Расчет, крепление и установка стропильной системы мансардной крыши. Как установить стропильную систему двускатной крыши Деревянные конструкции кровли узлы мансарды

Сложность заключается в том, что необходимо учесть несколько важных составляющих: снеговую нагрузку, порывы ветра, угол наклона скатов, вес самих стропил, утеплителей, гидроизоляции, кровельных материалов. Стропила могут быть комбинированными, металлическими или деревянными.

Мансардная крыша должна быть легкой, чтобы не нагружать фундамент. Застройщики все чаще используют тонкостенные металлические стропила мансардных крыш, их стоимость гораздо выше деревянных, но скорость и простота монтажа таких систем покрывает этот недостаток с лихвой.

В самостоятельном строительстве стропильная система мансардной крыши традиционно изготавливается из дерева, поэтому за основу возьмем именно этот материал.

Полезно знать

Чтобы правильно рассчитать стропильную конструкцию мансарды, необходимо суммарно учесть 3 вида нагрузок, действующих на кровельную систему. Во-первых, следует вычислить вес самой мансардной крыши: кровельный материал, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция, стропила, теплоизоляционный слой мансарды, пароизоляция, чистовая отделка. Для этого потребуется знать вес каждого материала на 1м 2, такие параметры указываются в инструкциях и сертификатах заводов–изготовителей.

Например, полимерно-битумной гидроизоляции потребуется 5 кг/м 2 , один квадратный метр минваты весит 10 кг, стандартной обрешетки из доски в 25 мм — 15 кг, ондулин приблизительно 3 кг, металлочерепица — самый тяжелый кровельный материал. При подсчете нагрузки сложите все показатели и умножьте на поправочный коэффициент 1,1.

Во-вторых, конструкция стропильной системы мансардной крыши должна выдерживать снеговые нагрузки, в некоторых районах этот показатель превышает более 500 кг на м 2 . Формула для расчета снеговой нагрузки:

S=Sg x µ, где

Sg — масса снега на 1м 2 горизонтальной поверхности, показатель устанавливается нормативными документами для каждого климатического района в отдельности;

µ — коэффициент, зависящий от уклона крыши: угол в 25 о – коэффициент 1,0, 25-60 о – 0,7, если уклон выше 60 о коэффициент не учитывается.

И наконец, ветровые нагрузки. Для их расчета применяется формула:

W = Wo x k, где

Wo – нормативные данные, которые определяются индивидуально для каждого района;

k – поправочный коэффициент для разного типа местностей и высотности здания.

На основании суммарной нагрузки на стропильную систему мансардной крыши, определяется длина, шаг и поперечное сечение стропильной ноги. Далее мы привели таблицу рекомендуемых параметров для устройства стропильной системы в умеренном климатическом поясе (Московская область):

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

• мауэрлат выполняется из бруса 150*150, 100*150, 100*100 мм;
• ригель – 100*200-150 мм;
• прогоны – 100*200-150-100 мм;
• енды, диагональные ноги – 100*200 мм;
• затяжка – 50*150 мм;
• подкос – 150*150, 100*100 мм.
• подшивочная доска – 25*100 мм.

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

Стропильные конструкции мансардных крыш не зависимо от проекта включают в себя множество сопряжений и стыковых узлов, они соединяются между собой, врубаются в затяжку и мауэрлат, имеют вспомогательные элементы системы: ригели, бабки, опоры либо подкосы, дополнительно скрепляются скобами, болтами, хомутами. Устройство стропильной системы мансардной крыши должно предусматривать равномерное распределение всех нагрузок на основание и несущие конструкции строения.

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

В зависимости от архитектурного решения, определяется вид мансардной крыши, в свою очередь от конфигурации кровли зависит не только внутренний интерьер мансарды , ее полезная площадь, но и какой вид стропильной системы применим в каждом конкретном случае: висячий или наслонный.

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

Наслонные стропильные ноги опираются на несущие стены мансарды, а в середине поддерживаются промежуточными опорами, в таких системах нагрузки передаются исключительно на изгиб. Висячие опираются только на мансардные стены, обычно устанавливаются при монтаже мансардного этажа , где нет внутренней несущей стены, они не создают горизонтальную нагрузку, только на сжатие и изгиб.

Висячая система устраивается, если расстояние между опорами-стенами не более 6,5 м, установка дополнительной опоры дает возможность перекрыть мансарду шириной до 12 метров, если требуется перекрыть более широкий участок, то на каждые 3 метра устанавливается своя опора.

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

Если по проекту мансарды предусмотрен не один, а несколько уклонов, как в классической мансардной крыше, то обычно чередуются висячие (верхние) и наслонные (нижние) стропила.

Посмотрите, как устанавливается стропильная система мансардных крыш, видео урок поможет разобраться во всех тонкостях устройства ломаной конструкции.

Несущие элементы системы обеспечивают прочность и устойчивость всей конструкции мансардной крыши. У мансардной крыши несущими элементами являются: обрешетка, стропила, мауэрлат. Конструктивные особенности системы определяются видом мансардной крыши: односкатной, вальмовой, многоскатной, щипцовой и пр.

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

Форма крыши мансарды зависит от перекрываемой площади и архитектурного замысла, для обустройства полноценной мансарды лучше выбирать простые виды мансардных крыш, чтобы балки и стойки не загромождали пространство внутри.

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

• установка мауэрлата;
• укладка поперечных балок;
• монтаж вертикальных стоек;
• затяжка боковых стоек или установка конькового бруса;
• разметка шага и монтаж стропильных ног;
• установка вспомогательных узлов: ригелей, подкосов, подстропильных ног;
• обрешетка, гидроизоляция, настил кровельного материала.

