Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Главная особенность дома с мансардой – это уникальное оформление, отличная теплоизоляция и гидроизоляция, верх этой конструкции сильно подвержен перепаду температуры и действиям влаги, так что общий проект мансарды и материал изготовления должен быть качественным и долговечным.

Инструменты и материалы для постройки

Если каркасный дом возводили своими руками, то наверняка у вас уже есть все необходимые инструменты, чтобы построить кровлю:

  • ножовка;
  • молоток;
  • топор;
  • дрель;
  • шуруповерт;
  • нож;
  • строительный степлер;
  • рулетка, уровень;
  • валик или кисть для краски;
  • инструмент для порезки кровельного материала (ножницы по металлу, УШМ, ножовка или др.).

Естественно, ножовку можно заменить или дополнить циркулярная или цепная пила, дрель и шуруповерт могут быть одним инструментом и т. д.

С материалами тоже все не так уж и сложно. Потребуются:

  • Дерево для стропильной системы. Толстый брус для мауэрлата, конька, ендова, диагональных стропильных ног, тоньше — для стропил, перемычек, доска для обрешетки (в некоторых случаях вместо доски используются плиты OSB), тонкие планки для контробрешетки. Ломаная крыша потребует несколько больше материалов, чем прямая.
  • Утеплитель. Минеральная вата, эковата, пенопласт и прочие материалы. Рекомендуем статью о сравнении пенопласта и минваты.
  • Пароизоляция.
  • Гидробарьер (он же ветрозащита).
  • Материал для внутренней отделки — шпон, вагонка, гипсокартон etc.
  • Собственно кровельный материал — шифер, черепица, металл, битумные изделия.

С последним пунктом стоит разобраться детальнее. Каждый из имеющихся в продаже кровельных материалов обладает собственными преимуществами и недостатками, которые стоит рассмотреть хотя бы в общих чертах, прежде чем возводить крышу своими руками.

Материал Плюсы Минусы Примечания
Шифер Дешевый, проверенный. Технология монтажа известна и досконально изучена. Не горюч, не токсичен. Хрупок, листы тяжелые, поэтому неудобен в укладке. Срок службы небольшой, эстетически малопривлекателен. Срок службы и привлекательность можно увеличить путем покраски.
Черепица Долговечна, прочна, привлекательна, не горит и не выделяет вредных веществ. Дорога сама по себе, также из-за большого веса требует усиленной стропильной системы, что еще больше увеличивает стоимость. Сложна в укладке своими руками. Дешевая низкокачественная черепица начинает крошиться после нескольких циклов замерзания. Долговечность — характеристика только качественной черепицы.
Профнастил Недорог, легок, долговечен, прост в укладке, привлекателен, экологически безопасен, не горюч. Низкие шумо и теплоизоляционные свойства. Боится царапин. Срок службы значительно сокращается, если использовать дешевый профнастил.
Мягкая (битумная) черепица Легкий, простой в укладке материал. Привлекательный, долговечный, хорошая гидроизоляция. Горюч, при горении выделяет токсичные вещества. Прочность невысокая. Благодаря высоким гидрофобным свойствам можно использовать без дополнительного гидробарьера. Может выцветать на солнце, если покрашена низкокачественной краской.
Листовая медь Долговечна, удобна в монтаже, экологически чиста, не горюча, устойчива к химически агрессивным средам. Высокая стоимость, низкие теплоизоляционные характеристики. С годами медная кровля приобретает зеленованый, «благородный» оттенок.

В конечном итоге выбор за вами, но лучше определиться с кровлей для мансардной крыши до того, как начинать строительство стропильной системы, так как выбранный материал влияет не только на расчет нагрузки, некоторые типы кровли имеют ограничения по минимальному углу склона.

Узнать подробней про материалы для покрытия кровли можно в статье о том, чем покрыть крышу дома и сэкономить при строительстве.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Перед возведением мансарды необходим хороший проект. Внешний вид будущей кровли должен гармонировать с общим видом здания. Существует несколько разновидностей конструкции стропильного каркаса, которые зависят от типа кровли, шага стропил и варианта мансардной крыши. Остановив свой выбор на конкретной конфигурации, следует точно знать, из каких конструктивных элементов состоит стропильная система. Она является опорным скелетом кровли, и выдерживает не только ее вес, но и воздействие атмосферных осадков.

