150 мм.
4. Мауэрлат – брус 100×100, 100×150, 150×150 мм.
5. Ригели (опоры для стоек) – брус 100×150 мм.
6. Подшивочные и лобовые доски – доска 25×100, 25×150 мм.

Расчет расстояния между стропилами

Кроме типа кровельного материала, на шаг стропил влияют:

• размеры и вид утеплителя;
• ветровая и снеговая нагрузка;
• характеристики используемых пиломатериалов, их прочность и качество;
• расстояние между балками перекрытия и затяжками;
• вес кровельного пирога и стропил;
• удобство монтажа;
• формы крыши;
• угол наклона скатов;
• тип стропильной конструкции;
• материал обрешетки.

Межосевое расстояние отдельных стропил получают делением длины ската на число стропильных ног. Их число определяют, разделив длину ската на табличное значение шага стропил, выбранное в зависимости от типа кровли (по указанной таблице).

Стропильную систему с увеличенным шагом можно усилить обрешеткой.

Проект

Узнать требуемое количество стройматериалов, визуализировать и детально продумать конструкцию кровли поможет правильно составленный чертеж.

Он должен содержать:

1. Подробную схему стропильной системы, построенную с учетом типа кровельного покрытия и разного вида нагрузок.
2. Размеры и конфигурацию всех элементов.
3. Укрупненное изображение основных соединений.
4. Укладку кровельного материала пошагово.
5. Расположение дополнительных компонентов, служащих для усиления конструкции.
6. Макет обрешетки.
7. Устройство кровельного пирога – гидроизоляцию, утеплитель, пароизоляцию.
8. Спецификацию пиломатериалов, использовать которые планируется.

Материалы

Смета, составленная предварительно, должна включать:

1. Пиломатериал. Рассчитанный по периметру поставленной коробки брус для мауэрлата с запасом 5% на соединения и обработку. Доску или брус, которые будут использованы для изготовления стропильных ног, обрешетки, подкосов и т.д.
2. Кровельное покрытие – профнастил, ондулин, металло- или керамическую черепицу, шифер, мягкую кровлю.
3. Рулонную гидро- и пароизоляцию.
4. Материал для свесов и фронтонов.
5. Гвозди, скобы, шпильки, анкеры, саморезы, пластины и уголки.
6. Для обустройства конька, свесов, ендов, проходов через крышу потребуются фасонные элементы.
7. Термо- и звукоизоляцию.

“Нога”

Она представляет собой брус, размер которого в разрезе 15 Х 5 (или 10) см. С помощью данного элемента осуществляется сборка треугольного контура кровли. Он, в свою очередь, несет всю нагрузку от атмосферных явлений: снега, града, дождя или ветра. Для обеспечения большей надежности стропильные ноги располагаются на расстоянии 0,6-1,2 метра. Расстояние тем меньше, чем увесистей предполагается выполнить кровлю. Кроме того, на размер шага в некоторых случаях будут влиять и конструктивные особенности

Выбор сечения деревянных элементов конструкции

• Мауэрлат изготавливают по ширине от 100 до 150 мм, а по высоте до 200 мм. Все соприкосновения этого несущего бруса с металлом, материалом стен должны тщательно изолироваться слоем толя на битумной мастике или рубероида.
• Стропильные ноги изготавливают по высоте сечения не менее 250 мм. Это обусловлено тем, что слой утеплителя выполняется толщиной до 200 мм, а еще нужно расстояние для вентиляционного слоя. Расположение стропил рекомендуется на расстоянии 900–1200 мм друг от друга. Большее расстояние регулируется специальными расчетами.
• Прогоны изготавливаются такого же сечения, как и стропильные элементы, карнизные и ветровые доски выполняют толщиной от 50 мм.
• Обрешетка по стропилам устраивается из бруса 50х50, или досок толщиной начиная от 25 мм. Иногда выполняют сплошное основание под покрытие из листов ДСП или ОСБ.

Устройство дополнительного жилья в чердачном помещении является интересным и полезным делом. Если подросткам или детям сделать там комнату, они будут очень рады и благодарны.

