Существует несколько вариантов домов с ломаной крышей. Это, например, простая двухскатная крыша, имеющая слом на уровне перекрытия потолка мансардного помещения. Одним из вариантов является сложная щипцовая крыша, которая устанавливается в том случае, когда в доме имеется несколько мансардных помещений, с выступающими за пределы скатов оконными нишами. Среди разных ломаных крыш встречаются и полувальмовые ломаные и сложные, в которых объединены несколько разных видов.
Виды сложных крыш
Насколько разнообразна фантазия человека в строительстве домов, настолько и много конструкций крыш, которые можно сгруппировать в несколько вариантов, от самой простой до сложной конструкции. Это односкатные, двухскатные и многоскатные. Все они разделены на несколько групп, которые еще названы ломаными. Над одним домом может сводиться крыша, которая имеет несколько скатов разной конфигурации, а иногда и с разными углами наклона.
Системы с разным углом наклона и названы ломаными. Скат как бы сломан, и в нем меняется угол наклона. Но это стандартное наименование ломаной крыши. Так же названы и другие, с множеством скатов. О таком многообразии и будет говориться в этой статье. Нужно ознакомиться с действительно ломаной крышей, в прямом смысле этого слова.
Ломаная крыша своими руками
Начнем с того, что ломаная конструкция покрытия устанавливается в основном над домом с мансардой, когда под крышей устраивается одно или несколько помещений. Мансарда – это жилые комнаты на чердачном пространстве дома. Помещение зависит от конструкции стропильной системы, но существуют общие правила строительства. Система имеет сложную "ломаную" конструкцию, когда стропильный каркас состоит из нескольких плоскостей. Это так называемая ломаная крыша. С помощью такого исполнения можно расширить помещение, используя скаты в качестве стен.
Единственным недостатком такого применения элементов крыши является то, что для создания в помещении нужного температурного климата нужна более качественная кровля. Но для современных технологий это не является проблемой. В наше время материалы позволяют создать кровлю, которая мало чем отличается от кирпичной стены. Для этого, конечно, потребуется дополнительное сырье для утепления, гидроизоляции, пароизоляции и облицовки. И, конечно, важную роль в подобном "пироге" играет кровельный материал.
Строение и конструкция
Ломаная крыша состоит из двух нижних и двух верхних скатов. Они имеют разный угол наклона. Верхние скаты служат покрытием для мансарды, а нижние являются одновременно защитой для остальной части здания и еще могут служить стенами для комнат под крышей. Конструкция и расчет ломаной крыши имеют несколько вариантов, в зависимости от кровельного материала. Например, для укладки металлочерепицы верхний скат должен иметь карниз, свисающий в месте состыковки элементов.
В некоторых конструкциях соединение скатов производится без большого карниза. Но в этом случае требуется хорошая гидроизоляция на стыках. В том случае, если нижний скат используется вместо стены помещения, устанавливается усиленная кровля с качественным утеплением кровельного пирога, гидроизоляцией и пароизоляцией со стороны помещения в доме с ломаной крышей. Также производится облицовка теплоизоляционными материалами с хорошей вентиляцией.
Размеры стропил
При ширине дома в 6-7 м, мансардного помещения 4-5 м и высотой в 2,2 м, длина балки нижнего ската будет в пределе 3,2-3, 5 м. Верхний стропильный каркас дома с ломаной конструкцией будет иметь, соответственно, стропило 2,2-2,5 м. Нужно рассчитать таким образом, чтобы стропильную балку в 6 м можно было использовать на два стропила.
Полустропила (кобылки) нижнего ската своей "лапой" устанавливаются на мауэрлат, а верхней укрепляются на стяжной поперечной балке в месте установки прогона, который служит в качестве основания верхнего перекрытия потолка мансардного помещения. Стыковка стропил осуществляется методом косых срезов на уровне продольной балки, к которой они прибиваются гвоздями или крепятся саморезами.
Вторая балка стропила верхнего ската соединяется в коньке такими же косыми срезами. Дом с ломаной крышей состоит из двух отдельных стропильных каркасов. Они имеют разный наклон, отдельное соединение и крепление к основанию перекрытия. Нижний стропильный каркас дома с ломаной крышей присоединяется к мауэрлату и основанию (полу), а верхний - только к коробке мансардного помещения. Основанием для верхнего стропильного каркаса служат прогоны и стяжные распорные балки.