Стропильная система мансардной крыши имеет свои особенности конфигурации, которые важно учитывать при планировании и строительстве

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Правильный монтаж стропильной системы обеспечивает ее надежность, функциональность и долговечность.

При создании проекта мансардной крыши следует:

  • выполнить правильный расчет нагрузки на опорные несущие стены и фундамент, не допуская ее превышения;
  • подобрать качественную теплоизоляцию, чтобы избежать неравномерного обогрева помещения;
  • выбрать хорошую звукоизоляцию благодаря правильно подобранному кровельному материалу;
  • подобрать хорошую гидроизоляцию;
  • выбрать легкие по весу облицовочные материалы для отделки мансардного помещения.

Схемы мансардной крыши

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Стропильная система может иметь наклонную или висячую конструкцию. В висячих конструкциях стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для распределения нагрузки на стропила устанавливаются нижние и верхние затяжки. Когда длина ската более 4 м, для предотвращения провисания в нижней части конструкции стропильные ноги подпираются при помощи стоек и подкосов. Главным достоинством такой конструкции является то, что все ее элементы размещаются в неиспользуемых местах мансарды, что создает больше свободного пространства.

Читайте также:  Как накрыть крышу профнастилом: пошаговое руководство

Правильный и точный расчет мансардной крыши позволяет получить надёжную и долговечную конструкцию

Существуют проекты мансардных крыш частных домов, где используется оба варианта стропильных систем. Для освобождения свободного пространства элементы каркаса можно сместить в одну из сторон, где они будут использоваться в качестве основы для отделки стен, а ригель подойдет для облицовки потолка. В некоторых архитектурных стилях балки и стойки могут быть использованы в роли элементов декора.

Для обустройства большого карнизного свеса, мансардная крыша выполняется с упором за пределы несущих стен. Здесь не устанавливается мауэрлат. Система монтируется с использованием балок. Обязательно устанавливается подкос, специальные стойки врезаются в балки перекрытия, а стропила закрепляются, используя надежное анкерное соединение и проволочные скрутки.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Схема стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Перед возведением мансарды необходим хороший проект. Внешний вид будущей кровли должен гармонировать с общим видом здания. Существует несколько разновидностей конструкции стропильного каркаса, которые зависят от типа кровли, шага стропил и варианта мансардной крыши. Остановив свой выбор на конкретной конфигурации, следует точно знать, из каких конструктивных элементов состоит стропильная система. Она является опорным скелетом кровли, и выдерживает не только ее вес, но и воздействие атмосферных осадков.

Стропильная система мансардной крыши имеет свои особенности конфигурации, которые важно учитывать при планировании и строительстве

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Правильный монтаж стропильной системы обеспечивает ее надежность, функциональность и долговечность.

При создании проекта мансардной крыши следует:

  • выполнить правильный расчет нагрузки на опорные несущие стены и фундамент, не допуская ее превышения;
  • подобрать качественную теплоизоляцию, чтобы избежать неравномерного обогрева помещения;
  • выбрать хорошую звукоизоляцию благодаря правильно подобранному кровельному материалу;
  • подобрать хорошую гидроизоляцию;
  • выбрать легкие по весу облицовочные материалы для отделки мансардного помещения.

Схемы мансардной крыши

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Стропильная система может иметь наклонную или висячую конструкцию. В висячих конструкциях стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для распределения нагрузки на стропила устанавливаются нижние и верхние затяжки. Когда длина ската более 4 м, для предотвращения провисания в нижней части конструкции стропильные ноги подпираются при помощи стоек и подкосов. Главным достоинством такой конструкции является то, что все ее элементы размещаются в неиспользуемых местах мансарды, что создает больше свободного пространства.

Правильный и точный расчет мансардной крыши позволяет получить надёжную и долговечную конструкцию

Существуют проекты мансардных крыш частных домов, где используется оба варианта стропильных систем. Для освобождения свободного пространства элементы каркаса можно сместить в одну из сторон, где они будут использоваться в качестве основы для отделки стен, а ригель подойдет для облицовки потолка. В некоторых архитектурных стилях балки и стойки могут быть использованы в роли элементов декора.