Слуховые окна

Слуховое окно – окно в кровле здания, предназначено для естественного освещения и проветривания чердачных помещений, иногда для выхода на крышу.

В зависимости от типа крыши над слуховым окном их подразделяют на следующие разновидности (рис. 47):

• слуховое окно с плоской крышей. Оно подходит для случаев, когда на чердаке необходимо побольше света и свежего воздуха. Для такого окна предусматривается водосток, поэтому его делают с наклоном кровли от 5 до 15°;
• четырехугольное слуховое окно с односкатной крышей. Очень похоже на предыдущий вид. Основное различие заключается в том, что это слуховое окно имеет угол наклона от 15° и выше. Крыша у таких окошек может быть прямоугольной, торцовой и в виде трапеции;
• слуховое окно с двухскатной крышей. Такое окно доставит наибольшее количество света в подкровельное пространство;
• треугольное слуховое окно;
• полукруглое слуховое окно. Изогнутая форма боковых стенок такого слухового окна позволяет гармонично вписать односкатную крышу в основную кровлю и придать всему зданию особенный, необычный внешний вид;
• стеклянное слуховое окно, или зенитный фонарь. Лучше всех пропускает свет на чердак или мансарду и смотрится как внутри, так и снаружи очень красиво.

Жестких правил проектирования слуховых окон нет, так как их расположение и размеры зависят от индивидуальных представлений проектировщика, актуальных тенденций в архитектуре и того, какую функцию будет нести это окно – декоративную или практическую. Требования здесь больше распространяются на эстетическую сторону этого элемента кровли. Слуховое окно должно гармонично смотреться в общем плане здания: не располагаться слишком близко к коньку или карнизу крыши, а также к фронтонам (боковым сторонам).

Важно выдерживать минимальное расстояние между двумя слуховыми окнами – 0,8 м. Меньшее расстояние усложняет укладку кровельного покрытия и последующие профилактические осмотры кровли. Кроме того, в узких местах возможно образование снеговых мешков. Также при проектировании слуховых окон необходимо грамотно учитывать гидро- и теплоизоляцию, защиту от таяния снега, защиту деревянных конструкций.

Рис. 47. Формы слуховых окон: а – треугольное; б – полукруглое; в – прямоугольное; г – полигональное; 1 – остекленный переплет; 2 – жалюзийная решетка

Советы профи по монтажу конструкций

Стропиловка (именно так на языке специалистов называют процесс монтажа стропил) представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя работы по:

• разметке и последующей установке стропил и других узлов системы;
• торцовке фронтона здания и выведению коньковой горизонтали крыши.

• древесину для стропиловки обязательно высушивают до показателя влажности не более 20 процентов;
• стропила обрабатывают антисептиками до того, как они будут установлены на крышу (если данную процедуру провести после монтажа, не вся поверхность опор будет надежно защищена спецсоставом);
• деревянные балки должны иметь сечение не менее 10х10 см (при проектировании более «масштабной» кровли – 15х15 см);
• монтаж каркаса выполняется исключительно на тепло- и гидроизоляционное основание с целью снижения тепловых потерь и повышения времени эффективной эксплуатации кровельной конструкции.

Монтаж каркаса кровельной конструкции

Даже самый грамотный расчет стропильной системы не позволит вам качественно обустроить крышу, если вы не позаботитесь о профессиональном рабочем инструменте и правильном подборе крепежных элементов. Метизы для установки мансардных систем обязаны иметь оптимальное сечение и длину. В зависимости от их размеров выбирают дистанцию между крепежными изделиями.

Чтобы прочность соединения не снижалась, не рекомендуется выбирать слишком маленький шаг крепежа. Экономия на метизах может привести к серьезным последствиям. Кроме того, нужно приобретать оцинкованный крепеж. Он имеет высокие антикоррозионные свойства и прекрасно показал себя при установке мансардных стропильных конструкций.

