Возведение стропильной системы мансардной крыши: особенности устройства и монтаж своими руками

Возведение стропильной системы мансардной крыши: особенности устройства и монтаж своими руками

Возведение крыши, под которой будет помещение мансарды, позволяет увеличить жилое пространство, рационально его организовать.

Результат такой работы будет радовать, если разобраться в особенностях сооружения системы стропил, способах ее обустройства.

Конструкция и детали несущего каркаса

По внешним характеристикам большинство мансардных кровель можно разделить на 2 вида:

• Треугольные — нижняя и верхняя часть имеет равнозначный уклон, без изломов в плоскости скатов.
• Пятиугольные со скатами с выпуклыми углами, состоящие из двух состыкованных частей.

Стропильная система в обоих вариантах состоит из 2-х ярусов. Нижний формирует полезное пространство жилого помещения высотой от 2 до 2,5м. Верхний создает форму верха кровли, он произвольной высоты.

• Балки перекрытия. Это основа, на которую крепят остальные детали. Их укладывают поверх капитальных стен. Используют при любом варианте выполнения мансарды. Эти детали связывают стойки, являясь каркасом, к которому крепят потолок помещения.
• Стропила. Элемент прямой при двускатной кровли либо имеет два отдела, если предусмотрена ломаная схема (верхний именуют коньковым, а остальные — боковыми).
• Коньковый брус. Непременный элемент при сооружении двухскатной крыши. Он иногда не используется при ломаной схеме.
• Мауэрлат. Так именуют мощный брус, который крепят к боковым стенам дома. На него монтируют ноги стропил.
• Опорные стойки. Они необходимы, чтобы крепить каркас конструкции. При двускатной системе становятся надежной подпоркой стропила, а в ситуации с ломаным вариантом к ним присоединяют как боковую, так и коньковую ноги. Также этот элемент необходим, чтобы выполнить утепление стен.
• Скосы. Это связывающие детали, скрепляющие по диагонали стойки и стропила. Благодаря этому конструкция становится намного прочней и устойчивей.
• Прогоны. Эти детали монтируют при ломаном варианте кровли, чтобы обеспечить жесткость конструкции.

Важно! Прежде, чем приступать к реализации задуманного, эскиз конструкции необходимо показать специалисту. Лишь он способен выяснить, правильно ли рассчитаны необходимые параметры.

Виды обустройства стропил

При разработке мансардной кровли предусматривают два варианта обустройства стропил:

Наслонный вид. Стропила при монтаже образуют равнобедренный треугольник.

Опираются они на закрепленный по периметру здания мауэрлат, а также дополнительные опоры, закрепленные под стропилами.

Также точкой опоры становится место, где две доски сопрягаются в зоне конька.

Основные требования

Изготавливать каркас внутри мансардной крыши разрешено из металлических ферм, железобетонных сводов, композитных систем или деревянных стропил. Тип выбранной конструкции обязан соответствовать предполагаемым силовым нагрузкам.

Для несущего каркаса обычно применяют деревянные материалы. Расстояние между стропилами — 1200 мм, но когда угол наклона кровли невелик, его сокращают до 60 см. Непременное условие — скрупулезная обработка пиломатериалов антисептическими препаратами.

Типы строения кровель и чертежи

При сооружении частных домов самыми распространенными являются скатные крыши. Число наклонных плоскостей при этом бывает разным.

Стандартный вариант

Стропила крепят к мауэрлату нижней частью, верхнюю пятку — к прогону. Некоторая часть каркаса состоит из висячих арок. Они посредине дополнены подвеской, если перекрывают собой пролет, длина которого превышает 3 м. Этот элемент запрещено соединять с арочной затяжкой методом врубки, поскольку его работа состоит в недопущении провисания крепления.

Подпорки стропилин через лежень внизу опираются на перекрытие. Когда требуется увеличить устойчивость, используют подкосы, закрепляемые под подпорки. С прогонами и лежнем стойки соединяют, выполняя врубки, дублируя эти места металлическими уголками.

Если пол мансарды бетонный, требуется под лежнем организовать битумную гидроизоляцию.