Крепление мауэрлата является важным этапом для устройства всей системы, это основа конструкции

Технология стыковки

Не смотря на то, что алгоритм возведения стропильной системы достаточно прост, установка стропил мансардной крыши требует грамотного подхода к монтажу стыковочных узлов. Основная нагрузка в системе приходится на ноги, поэтому от качества их монтажа на мауэрлат, а так же от надежности их соединения между собой зависит безопасность и прочность крыши, да и мансарды в целом.

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

Существует 2 варианта соединения стропила с мауэрлатом: скользящее и жесткое. В деревянных мансардных конструкциях нельзя делать все соединения жесткими, так как дерево при определенных условиях сжимается и расширяется, а при жестком соединении возникают распорные нагрузки на несущие узлы, в совокупности это приводит к деформации элементов стропильной системы мансарды.

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

Если на мансардной крыше применяется жесткая система крепления, то необходимо исключить какие-либо усилия: скользящие, крутящие моменты, повороты, сдвиги. Для жесткого крепления существует два способа соединения:

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

Седло (врубка) делается на ноге, запилы должны обеспечить плотное прилегание деталей, и не должны превышать 1/3 высоты бруса. Для жесткого крепления стропило упирается врубкой в мауэрлат, 2 гвоздя забиваются с боков, под углом друг к другу, крест на крест, третий гвоздь забивается сверху, вертикально. Рекомендуется дополнительно усилить крепления металлическими пластинами, уголками, болтами.

Скользящий способ соединения заключается в том, что в мауэрлате выпиливается выемка под ногу, затем детали соединяются между собой специальным металлическим уголком — салазки. Так крепится наслонная система.

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

Независимо от способа соединения мансардной стропильной системы, стропила и мауэрлат прикручивают между собой проволокой или дополнительно соединяют анкерами, чтобы исключить сдвиг крыши от сильных порывов ветра. Подкосы, бабки, распорки и бабки крепятся скобами и хомутами.

Как нарастить и усилить стропила мансарды

Зачастую стропильной ноге не хватает длины бруса, чтобы не заказывать специальные доски, и не удорожать строительство мансарды, их наращивают.

Стропила из бруса сращиваются косым прирубом. В деталях делают наклонные запилы, их длина должна быть равна удвоенному сечению, а торцы высотой, равной сечению бруса, умноженному на коэффициент 0,15. Стык крепят болтами. Подобное соединение балок гармонично вписывается в дизайн мансарды, и позволяет оставить несущие элементы крыши открытыми.

Иногда стропила мансарды крепят внахлест, доски друг на друга должны заходить не менее чем на метр, затем они крепятся гвоздями или болтами в шахматном порядке. Если мансардные стропила наращиваются встык, то запил должен быть строго в 90 о, элементы прикладываются торцами, с двух сторон накладываются доски, затем конструкция крепится болтами либо гвоздями.

Варианты удлинения стропильной ноги

Если сечение материала недостаточно, то доски усиливают. Спаренные стропила состоят из двух и более досок, плотно прилегающих друг к другу, прошивается такая конструкция гвоздями в шахматном порядке. Составные стропила делают из двух досок, между которыми вставляются вкладыши длиною 2 высоты доски. Расстояние между вкладышами не должно превышать 7 высот ноги. Верхняя часть составных стропил может состоять из одинарной доски.

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

Соединение стропил мансардной крыши между собой наверху имеет несколько вариантов. Если конек не предусмотрен, доски обрезаются под углом, крепятся между собой гвоздями, и дополнительно при помощи металлических и деревянных накладок. Висячие системы при сложной стропиловке многоскатной мансардной крыши, крепятся в шип, одинарным или двойным зубом.

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

Если стропильной системой предусмотрен конек, то к коньковому брусу стропила можно крепить внахлест, либо запилив торцы под нужным углом, обязательно следует усилить стыки металлическими или деревянными накладками.

Стыковка стропил на коньковом брусе

Сборку стропильных ферм лучше проводить на земле, а затем поднимать и устанавливать конструкцию на мансардный этаж. Прежде всего, необходимо сделать шаблон. Для этого доска прикладывается по месту, отчерчивается угол запила для верхнего стыка, и отмечается паз для крепления к мауэрлату, затем таким же образом примеряется вторая доска.

На земле по полученным отметкам доски запиливаются, стыкуются между собой, шаблон поднимается на крышу и примеряется. Если геометрия мансардной крыши соблюдена, то всю стропильную систему можно изготовить по одному шаблону, но в случае небольших отклонений, рекомендуется делать только верхний запил и стыковку, а врезку в мауэрлат делать по месту.

В процессе эксплуатации частного дома, загородного коттеджа или дачного домика, часто встает вопрос увеличения жилой площади. Решается он обычно посредством пристройки или надстройки.

Пристройка к дому дело хлопотное. К тому же, жилая пристройка имеет один существенный недостаток - «крадет» полезную площадь участка.

Поэтому, популярным способом расширить жилую площадь индивидуального дома является устройство второго этажа или мансарды, т.е. чердачной крыши. Конструкция мансардной крыши позволяет использовать полученное пространство, как жилое помещение.

Что лучше мансарда или второй этаж

В пользу мансарды говорят такие факты: ниже стоимость строительства, лучшее утепление жилой площади, меньшая нагрузка на фундамент. В целом же, мансарда является изюминкой дома, придает ему определенный колорит.

Если по существу, то полноценный 2-й этаж практичнее и проще в плане реализации, чем мансардный. Тут всё зависит от ситуации, если дом проектируется, то лучше сразу предусмотреть второй этаж, т.к. устройство мансарды более хлопотная задача. А если дом жилой и имеет крышу мансардного типа, то будет разумно оборудовать в ней жилую комнату вместо чердака «для нужных вещей».