Проектирование стропильной конструкции
При продумывании, каким будет верхний этаж, нужно придерживаться некоторых правил, которые являются общими для большинства проектов домов с ломаной крышей мансардных помещений.
- Ширина помещения не должна превышать 6 м.
- Угол наклона не может быть больше 40-70 градусов.
- При высоте мансардного помещения в 2,5 м, высота излома не должна заходить за 3,5 м.
- Используется облегченный деревянный материал, лучше всего профильный брус и доски.
- Для каркаса стропильной системы используется брус 100 х 50 мм, а для основания - 150 х 50 мм.
- Просушка материала должна быть приближенная к 100%.
- Брусья для стропил не должны иметь никаких изъянов, сучков, трещин.
Расчет ломаной крыши
Первым делом создаем каркас фронтонной стены шириной 4,5 м. Высоту помещения мансарды с ломаной крышей определяем по формуле А:2. Здесь А является шириной помещения. Если в нашем примере ширина помещения 4,5 метра, то половина этой ширины и будет размером высоты мансарды до перекрытия на сломе. Это будет составлять 2,25 м. Устанавливаются вертикальные балки высотой 2,25 м на краях мауэрлата и соединяются с поперечной балкой.
Таким образом конструируется прямоугольник фронтонной стены помещения. По такому же принципу строится семь каркасных конструкций стены мансарды. На каждую из них устанавливаем сначала стропило верхнего ската под углом 30-40 градусов, а потом нижнего - на 60-70 градусов. Все эти работы проделываются на земле. И после полного их изготовления начинаем конструировать стропильный каркас ломаной крыши. Фото дома показывает, как она выглядит. В стенной ферме есть три точки соприкосновения стропила - нижняя на обвязочной балке, средняя на стыке и коньковая. Во всех узлах соприкосновения балки стропил укрепляются к основанию гвоздями и угольниками.
Односкатная крыша
Самой простой по конструкции является односкатная крыша. Скат такой конструкции всегда наклоняется в одну сторону. Такие системы используются только в небольших строениях или промышленных зданиях: гаражах, складах, небольших дачных домиках с небольшим углом наклона. Как сделать ломаную крышу, чтобы получить желательный дизайн своей дачи, если условия не позволяют сооружать сложную конструкцию покрытия?
Это зависит, прежде всего, от конфигурации здания. Ведь односкатная конструкция имеет наклон на заднюю часть. Фасад в этом случае становится открытым для ливневых дождей и снегопадов. Поэтому уровень наклона ската должен иметь минимальную крутизну. Больший угол требует длинного карниза для прикрытия фасада.
Таким образом, односкатный каркас устанавливается на основание задней и передней стены. Для наклона ската на фасадную часть задняя стенка имеет большую высоту, чтобы создать нужный угол. Если же предполагается обратный вариант, то в этом случае достраивается передняя стена. Высота ее зависит от угла наклона. В односкатной конструкции он не превышает 30 градусов.
Надстройку можно создавать, как из деревянных брусьев, так и из других материалов. Во многих случаях, когда крутизна скатов превышает допустимую норму и наклон направлен на фасад, нужно делать удлиненный козырек, чтобы он мог перекрыть веранду или крыльцо. Иногда, чтобы защитить фасад строения, односкатная крыша дополняется козырьком с другим углом наклона.
Вальмовая конструкция
Это четырехскатное сооружение, в котором ломаная мансардная крыша дополняется еще двумя скатами в виде треугольных ферм на фронтонных стенах. Обычно такую конструкцию планируют в тех регионах, которые подвергаются воздействию больших ветров. Вальмовую модель используют для мансардных помещений и бесчердачных домов, когда хотят обезопасить здание от природных стихий.
Нужно также иметь в виду, что висячая система дает большую нагрузку на растяжку и на стены дома. Для усиления стропильной системы используют коньковую балку, к которой укрепляются стропильные ноги. Также для усиления каркаса стропила укрепляются дополнительными откосами к основанию обвязочной балки. Для вертикального упрочнения стропильной висячей системы мансарды с ломаной крышей ставятся стояки, которые своим верхнем концом подпирают стропильную конструкцию в коньке, а нижней - на поперечной балке, связывающей стропильные ноги.