Для обустройства большого карнизного свеса, мансардная крыша выполняется с упором за пределы несущих стен. Здесь не устанавливается мауэрлат. Система монтируется с использованием балок. Обязательно устанавливается подкос, специальные стойки врезаются в балки перекрытия, а стропила закрепляются, используя надежное анкерное соединение и проволочные скрутки.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Схема стропильной системы мансардной крыши

Дизайн интерьера мансардных помещений

До того как проклеить стены обоями и расставить мебель в мансардном этаже следует адекватно оценить состояние этого помещения, а также качество изоляции. Здесь пространство сверху будет суженным из-за формы крыши, зато потолок идет высоким, интерьер отлично подойдет для личного кабинета и дополнительной комнаты для жилья.

Интерьер получится просторным, хотя для устройства жилого помещения лучше еще сделать дополнительную теплоизоляцию для защиты. Еще один момент – дополнительные специальные окна, с которыми интерьер станет красивым и стильным.

Что должно быть:

  1. Единый стиль интерьера;
  2. Одинаковые материалы для отделки;
  3. Цветовая гамма общая;
  4. Проект единый;
  5. Мебель под заказ одинаковая специальная;
Дизайн интерьера мансардных помещений

Чтобы получить функциональное и удобное жилище следует использовать каждый метр квадратный, мебель лучше делать только по месту, которая будет исполнять сразу ряд функций, то есть с превращением стола в тумбочку и так далее.

Даже в тесном условии можно сделать гостиную, рабочую комнату или спальни, а чтобы там не было мертвых зон следует поставить низкую специальную мебель. В такой мертвой зоне можно сделать мебель из ДСП со съемными дверками, мини-гардеробную с стеллажами для одежды и обуви.

Светильники здесь лучше ставить специальные встроенного типа, возле окна ставится обычно рабочий стол, а окна ставятся специальные на фронтоне и крыше. Окна зашторивать обычным тюлем и шторами не получится точно, для этого используются жалюзи или специальные шторы. Цветовая гамма оформления должна быть только светлый, особенно если помещение очень малого размера, это создаст уют, хорошее настроение и увеличит пространство комнаты. Желательно использовать в помещении одни и те же отделочные материалы, где цветовая гамма будет общей, а стиль единым.

Читайте также:  Как сделать забор из камыша? Как правильно заготовить камыш?

Как рассчитать площадь мансарды

Такие величины, как размеры мансарды, высота, угол наклона и ее площадь, тесно взаимосвязаны. По нормам СниП минимальная высота жилого помещения под крышей должна равняться 2,5 м.

Расчет высоты помещения в зависимости от уклона крыши

Как рассчитать площадь мансарды

Расчет проектов должен отражать измерение реальной площади по отношению к полезной. По строительным нормам в подсчетах учитывают площадь мансарды со следующими исходными данными:

  • уклон 30 градусов – уровень узкой части наклона 1,5 м;
  • наклон 45 градусов – 1,1 м;
  • начиная от 60 градусов – 0,5 м.

При расчете площади конструкций с меньшими высотами общую площадь умножают на понижающий коэффициент 0,7. В этом случае за минимальный уровень стен при 30 градусах принимают 1,2 м, при 45–60 градусах – 0,8, при уклоне, начиная с 60 – его не ограничивают.

Расчет мансарды

Как рассчитать площадь мансарды

Пример формулы расчета площади для кровли с наклоном в 45 градусов. Пп = A*L + 2В*0.7*L = L*(A + ), где Пп – площадь поверхности пола помещения; А и В – его ширина при высоте не меньше 1.1 м и 0,8 м соответственно, L – его длина; 0.7 – понижающий коэффициент для площадей с меньшей высотой.

Проект требует точных расчетов, поэтому целесообразнее пользоваться компьютерными программами, специально разработанными для проектирования. Это значительно проще и удобнее, к тому же риск ошибиться в расчетах несоизмеримо ниже.

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.

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

Оборудование вентиляции

Схема естественной вентиляции дома

Оборудование вентиляции
  1. Конькового аэратора. Это устройство, устанавливаемое вдоль конькового соединения. Через его систему отверстий нагретый воздух выходит наружу. Конструкция конькового аэратора не дает насекомым и влаге проникнуть под крышу.

    Коньковый аэратор на мягкой кровле

  2. Точечных аэраторов. Точечные аэраторы устанавливают на плоских, односкатных и шатровых крышах, у которых нет конькового соединения. С их помощью кровельный пирог «дышит», отдает влагу в атмосферу, не страдает от конденсата, снижающего эффективность утеплителя. Схема расположения точечных аэраторов – 1 штука на 20 кв. м.