Виды мансардной крыши

Оптимальный угол наклона 40°. Скат должен располагаться с подветренной стороны. Позволяет обустроить небольшой чердак над мансардой. За счет только одного острого угла увеличивается полезная площадь помещения.

Двухскатная мансардная крыша

Простая двускатная (скатная или щипцовая) состоит из двух скатов, соединенных под определенным углом. Преимущество двускатной крыши в простоте изготовления стропильной части и отделке. Недостаток - в появлении «глухой» площади (в месте примыкания крыши к стене), которая обычно не используется. Часто мансарды с двускатной крышей возводят вместе со стенами. Крыша с углом уклона 45° идеальна для домов шириной не более 6 м.

Несимметричная двускатная мансардная крыша. Частный дом с такой крышей будет отличаться оригинальностью и функциональностью одновременно.

Сложность строительства крыши с несимметричными скатами состоит в проведении расчетов.

Ломаная мансардная крыша. Ее отличие в том, что каждый скат имеет две составляющие. Устройство ломаной крыши позволяет получить более высокое мансардное помещение. А также уменьшить незадействованную площадь. Такие крыши наиболее распространены, благодаря возможности пристроить гараж или летнюю кухню под одной кровлей.

Четырехскатная мансардная крыша

Вальмовая мансардная крыша. В данной конструкции скаты кровли играют роль стен.

Одной из разновидностей вальмовой мансардной кровли является датская вальмовая крыша. Ее постройка отличается наличием фронтонов, которые позволяют смонтировать обычные, а не кровельные окна (мансардные).

Полувальмовая мансардная крыша (двухскатная, четырехскатная). Сложная конструкция, низкие скаты защищают фронтоны дома от осадков.

Скатные крыши могут быть одно и многоуровневыми.

Нестандартные решения также вполне возможны для мансардной крыши. Для их устройства требуется тщательный расчет нагрузок, устойчивости и т.п. Без специального образования выполнить монтаж сложно, поэтому стоимость работ более высока, по сравнению с классическими конструкциями.

Некоторые примеры оригинальной мансардной крыши - на фото.

С видами определились, остается открытым вопрос, как сделать мансардную крышу своими руками.

Краткая инструкция содержит основные этапы работы и обратит ваше внимание на некоторые нюансы их выполнения.

1 этап - Проектирование и расчет

Выбор внешнего вида мансардной крыши, и расчет ее параметров производится с учетом таких факторов как:

Надежным помощником в расчетах станет СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Нюанс. Чем больше угол наклона, тем меньше будет высота мансардного помещения (минимальная высота потолка комнаты на мансардном этаже 2,2 м). Соответственно, чем меньше угол наклона мансардной крыши, тем больше будет площадь помещения. Если уклон недостаточен, то осадки могут собираться на крыше, что приведет к дополнительным нагрузкам на нее.

Более пристальное внимание расчетам уделяется в том случае, если возводится нестандартная мансардная крыша. Например, несимметричная двухскатная мансардная крыша отличается смещенным центром тяжести. Это влияет на равномерность передачи нагрузки на несущие стены и фундамент.

На этом этапе решается и такой вопрос, как способ доступа на мансардный этаж. Выбор места устройства лестницы на мансарду важное решение. Внутреннее расположение позволяет пользоваться ею в любое время года. Внешнее позволяет сэкономить полезную площадь нижнего этажа.

Совет. Потолочная складная лестница для мансардного этажа — это наиболее экономичный вариант, но наименее практичный.

Стропильная система мансардной крыши

На выбор стропильной системы влияют:

1. размеры мансарды;
2. параметры перекрываемого пролета;
3. форма кровли;
4. конструкция первого этажа;
5. место расположения несущих стен и дополнительных опор;
6. вес кровельного материала.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Выделяют два типа устройства стропильной системы крыши с мансардой:

• висячие стропила. Основанием для стропильных ног служат стены дома. При строительстве висячих ферм не всегда устанавливается мауэрлат (в зависимости от стенового материала);

• наслонные стропила. В данном случае необходимо возведение дополнительной опоры. В качестве которой используются коньковый прогон или аттиковая стенка усиленная железобетоном. Устройство наслонной стропильной системы допускается при расстоянии между несущими стенами до 7 метров.

Конструктивная разница между устройством крыши с висячими и наслонными стропилами показана на схеме.

При строительстве мансардной крыши чаще используют комбинированный тип - сверху системы висячие стропила, а по бокам наслонные.

При этом обязательно изготавливаются чертежи с указанием места расположения отдельных элементов и расстояния между ними. Пример показан на рисунке.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Расчет стропильной ноги для мансардной крыши

Выбор породы древесины и обоснование ее оптимальной толщины.

Количество материала, требуемого для стропильной системы, зависит от ее вида и всех, перечисленных выше факторов.

Нюанс. От применяемого пиломатериала зависит промежуток между стропильными ногами.

Шаг стропильных ног под мансардную крышу будет составлять 60-90 см.

В качестве материала может использоваться клееный бруса (80х80, 100х100 мм), доска (под шифер и металлочерепицу сечение 50х150, под ондулин 50-200).

Нюанс. Длина пролетов увеличивает диаметр (сечение) стропил или уменьшает промежуток между ними.

Что касается породы, то рекомендуется использовать сосну. Ее древесине свойственна высокая прочность, гибкость, простота обработки, отсутствие сучков. Деловая древесина должна быть не ниже 2 сорта. Цельные балки можно заменить склеенным брусом, он имеет более высокие качественные характеристики.