Также лежень иногда укладывают поверх кирпичных опор или выравнивающих досок. Когда мансарда имеет внизу деревянное перекрытие, разрешено вообще исключить этот элемент, врезая стойки прямо в балки.

Снеговой нагрузки на крутые части скатов практически нет, поскольку осадки не способны на них задерживаться. Но появляется иная проблема — парусность. Порывистый ветер стремится сорвать крышу, из-за чего крепить конструкцию к мауэрлату следует чрезвычайно старательно. Обязательное требование — привязывать скрутками каждую стропилину.

Стропила шире стен

Иногда запланированная модель мансарды имеет слишком узкое пространство внутри. Его удается расширить, если выполнить вынос за пределы капитальных стен опоры стропильных ног. Тогда они будут опираться уже не непосредственно на мауэрлат — опорами станут балки потолка нижнего этажа. При такой системе мауэрлат вообще не требуется. Но обязательно применяют усиливающие подкосы, поскольку под краями боковых треугольников опора вовсе отсутствует.

Посредством выноса стропилин появляется над стеной некий карниз. Если дом кирпичный или бетонный, его ширина не может быть меньше 40 см. Для деревянного же здания его делают еще больше — минимум 50 см.

Каркасные модули

Эта технология несколько отличается от традиционной схемы. На существующее перекрытие монтируют не отдельные стропильные ноги, а подготовленные заранее к креплению блоки в виде модулей боковых стен строящейся мансарды.

Такой метод сооружения позволяет существенно оптимизировать строительство, поскольку вся подготовительная работа производится не вверху, а на земле. Когда действия выполняют в спокойной обстановке, без боязни высоты, удается более точно выполнить узловые соединения.

Дощато-гвоздевая конструкция

Сооружать мощную мансарду поверх небольшого по габаритам дачного строения нецелесообразно, хотя сэкономить место все же желательно. Для владельцев маленьких домов разработан прекрасный вариант — конструкция стропил, изготовленных из досок, сбитых гвоздями. Также такой способ подходит тем, кто мечтает удешевить строительные расходы, поскольку не требуется приобретать цельные брусья для стропил.

Последовательность действий при монтаже

Степень сложности проводимых мероприятий зависит только от вида стропил и выбранной конструкции сооружения. Для выполнения самостоятельного монтажа рекомендуют применять более простые в исполнении двухскатные изделия. Когда внутри первого этажа сооружения присутствуют капитальные перегородки, удобно делать наслонную систему. Тогда сборка каркаса выполняется поэтапно:

1. Сначала закладывают мауэрлат, после — лежень. Необходимо прочно зафиксировать на несущих стенах опорные брусья, закрепив их анкерами либо металлическими шпильками.
2. Поверх лежня, который уложен на несущую стену внутри здания, устанавливают стойки на расстоянии 1,5 м друг от друга. Для временной фиксации их в вертикальном положении требуется закрепить подпорки.
3. Над стойками закрепляют коньковый прогон. Этот элемент стягивает вертикальные стойки, являясь основой, к которой прикручивают стропильные ноги.
4. Наступает очередь крепления стропил. Один их конец соединяют с мауэрлатом, противоположный — с коньковым прогоном.
5. Остается приколотить перпендикулярно стропилам обрешетку, чтобы уже на нее уложить предусмотренное кровельное покрытие.

Важно! Перекрывать деревянное здание разрешено только после завершения усадки коробки. Для компенсации геометрических изменений параметров кровли используют подвижные крепления. Их подстраивают под габариты строящегося сооружения.

Заключение

Надежность изготовленной собственноручно стропильной системы для обустройства под ней мансарды зависит от точности расчетов. Если отсутствует уверенность в своих способностях, рекомендовано использовать для работы типовой проект, созданный профессионалами.

Мансардная крыша своими руками

Наличие мансарды позволяет оптимизировать жилое пространство, а также позволяет придать дому более оригинальный внешний вид, уменьшая при этом расходы тепловой энергии на отопление. Если прочность фундамента рассчитана на дополнительную нагрузку, то одноэтажный дом легко можно превратить в двухуровневый. Мансардную крышу не проблематично построить своими руками, не имея особых навыков подобного строительства, если конечно, все делать по правилам, выбрав соответствующие строительные материалы.