    Аэратор бутылочного типа

  3. Карнизных продух. Через эти элементы, расположенные под свесом крыши, осуществляется забор свежего воздуха.
Оборудование вентиляции

Расположение элементов принудительной вентиляционной системы на мягкой кровле

Оборудование вентиляции

Схема мансардной ломанной крыши с размерами

Оборудование вентиляции

Существуют готовые чертежи мансардных крыш типового размера доступные для монтажа своими руками, если вы неопытный строитель, то надежнее всего будет остановится именно на таких вариантах.

Оборудование вентиляции

Мансардная кровля: особенности и расчет

Популярность мансардной крыши обусловлена возможностью увеличения полезной площади помещения с минимальными расходами.

Мансардная ломаная крыша используется в том случае, когда необходимый объем мансарды не помещается под привычную треугольную конструкцию.

А верно выбранная ломаная мансардная крыша (ее тип) дает возможность максимально выгодно использовать полезную площадь бывшего чердачного помещения и обеспечить минимальную нагрузку на стены, фундамент.

Мансардная крыша и ее особенности

Чтобы обеспечить минимальное давление на дом, кровля выполняется из легких материалов. Это может быть металлочерепица, металлический профиль и т.п.

Более тяжелые виды кровли применяются лишь в крайних случаях, когда, например, необходимо вписать данное строение в общий архитектурный ансамбль. В этом случае производится дополнительный расчет нагрузки на здание.

Внутренние перегородки также облицовываются легким материалом, например, гипсокартоном.

Устройство каркаса ломаной мансардной крыши: 1 — верхние стропила; 2 — коньковая накладка; 3 — ригель; 4 — балка чердачного перекрытия; 5 — нижнее стропило; 6 — каркас боковой стены мансарды; 7 — балка перекрытия.

Основная особенность, которую имеет конструкция мансардной крыши, — большая площадь соприкосновения с внешней средой. Это вызывает большие теплопотери. Поэтому особое внимание уделяется проведению хорошей кровельной теплоизоляции. В качестве утеплителя чаще всего используют минеральную вату. При этом потребуется гидроизоляция снаружи и пароизоляция изнутри.

В качестве материала для изготовления стропильной системы чаще всего используют дерево. И это вполне оправдано. Деревянные элементы, которые имеет конструкция каркаса, немного весят, мало стоят и обладают достаточной прочностью.

Пролет из деревянных стропил может иметь длину до 15 м. При своевременной обработке древесины антисептиком стропильная система из пиломатериала прослужит долго. Как альтернатива сегодня все чаще для строительства мансарды используется металлическая конструкция.

Помимо прочности, серьезное достоинство металлических стропил — поставка их производителем в готовом виде, т.е. обработка на месте не требуется.

Мансардная кровля: особенности и расчет

Посредством металлических ферм можно значительно увеличить длину пролета без применения дополнительных опор, что приведет к увеличению полезной площади мансарды.

Читайте также:  Выбор и правильная установка водосточной системы

Расчет ломаной мансардной крыши

Схема расчета ломаной мансардной крыши. Малейшие погрешности при распределении нагрузок могут спровоцировать некачественное создание несущей конструкции, которая не выдержит весь вес кровли и стропильных ног.

Главный параметр мансардного помещения — полезный объем. Для площади мансарды это расстояние не менее 0,9 м от пола до потолочного изгиба. Оставшееся пространство считается «глухой зоной», пригодной для обустройства, например, кладовой.

Расчет общей площади кровли произвести несложно — для этого понадобится план будущей мансарды. Вся крыша представляет собой совокупность множества геометрических фигур. Достаточно подсчитать площадь каждой из них и сложить получившиеся значения.

В результате можно узнать общую площадь кровли, на которую можно ориентироваться при закупке необходимого материала.

Не менее важный момент — выбор подходящего материала, которым будет покрываться мансардная крыша. От этого будет зависеть угол наклона крыши. Если он выбран неправильно, то это чревато серьезными последствиями, вплоть до разрушения.

Неверный наклон может способствовать накоплению снега, массу которого стропильный каркас может и не выдержать. С другой стороны, слишком крутая крыша подвержена воздействию ветровой нагрузки.

То есть, помимо типа кровельного материала, значение имеет и климатическая зона, в которой будет эксплуатироваться конструкция.