Толщина доски для изготовления стропил (сечение стропильной ноги) должна составлять не менее 50 мм. Ширина доски для стропильной ноги - от 150 мм (если длина стропил до 6 метров, если более, то 180-200 мм). С одной стороны, это требование обусловлено тем, что на нее приходится нагрузка, с другой - между стропильными ногами укладывается утеплитель.

Совет - любое строительство или перестройку нужно узаконить в соответствующих органах.

2 этап - Установка мауэрлата

Мауэрлат - дополнительная деревянная обвязка по верхнему периметру строения.

Назначение мауэрлата заключается в создании условий для надежного крепления нижней части стропил. А также перераспределению нагрузки, которая создается от давления крыши на несущие стены и фундамент строения.

Монтаж простой двухскатной мансардной крыши требует установки мауэрлата только на те стены, на которые будут опираться стропильные ноги. Четырехскатная кровля требует его установки по всему периметру строения.

Совет. В деревянном срубе роль мауэрлата играет верхних венец. Так можно делать, но при условии установки стропильных ног на скользящие крепления. Т.к. из-за нагрузки на стропильную систему (ветровая, снеговая) создается горизонтальное давление и верхние бревна могут сместится наружу. Кроме того, если материал для стропильной системы не высушен должным образом, то со временем, при жестком креплении, крыша деформируется.

Нюанс. Каменный коттедж и дом требует обустройства мауэрлата по всему периметру наружных стен. В кирпичном можно устанавливать его звенья только под стропила.

Параметры мауэрлата для бревна - диаметр 150 мм, для бруса - 100х100 мм.

Порода - сосна, но лучше лиственница.

Крепление мауэрлата должно быть надежным, ведь это базис для всей стропильной системы.

Существует несколько способ крепления мауэрлата: анкерными болтами, шпильками или арматурой (фиксируют в основание несущей стены);

Совет. Если строение возведено из пенобетона или другого пористого материала можно использовать только длинные болты или арматуру, длина которой в 3 раза превышает ширину бруса мауэрлата. Это связано с тем, что из пористого материала любые другие крепления вытягиваются очень легко.

• отожженной проволокой (вмуровывают в кладку кирпича);

• деревянным нагелем (используется при установке мауэрлата в срубе).

Нюанс. Чтобы предотвратить разрушение мауэрлата нужно обеспечить должную гидроизоляцию, например, положить рубероид, а сам брус обработать антисептическими растворами.

В случае соответствия ширины мансарды ширине дома стропильные ноги опираются на основание несущей стены. Но, лучше все-таки установить мауэрлат.

3 этап - Строительство мансардной крыши

Устройство каркаса мансардной крыши

Балки перекрытия. Устанавливаются на мауэрлат. В дальнейшем они будут служить основанием для устройства пола в мансарде.

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Для простой крыши изготовление стропильных ног заключается в формировании простых треугольников. Их можно собрать на земле и устанавливать в виде готовых треугольников.

Для двухскатной ломаной крыши сначала крепят П-образный каркас, и уже на нем фиксируют стропильную часть висячим (для верха) и наклонным (для боков) способом. Схемы ниже показывают это более наглядно.

Нижние концы стропильной ноги нужно запилить и прикрепить к мауэрлату с помощью гвоздей или металлических скоб (подвижное крепление).

Нюанс. Запил ноги должен быть очень точным, чтобы обеспечить плотное прилегание к мауэрлату.

Стропильные ноги устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга. В противном случае, нагрузка на систему будет распределяться неравномерно.

Установка начинается с крайних ног. Затем между ними нужно натянуть веревку. Так будет выдержана горизонталь при установке промежуточных ног.

После того, как все стропила установлены они соединяются между собой. Шаг обрешетки зависит от выбранного кровельного материала.

Совет. Места, предназначенные для установки мансардных окон, усиливаются поперечным брусом. Таким образом, окно будет надежно зафиксировано.

При значительной ширине мансардной крыши нужно установить коньковую балку. Она будет служить дополнительной опорой. И часть нагрузки (от веса кровли и снега) перераспределиться на нее.

При значительной длине коньковая балка дополняется опорой.

Гидроизоляция мансардной крыши

На обрешетку крепится пленка гидробарьера. Особенность ее крепления состоит в том, чтобы сделать нахлест в 100 мм. Большинство производителей маркируют место нахлеста яркой полоской.

Крепится пленка гидроизоляции строительным степлером. И в случае дождя она надежно защитит конструкцию даже при отсутствии кровельного материала.

Утепление мансардной крыши

Утеплитель укладывается под гидроизоляцию. Профессионалы рекомендуют использовать для этих целей гибкие утеплители - минеральную и базальтовую вату. Их преимущество в гибкости, в способности заполнить любые пустоты.

Укладка паробарьера

Пленка паробарьер оберегает кровельный утеплитель от пара, проникающего в него из жилого помещения мансарды.

Совет. Важно обеспечить необходимые зазоры между кровельным материалом и утеплителем. Их наличие и параметры определяются видом утеплителя, классом применяемых пленок и кровельным материалом.

Строительство мансардной крыши - видео

4 этап - Установка мансардных окон

Площадь окон, для достаточного попадания дневного света, должна составлять не менее 12.5%.

Ввиду особенностей конструкции крыши мансардного типа для остекления используются специальные мансардные окна. Технология установки предусматривает монтаж окон до выполнения отделочных работ. При этом окна обязательно должны открываться, чтобы обеспечить возможность доступа свежего воздуха. В непогоду, они, естественно должны быть закрыты.