Плоская эксплуатируемая крыша
Среди многообразия конструкций можно еще выделить эксплуатируемую крышу с площадкой для отдыха, на которой можно создать оранжерею или просто уголок для чаепития. Обычно конструкцию таких крыш устраивают в регионах с большим количеством солнечных дней, в теплых краях. Можно создать и открытую, и площадку под навесом. Здесь поле для фантазий большое. Важно то, чтобы поверхность на крыше дома была защищена от стихий. Иногда ее создают из чисто практических потребностей.
Еще один вид плоской крыши - это вариант с минимальным углом наклона до 5 градусов для отвода дождевой воды. С помощью этой конструкции можно создать оригинальный дизайн дома с открытым многоуровневым фасадом.
Полувальмовая конструкция
Одной из многих конструкций в проекте домом с ломаной крышей является сложная каркасная система. Она немного отличается от обычной двухскатной крыши. Различие состоит в двух дополнительных скатах, которые перекрывают мансардное помещение с фронтальной части дома. Полувальмовые строения имеют ломаную конструкцию в том случае, когда фронтальный скат используется в качестве стены помещения мансарды с окном.
Разница полувальмовой ломаной крыши в конструкции стропильного каркаса. В этом случае мауэрлат дома устанавливается на выпуск с обеих сторон не менее чем на 100 см. Боковые балки стропила устанавливаются на концах мауэрлата не до конька крыши, а только до основания верхнего прогона перекрытия мансардного помещения, который тоже ставится на такой же выпуск, как и мауэрлат. На каждой стороне от конца бокового полустропила устанавливается короткая балка для полувальмового бокового ската, которая нижним концом укрепляется к крайнему стропилу и прогону, а верхним - к коньку главного ската.
Многоскатная конструкция
Сложная крыша устанавливается в домах со многими мансардными помещениями большого квадратного многоугольного дома, в котором на каждую сторону имеется комната с отдельной крышей, выступающей в разные стороны от главной. Стропильный многощипцовый каркас имеет сложную конструкцию. Кроме главной коробки, создается дополнительный двухскатный каркас каждого мансардного помещения, выступающего за пределы чердака в разные стороны дома второго этажа. Такая конструкция имеет много ребер и ендовых желобов. О ломаной крыше (фото ниже) говорят, что она состоит из многих скатов. Каждый из них имеет отдельную стропильную конструкцию в виде двухскатной, шатровой или полувальмовой структуры.
Каждый скат щипцовой крыши имеет отдельные обрешетки, которые создают ендовые желоба между скатами крыши. С виду такая конструкция имеет форму многих трапеций или треугольников, которые располагаются на каждой стороне крыши дома и выступают в сторону за пределы скатов. Создается впечатление, что над каждым из них создана небольшая надстройка над окном мансардного помещения.
Для этого используются дополнительные стропильные балки, которые вклиниваются в главный стропильный каркас. Стропильные балки имеют разную длину. Основание состоит из элементов, создающих между собой ендовой желоб, в котором сходятся все дополнительные части конструкции разной длины. Каждое стропило многоскатной щипцовой крыши имеет сложную систему креплений при помощи откосов, упоров, стяжных и распорных реек.
Таким образом, получается боковая полукрыша, которая будет перекрывать фронтальную часть мансардного помещения. В зависимости от формы, полувальмовая конструкция может устанавливаться и для второго, и для первого этажа.
Сводчатая крыша
Для высотных и монументальных зданий или строений спортивного характера часто используют сводчатую конструкцию, которой характерна своеобразная вогнутая внутрь форма. Плоскость каждого ската имеет схожесть со сводом, который охватывает всю площадь дома. Иногда в сводчатых конструкциях используют крыши разной формы, чтобы подчеркнуть монументальность здания.
Шпильцевая мансардная
Можно встретить дома, в которых имеется несколько видов крыш: и односкатная над крыльцом, и шатровая. Иногда мансардные помещения второго и третьего этажей покрываются полувальмовой крышей, которая хорошо защищает фронтон здания. Шпильчатая конструкция состоит из нескольких треугольных скатов, соединенных вокруг своими острыми концами в точке конька.
Нет какого-то типичного проекта шпильцевой крыши. Она может выполняться как из треугольных конструкций, так и из шатровых. И в том, и в другом случае крыша кончается тонким шпилем, в котором сходятся все скаты. Оригинальность такой конструкции в том, что дом со шпильчатыми конусами имеет дизайнерский вид богатого и изысканного дома.