При обустройстве мансардной кровли также следует обеспечить хорошую вентиляцию подкровельного пространства. Верный расчет позволит избежать скопления избыточной влаги. Не стоит забывать, что через кровлю испаряется излишняя влага не только из мансардного помещения, но и от нижних этажей.

В ряде случаев прибегают к принудительной вентиляции. Учет всех факторов, влияющих на прочность и долговечность, которой должна обладать мансардная конструкция, — дело непростое. Приходится производить расчет уклона кровли, подбирать оптимальный материал с учетом климатического региона.

Поэтому целесообразнее привлечь специалистов.

Процесс сборки

Рассмотрим, как правильно построить мансардную крышу. Работа начинается с монтажа мауэрлата, его укладывают на рубероид. Крепление осуществляется на металлические шпильки. Если монтаж мауэрлата делается на деревянных стенах, то для крепления используются деревянные нагели.

Процесс сборки

Процесс сборки

Существуют ли поэтапные инструкции? Как сделать мансардную крышу новичку? Для этого опишем монтаж стропильной системы:

Процесс сборки
  • Первыми устанавливают балки перекрытия.
  • Чтобы по центру установить опорные стойки и конек, нужно наметить балку перекрытия посередине.
  • Расстояние между меткой балки перекрытия и каждой стойкой должно иметь одинаковое расстояние.
  • Стойки и балки перекрытия должны быть одного сечения. Их крепление делается на уголках, и деревянных накладках.
  • Каждую пару стоек соединяют затяжкой. Каждая деревянная затяжка скрепляется со стойками металлическими уголками.
  • В результате получается конструкция П-образной формы. К ее бокам монтируются стропила.
  • С помощью пилы делаются пазы в стропилах.
  • Рекомендуется монтировать подкосы, которые придадут жесткости каркасу.
  • Крепление бабки приходится на середину затяжки.
  • Далее идет монтаж коньковых стропил.
  • При помощи монтажа бабка соединяет конек и середину затяжки.
  • Аналогичным образом устанавливается каждый стропильный каркас.
  • Первый этап сборки системы проходит с помощью боковых элементов, далее идут промежуточные элементы.
Процесс сборки

Процесс сборки

Конечной стадией сборки считается гидроизоляция мансарды, и установка кровельных материалов. Нельзя легкомысленно подходить к этому процессу, при недостаточном опыте рекомендуется нанять профессионалов.

Процесс сборки

Процесс сборки

Как рассчитать стропильную систему

Прежде чем рассчитать стропильную систему, выделим ее основные системообразующие элементы:

  • Стропила;
  • Стойки;
  • Мауэрлат;
  • Подкосы;
  • Обрешетка;
  • Конек;
  • Кровля;
  • Элементы соединения.

Также следует запомнить несколько правил:

  • Для строительства составляющих каркаса необходимо использовать балки сечением 100*100 мм;
  • Влажность дерева должна составлять не более 15 %;
  • Деревянные элементы необходимо обработать антисептиком.

Для расчета всех элементов первым делом определяются постоянные и временные нагрузки, которым подвергается стропильная система.

К таким относятся: собственный вес кровли и явления природы в виде ветра, дождя и снега. В зависимости от этого и выбора соответствующего кровельного материала вычисляется угол наклона скатов.

После определения уровня требуемого наклона скатов, рассчитывают общую нагрузку на стропила. Для этого суммируют вес стропил, обрешетки и кровельного покрытия в расчете веса элемента на 1

Как рассчитать стропильную систему

Значение, которое получилось вследствие этого умножают на повышающий коэффициент 1.1 -1.4. Получаемая цифра нагрузки, в зависимости от материала кровли и утеплителя составляет от 35 до 50 кг. на 1

Это постоянная величина нагрузки, к которой прибавляются периодические нагрузки в виде снега или ветра.

Для определения данных нагрузок пользуются соответствующими картами для отдельно взятых регионов. Снеговая нагрузка может варьироваться от 80 до 150 кг на

Ее следует умножить на значение 0,7 если уклон крыши от 25 до 60 градусов. От этого значения зависит, следует ли устанавливать двойные тропила и сплошную обрешетку.

После расчета нагрузки на площадь кровли и на квадратный метр рассчитывают сечение стропил. Количество стропил определяется длиной пролета крыши и составляет от 70 до 120 м, в зависимости от длины пролета скатов.

Расчет стропильной системы