5 этап - Кровля мансардной крыши

Приступая к строительству мансарды, необходимо иметь хороший проект. Вид кровли должен гармонично сочетаться с видом всего здания. Выбирая конструкцию верхнего этажа, необходимо выяснить, как устроена , каков ее шаг. Конструкция стропильной системы является основой кровли. Важными являются все узлы, опоры, расстояние между ними, материал и ограждения. Это опорный скелет кровли, определяющий ее надежность и долговечность, кроме того, стропильная система позволяет выполнять ее прямую функцию – защищать от непогоды. Если планируется строить мансарду своими руками, необходимо подобрать не очень сложную схему конструкции. Стропильная система во многом зависит от того, какой тип кровли будет выбран, какой шаг стропил и какой вид мансардной крыши будет предпочтительным. Проект должен содержать расстояние между стропилами, шаг расположения балок, учитывать как собственный вес кровли, так и нагрузку, вызванную природными осадками. Кроме того, все узлы должны быть устойчивы к перепадам температур.

Система стропил и узлы для различного вида мансардных конструкций имеют свои отличия. При этом конструкция должна быть не очень тяжелой, дабы не нагружать стены здания, надежной и прочной, а шаг стропил оптимальным. По видам мансардные кровли бывают:

• Двухскатными, с двумя скатами по сторонам.

• Ломаной, состоящей из двух или более скатов с различными углами наклона.

• Вальмовой, где два или больше ската имеют треугольную форму.

• Полувальмовая, с торцевыми скатами расположенными примерно на расстоянии половины высоты.

• Купольная, для зданий, имеющих многоугольную или круглую форму.

• Сводчатая, имеющая форму дуги в разрезе.

Тип кровли подразделяется на вентилируемые и не вентилируемые конструкции. В зависимости от климата выбирается строение того или иного типа. Для влажных климатических зон с большим количеством осадков предпочтительнее строить вентилируемые кровли. В подобных крышах слой воздуха между кровельным материалом и изолятором выполняет дополнительную предохраняющую функцию. Не вентилируемая, ломаная больше подходит для сухого климата.

Особенности мансардной крыши

Характерными особенностями мансардной кровли, в отличии от стандартных крыш является воздействие на конструкцию не только снаружи, но и изнутри. Внешние в виде осадков и ветра и внутренние в виде конденсата, возникающего из-за разницы температур в помещении и на улице. Поэтому конструкция верхнего этажа и стропильная система должны иметь дополнительную пароизоляцию и теплозащиту – слои материала, уложенные на некотором расстоянии между собой. Для дополнительной теплоизоляции, как правило, используется минеральная вата, вместе с влагонепроницаемым материалом и гидроизоляцией на кровле они образуют хорошую защиту. Небольшое расстояние между слоями даст вентиляцию кровле.

Как правильно устанавливать теплоизоляцию и гидроизоляцию

Правила для стропильных систем

При строительстве мансардной кровли необходимо четкое соблюдение норм и рекомендаций касающихся конструкций системы стропил и их шага. Основные из них:

• Брус или доску для изготовления стропил следует выбирать из древесины высокого качества и хорошо просушенной (с влажностью не более 15%).
• Размер стропил следует выдерживать не менее 100х100 мм в сечении.
• Не допускается врезка балок в нижний венец, это может ослабить конструкцию.
• Обязательно обработать огнезащитным составом и антисептиком все узлы из дерева, для предотвращения грибка и гниения.
• Угол наклона стропил от 30 до 60 градусов.
• Крепления стропил осуществляются металлическими уголками или металлическими скобами и специальными гвоздями, обвязка производится проволокой.

• Высота стропильной системы варьируется 2.5-3.5 метра, а ломаная конструкция допускает высоту до 4м.

• Особо тщательно следует проектировать и просчитывать узлы и оконные проемы, шаг стропил, т.к. после монтажа стропил изменить параметры мансардных окон будет сложно.

Материалы стропильной конструкции

Стропильная система мансардной крыши может строиться из различных материалов. Современная промышленность позволяет использовать не только дерево, но и облегченные металлические балки и узлы. Самые распространенные это:

• конструкции из металла;

• железобетонные конструкции, применяемые в основном для промышленных зданий;

• деревянные конструкции;

• комбинированные конструкции.

Определять материал следует исходя из конструктивных параметров здания, его размеров и применения. Металлические и бетонные стропильные системы, как правило, используются на зданиях промышленного назначения. В частных и небольших по размеру домах чаще предпочитаются деревянные конструкции. Дерево легче обрабатывать, конструкция кровли не такая тяжелая, стропильная система из дерева легче монтируется и намного экологичнее.

Расчет стропильной системы

Чтобы кровля прослужила долго, надежно выполняла свои функции и не требовала постоянного ремонта, необходимо проделать точные расчеты перед началом строительства. Следует учесть собственный вес кровли, зависящий от ее материала, количество осадков и нагрузки ветра. В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции и шаг установки стропил. Перечислим основные разновидности стропильных систем:

• висячая;

• система стропил ломаной крыши;

• наслонная система;

• комбинированная.

Расчеты для систем с наклонной конструкцией, ломаной кровли легче и быстрее, чем для висячих стропил. Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные конструкции скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам. Расчет с помощью сложных формул и коэффициентов должен дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативная средняя нагрузка равняется 50 кг на м².

Расчетная схема стропильной системы

Обрешетка и мауэрлат

Конструкция обрешетки напрямую связана с видом кровельного покрытия. Для мягких видов покрытия (например, ондулин) обрешетка должна быть сплошной. При использовании шифера, металлочерепицы или профнастила, доски на обрешетке следует располагать на расстоянии 25-40 см. Для изготовления обрешетки, обычно, используется обрезная доска толщиной 40-50 мм. Если крыша устроена с малым уклоном, следует установить снегозадерживающие конструкции.