Самую первую ферму системы необходимо устанавливать с торца, причем точность ее монтажа проверяется по горизонтали и вертикали. Вторая ферма монтируется с другого торца. Между ними натягивают (параллельно) два шнура. Они выполняют функцию четкого ориентира, без которого невозможно будет качественно смонтировать промежуточные стропила.

Коньковые и боковые прогоны устанавливаются по завершению монтажа всех ферм. После того, как стропильная конструкция будет полностью собрана, выполняются остальные мероприятия по обустройству крыши – создание кровельного пирога, заполнение фронтонов и их обшивка выбранным материалом, внутренняя отделка и обшивка.

Особенности безраспорной стропильной системы

При креплении стропил по трём вышеописанным способам предусматривают подобные принципы. Необходимо обеспечить скользящую опору для одного конца стропильной ноги, которая может дать возможность совершения поворота. При этом для другого конца выбирают крепление на шарнирах, которое способно делать этот поворот.

Можно заменить современные способы крепления на традиционные. То есть вместо пластин, используемых для фиксирования стропил на ползунах и шарнирах, применяют скобы, гвоздевые бои, образки досок и брусков. Основное правило при выборе любого крепежа — обеспечить скольжение стропила в месте упора.

При разработке проекта используют расчётную схему. Она основывается на том, чтобы обеспечить равномерный допуск распределённой нагрузки на крышу. Условие правильного расчёта — это когда обеспечивается воздействие одинаковой силы на все точки плоскостей ската. Но это только теория. На практике обеспечить выполнение этого условия не представляется возможным, потому что на крышу действуют ветровые и снеговые нагрузки, которые не могут быть распределены равномерно по всем скатам крыши.

Чтобы обеспечить грамотную работу стропильной системы по всем трём способам, необходимо создать условие жёсткого крепления конькового прогона.

Возведение полумансардной крыши

Для обеспечения жёсткой фиксации концы конькового прогона вводят во фронтоны полумансарды. Это предупреждает образование горизонтального смещения. При опоре прогона лишь на стойки может образоваться смещение крыши из-за неравномерной нагрузки на скаты. Это произойдет при условии снижения нагрузки на одном скате относительно расчётной.

Для того чтобы повысить жёсткость системы стропил, используют горизонтальную схватку. Она осуществляется с помощью гвоздевого крепления к стойкам, которые будет поддерживать коньковый прогон. Схватки, как правило, монтируют на высоте 2 метров (отсчёт идет от пола полумансарды). Это позволит исключить возможность образования помехи при движении жильцов. Для второго и третьего способа используют ползун, предполагающий вынос стропила за край стены.

Для повышения устойчивости безраспорной системы, имеющей наслонные стропила, рекомендуется осуществлять жёсткое крепление низа стоек, которые поддерживают прогон. Это можно сделать за счёт врубки в лежень, закрепив их к перекрытиям. Это предотвратит образование шарнирного узла при упоре нижнего конца стойки в конструкцию, имеющую жёсткое защемление.

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

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.

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.

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.

Кровельный пирог

Пирог кровли — это последовательно смонтированные слои материалов для обустройства кровли.

Для шатровой крыши пирог состоит из таких слоев:

• Стропильная система. Изготавливается из деревянных брусьев, служит массивным каркасов всей системы;
• пароизоляция. Слой, предотвращающий образование конденсата;
• обрешетка. Система из досок, которая обеспечивает прочность конструкции и является основой для крепления слоев пирога;
• утеплитель. Служит для утепления кровли и здания в целом;
• гидроизоляция. Материал, который препятствует попаданию влаги из вне;
• контробрешетка. Деревянная конструкция, которая служит для обеспечения вентиляционного зазора между кровельным материалом и слоями пирога, а также для крепления внешнего покрытия;
• кровельный материал. Внешнее покрытие — главная защита от внешних факторов.

ОСТОРОЖНО!

Правильная последовательность уложенных слоев пирога обеспечивает его надежность и создание комфортного микроклимата. Если допущены ошибки по обустройству хотя бы одного слоя, это может стать причиной разрушения всей кровли.

Схема