Для каменных строений распространена такая часть стропильной системы как мауэрлат. Его задача скомпенсировать часть нагрузки стропил на стены дома. Кроме того, мауэрлаты соединяют конструкцию крыши и здания. Как правило, крепится мауэрлат при помощи анкеров на бетонный пояс поверху стен. В небольших деревянных домах из бруса или рубленых роль мауэрлата может выполнять последний венец.

Опоры стропильной системы

В случае монтажа лежней на столбах, размеры столбов должны равняться 100х145 мм ± 5 мм. Если лежень монтируется на стене или на перекрытии, между ними можно установить узкую доску. Лежень можно не использовать для четырехскатной кровли, если используются балки без крышных подкосов.

Монтаж

Вкратце приведем порядок, в котором устанавливаются стропильные системы скатных крыш. Начинать следует с монтажа мауэрлата, на который будет опираться стропильная система. Изготавливается он из бруса размером, примерно 10х15 см и принимает на себя нагрузку стропил. Под брус заводится гидроизоляция в виде рубероида или аналогичного материала. Фиксация мауэрлата производится шпильками или с помощью цементного раствора.

В случае если крыша имеет ломанную или комбинированную конструкцию, наиболее распространенной формой фермы является п-образная. Рекомендуется монтаж таких ферм производить внизу, после чего поднимать и устанавливать на крыше. Каркас собирается из доски 5х15 см или бруса 10х10 см и монтируется на крыше на расстоянии 0.5-2 метра. Дистанция между фермами определяет нагрузку, которую должна выдерживать кровля. Чем меньше расстояние между стропилами, тем большую тяжесть выдержит конструкция. Наиболее распространенными являются треугольные фермы.

Важно! Первыми следует устанавливать крайние фермы, соединив их коньком. Конек с помощью уровня выравнивается по горизонтали, после чего можно ставить промежуточные фермы.

Подобная конструкция с П-образными фермами является оптимальной при ширине кровли не более 6 метров. Для крыш превышающих этот параметр рекомендуется конструкция с дополнительной центральной опорой из бруса. Стропильные ноги и фермы в верхней части между собой соединяются горизонтальными балками. Для изготовления надежной и прочной стропильной системы мансарды, следует использовать хвойные сорта древесины. Брус, хороший просушенный и ошкуренный, тщательно проверяем на наличие сучков на всех элементах и выбраковываем. Крепеж осуществляется металлическими уголками, скобами на равном расстоянии и накладками.

Устройство стропильной системы крыши

Жилое помещение, располагающееся на чердаке, называют мансардой. Преимущество мансарды очевидно – это возможность увеличить полезное пространство дома, при этом, не затрачивая слишком много финансовых средств. При этом стропильная система мансардной крыши должна отвечать стандартам прочности и надежности. От этих показателей зависит, насколько качественно будут выполнять основные защитные функции кровельной системы.
Самой выгодной считается такая мансардная крыша, каждый угол ската которой отличается от остальных. Это позволяет более выгодно использовать пространство мансарды.

Стропила для мансарды бывают двух видов: наслонные и висячие.

Наслонные стропила используют на тех зданиях, где имеется промежуточная несущая стена. Таким образом, с одной стороны стропила упираются на наружную стену постройки, а с другой на специально созданные опоры или внутреннюю стену.

Обратите внимание на то, что наслонная стропильная система возможна лишь в том случае, если расстояние от одной несущей стены до другой не превышает 7 метров.

Висячие стропила используются в тех случаях, когда в здании не имеется внутренних капитальных стен. Самые простые виды висячих ферм состоят из стропил и нижнего пояса, то есть затяжки. Опорами служит мауэрлат. В зависимости от предполагаемых нагрузок стропильную систему дополнительно укрепляют скобами, вмонтированной в стены проволокой. Для возведения каркаса, применяются доски, длина которых зависит от длины пролета между стропильными фермами.

Мансардный тип крыши чаще используется в строительстве частных жилых домов. На то есть несколько причин:

Данный тип конструкции не сложен для монтажа, стропильная система мансардной крыши не вызывает трудностей даже у начинающих строителей. При этом не требуется больших финансовых вложений. В итоге получается удобное для проживания помещение и крышу. Практически – еще один этаж в доме.

Не составит проблем организовать мансардное помещение в уже готовом доме, при этом изменения не коснутся несущих конструкций дома. Для того, что бы переделать старую крышу в мансардную. Необходимо снести лишь старую кровлю и на ее месте возвести новую.

Однако обратите внимание на фундамент здания, грунт и несущие конструкции, так как мансардная крыша более тяжелая и массивная. Так что, если есть возможность, возведение мансардной крыши желательно учитывать еще на этапе планирования. Таким образом, будет более удобно произвести расчет стропильной системы мансардной крыши.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают несколько видов мансардной 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.

Строительство мансардной крыши

Монтаж стропильной системы мансардной крыши производится поэтапно. Так как является достаточно сложным и важным процессом, от которого зависит долголетие всей мансардной конструкции.

При возведении стропильной системы необходимо знать и соблюдать следующие правила:

Монтаж и расчет стропильной системы мансардной крыши

Строительство мансардной крыши дачного домика

В небольшом дачном доме мансарда – стропильная система возводится по тем же вышеперечисленным правилам. Основной задачей все так же будет правильный расчет нагрузки, которой будет подвержена крыша. Почему это так важно в строительстве дачного дома? Зачастую, в зимний период загородные участки остаются пустовать. Таким образом, крыша дома может оказаться под очень большим количеством снежного покрова, который создает значительную нагрузку на все элементы дома, в том числе и на стропила для мансарды.

Если решено самостоятельно заниматься строительством крыши, то необходимо соблюдать следующий порядок монтажных работ:

• в балки перекрытия врезаются стойки;
• для нижних скатов устанавливаются стропильные ноги;
• крепится верхняя балка к перекрытиям мансарды;
• в балку перекрытия мансарды, для верхнего ската, врезается коньковая стойка;
• далее для верхних скатов устанавливаются стропильные ноги;
• в местах пересечения стропильных ног и балок перекрытий устанавливаются дополнительные крепления.

Стропильная система мансардной крыши должна иметь несколько слоев. Необходимо позаботиться об обработке строительного материала, о теплоизоляции и гидроизоляции. Выбирайте прочный, высушенный материал, без сучков и трещин, проверяйте целостность. Недостатки деревянных изделий значительно влияют на прочностные способности стропильной конструкции.

Мансарда в доме – это всегда интересно, красиво и выгодно. Однако не каждый мастер возьмется выполнять все работы самостоятельно. Причины: незнание технологических тонкостей и сложная стропильная система мансардной крыши. Но построить мансарду самостоятельно можно, главное – хороший проект и трезвая оценка собственных сил, финансовых возможностей. А мы подскажем и расскажем, какие виды стропил бывают, и разберем устройство стропильной системы мансардной крыши различных типов.

Составление проекта должно учитывать все нюансы. При неправильных просчетах, застройщик рискует получить в итоге не то, что планировалось сделать. Чем проще крыша, тем удобнее ее сделать своими руками. Типы крыш бывают:

1. Двухскатной, где скаты спускаются по обеим сторонам;
2. Ломаной, состоящей из двух и более скатов разных углов наклона;
3. Вальмовой с треугольной формой скатов;
4. Полувальмовой – скаты торцевого типа располагаются примерно на половине расстояния высоты;
5. Купольной для строений многоугольной или круглой формы;
6. Сводчатой – в разрезе такая крыша имеет форму дуги.

Мансардную крышу различают как вентилируемую и невентилируемую. Выбирается тип в зависимости от климатических особенностей региона, например, в зонах с большим количеством осадков лучше строить вентилируемые объекты.

Виды стропильных систем

Стропильная система мансардной крыши выбирается в зависимости от планировки строения и различается так:

1. Наслонная стропильная система мансарды обустраивается в случае, когда несущая перегородка проходит посередине строения. Конструкция перераспределяет весовую нагрузку и подходит для строений, где расстояние между внешними стеновыми панелями и внутренней опорной системой не превышает 7 м.
2. Висячие стропильные системы применимы при отсутствии внутренних перегородок, стен. Опираемые на мауэрлат и коньковый прогон, они подходят для строений, где расстояние между внешними стенами и конструкцией не превышает 14 м.
3. Комбинированные стропила мансарды чаще всего нужны в строениях, где вместо перегородок обустраиваются колонны. Получается, что часть конструкции стропил опирается на колонны, а часть выполняется в висячем варианте. Отсутствие вспомогательных элементов, снижение нагрузки на фундамент и никаких загромождающих элементов – основные достоинства системы, потому данный вариант применяется чаще всего.

Важно! Виды стропильных систем выбираются на стадии проектирования, чтобы правильно рассчитать нужную крепость фундамента. В случае, когда решение о строительстве мансарды возникает на заключительном этапе возведении объекта, потребуется точная схема стропильной системы мансардной крыши и полный перерасчет массы дома с учетом новых данных. Пренебрегать процессом нельзя, особенно в зонах со слабым грунтом. Иначе в итоге получится, что дом быстро просядет, а грунтовые воды приведут фундамент в негодность за короткое время.

Конструкционные особенности стропильной системы

Основные узлы мало отличаемы от обычной двухскатной крыши:

• Мауэрлат – основание крыши, берущее на себя вес.
• Стропила – элементы системы, формирующие наклонность скатов. Верх закрепляется на конек, низ – на мауэрлат или стойку.
• Стойка – элемент, поддерживающий конек или заднюю часть стропильной ноги.
• Подкосы нужны для упрочнения и поддержки стропильных ног. Подкос имеет косой срез и служит для предупреждения прогиба стропил под тяжестью массы.
• Затяжки – горизонтальная стяжка пары стропил, размещаемая в верхней или нижней части.

Важно! Стропильные элементы часто выполняются из древесины самого высокого сорта. Приобретается брус влажностью не более 15-18%, предварительно обрабатывается составами против гниения, антипренами.

Схема сборки стропильной системы для мансарды

Мансардная стропильная система – дело достаточно хлопотное, поэтому лучше поручить сборку мастеру. Но если такого нет, советы и видео помогут выполнить простейшую конструкцию самостоятельно.

1. На верхнюю обвязку стен укладывается брус мауэрлата. Если дом бревенчатый, можно обойтись верхними венцами, усиленными скобами.
2. Смонтировать балки перекрытия. Крепление на мауэрлат или выступы стеновых панелей. Самое простое крепление – без выноса, опора на стены, а вот с выносом – это когда балка выносится за периметр дома для обустройства свеса. В этом случае расстояние между концом балки и стеновой панелью должно быть не менее 0,5-1,0 м.
3. Монтируются вертикальные стойки. Для этого определяется середина балки перекрытия, затем от нее откладываются равные промежутки – расстояние должно быть равно ширине мансардного помещения.
4. Затяжки закрепляются на стойках, при этом получается, что каждая пара стоек выглядит как буква «П».
5. Монтаж нижних стропильных элементов проводится с креплением на стойке. Крепежи – саморезы или гвозди, на мауэрлат крепеж в виде ползунка подвижного крепления, компенсирующий усадочные проявления бруса.
6. Установка стропил мансардной крыши верхней части производится с соединением каждой пары металлической накладкой или бруском.
7. Финальная обработка включает укладку гидроизоляционной мембраны, обрешетки. Обрешетка для мягкого кровельного материала сплошная, для профлистов и другого жесткого материала – разреженная.

Предложенный монтаж стропильной системы – самый простой. Обустроить такую конструкцию своими руками вполне возможно, следует лишь произвести правильные расчеты, стропильной системы, чертежи мансардной крыши, схемы помогут выполнить работы без ошибок.

Стропила с выносом за стеновую панель

Такой вариант применяется при малом объеме внутреннего пространства. Придется опирать стропильную ногу на балку верхнего перекрытия. Мауэрлат тут не нужен, а вот усиливающие подкосы обязательны. Для упрочнения основания можно залить ж/б пояс. Крепление балок перекрытия к монолитному поясу производится анкерами, куда врубаются опорные стойки на максимальную толщину бруса.

Важно! Выносная конструкция формирует карниз: для деревянных домов ширина от 0,5 м, для выполненных из бетона и камня – от 0,4 м.

Схема работ:

1. Установить крайние балки перекрытия, формирующие контур свесов. Сечение балок 150*200 мм.
2. По натянутому между крайними балками шнуру, монтируются остальные брусья: расстояние между ними равно шагу стропильных ног. Утепленные крыши требуют шага стропил 0,6 м, в случае монтажа стропил с указанным шагом их можно выполнить из бруса сечения 50*150 мм.
3. Вытесав шипы подготовить опоры.
4. Установить угловые стойки и скрепить их временными опорами.
5. Отвесом определить место точек опоры балок и выбрать отверстия для них.
6. Установить рядовые стойки и пару несущих опор по центрам фронтона мансарды.
7. Уложить прогоны из досок 50*150 мм. Закрепить прогоны уголками.
8. Соединить опоры брусками, закрепив их также уголками на прогоны.
9. Скрепить ригели, для чего подойдет временный крепеж дюймовкой. Отступление от края каркаса 300-350 мм.
10. Выполнить шаблон для нижнего ряда стропилин: приложить доску-заготовку к торцу прогона и балки, определить место среза излишков, примерить и подтесать.
11. Смонтировать торцевые стропильные стойки.
12. Изготовить шаблон для верхней части стропильных ног.
13. Примерить шаблон и соорудить ярус, как будет стропильная система фото мансардной крыши наглядно покажут всю конструкцию.
14. Если шаблоны подходят идеально, изготовить нужное количество стропильных ног, смонтировать их на место, укрепить бабкой ригели, чтобы избежать их провисания и жестко пришить их к коньковой зоне. Нижняя часть не требует жесткой подшивки, она должна быть свободной.

Финальное завершение – установка каркаса фронтона, обшивка обрешеткой и кровельным материалом. Если не совсем понятно, как сделать данный проект, смотрите видео от профессионалов, материал поможет разобраться в тонкостях строительства.

Мансарда из каркасных модулей

Мансардная крыша стропильная система которой подразумевает вариант каркасных модулей намного проще предыдущей. На перекрытие монтируются не группы отдельных опор, а готовые блочные модули боковых стен будущего помещения мансарды. Подобные конструкции мансардных крыш, их стропильной системы позволяют работать не на высоте, а внизу, просчитывая и промеряя каждый шаг. Поэтапный процесс такой:

1. Заранее сделать по проекту стенки мансарды, причем продольные брусья выполняют роль прогонных и лежневых элементов. Вместе со стойками эти элементы разложить на ровной площадке и отметить угольниками гнезда под опорные точки боковых стен – сделать по ним пропилы.
2. На стойках выбрать шип.
3. Соединить продольный брус со стойками вертикального направления и получается модуль рамы (двойной). Это будущие стенки мансарды.
4. Поднять рамы наверх и установить на место. Временно закрепить установленные рамы распорками и затем прикрутить скобами.
5. Выбрать на краях балок гнезда для монтажа нижнего ряда стропил, при необходимости, доработать гнезда стамеской.
6. Верхний стропильный ярус выполняется на земле, для чего предварительно заготовки подгоняются к нужным элементам.
7. Основание верхнего треугольника мансардной конструкции является растяжкой, при этом длина его равна расстоянию между установленными плоскостями (вертикальными) уже смонтированных рам.
8. По краям растяжки выбрать гнезда, а на нижних пятках – шипы.
9. Собрать стропила для мансарды верхнего яруса, для дополнительного закрепления смонтировать ригель, а узел конька усилить деревянной накладкой треугольной формы.
10. Предварительное изготовление стропильных ног на мансарду, позволит избежать работ на высоте. Выпилить нужно только верхний скос, опираемый на верхнюю стойку стеновой панели и на растяжку верхних стропильных ферм.
11. Примерить нижнюю стропильную часть к торцу, отметить зону формы шипа на нижней пятке, выпилить шипы по сделанному чертежу.

Теперь остается только перебраться наверх и поднять все стропила. Установить сначала фермы, закрепив их на верхнюю обвязку стенок, а затем устанавливают нижнюю часть, прикрепляя к перекрытиям (балкам) скобами. Получается вполне комфортный этаж, стропильную систему для которого собирали на земле. Для облегчения понимания задачи строительства мансардной кровли, модульной стропильной системы, смотрите видео. Все остальные этапы выполняются по стандартной схеме обычной двускатной конструкции, выше приведена мансарда и стропильная система.