На первом этаже окна монтируются в стенах, чего не скажешь о мансарде, так как здесь стены заменяет кровля. В таком случае, конструкция окон на этом этаже существенно отличается, поскольку такие окна должны не только пропускать достаточное количество света, но и выдерживать несколько большие нагрузки, особенно снеговые.

Виды мансардных окон

Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

Подобная установка имеет ряд достоинств:

• Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
• Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
• Установка окна требует меньше времени.

Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

Организация стропильной системы

Самостоятельное строительство частного дома, в большинстве случаев, связано с возведением ломаной крыши, что позволяет оптимизировать внутреннее пространство под ней.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Ломаная крыша мансарды может иметь в конечном итоге достаточно интересный внешний вид, поскольку свесы допустимо опустить как можно ниже. При этом длинные свесы крыши выполняют несколько важных функций. Одна из них – это отведение воды как можно дальше от фундамента, закрывая часть стены от осадков. Несмотря на это, следует учитывать тот факт, что длинные свесы увеличивают парусность всей конструкции. В таком случае следует останавливать свой выбор на более мощных элементах конструкции крыши. В связи с этим, на этапе проектирования основной упор делается на погодные условия конкретного региона.

Угол наклона крыши

Угол наклона крыши выбирается не просто так, исходя из личных соображений. Во-первых, этот угол зависит от материала кровельного покрытия, а во-вторых, от погодных условий местности. На рисунке ниже представлен классический вариант, когда нижняя часть крыши по отношению к горизонтальной плоскости наклонена под углом в 60 градусов, а верхняя часть крыши имеет наклон порядка 30 градусов. Исходя из подобных показателей, совсем нетрудно рассчитать все элементы крыши. При этом нужно обратить внимание на то, что высота потолка в данном помещении не может быть меньше 2-х метров. Если высота потолка меньше, то подобное помещение называется чердаком. При высоте потолка больше 2-х метров, человек чувствует себя более комфортно. Учитывая данные факторы, рассчитываются все элементы конструкции.

Углы наклона в классической варианте

Классический вариант допускает, чтобы не рассчитывались нагрузки от осадков на боковые, нижние поверхности. Осадки хотя и смогут задерживаться, но только в верхней части крыши, где угол наклона меньше 45 градусов.

Наклон боковых поверхностей может находиться в пределах 45-80 градусов, при этом, чем больше этот угол, тем большей парусностью обладает конструкция. В регионах, где преобладают сильные ветры, следует делать более пологие крыши. В таком случае ветровые нагрузки не смогут оказать разрушительного воздействия на элементы крыши.

Разновидности ломаных крыш

Чтобы изготовить каркас ломаной крыши, потребуются строительные конструкционные элементы из сосны, не ниже 2 сорта. В зависимости от размеров крыши выбирается сечение строительных элементов. Кроме этого, необходимо учитывать характер кровельного покрытия, ветровую и снеговую нагрузки, шаг установки стропил и т.д. На этапе расчета необходимо учитывать все факторы.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

На рисунке выше представлен чертеж каркаса, где применяются висячие стропила. Подобный вариант не может быть реализован, если основание верхнего треугольника больше 4-х с половиной метров. В таком случае устанавливаются наклонные стропила, которые должны упираться на несущую стену в центре. Короче говоря, подобная конструкция получается разделенной на 2 части.

На фото ниже представлен еще один вариант, когда боковые стропила имеют подкосы, усиливающие данную конструкцию, что позволяет конструкции выдерживать значительные нагрузки. Похожего эффекта можно добиться, если установить схватки. На рисунке они представлены еле заметными очертаниями. При этом длина боковой стропильной ноги делится на 3 и в этих местах монтируются схватки. Подобная конструкция может выдерживать значительный вес кровельного материала.

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Если здание небольшое, то крыша может быть выполнена по простой схеме, как показано на фото внизу. Верхняя часть выполнена на основе 2-х висячих стропильных ног, затяжки, балок перекрытия, стоек и боковых стропильных ног.

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Стропильные системы мансардной крыши

1. Особенности
2. Обзор видов
3. Расчеты и чертежи
4. Монтаж стропил

Стропильные системы мансардной крыши — тема очень интересная для всех, кто занимается ее обустройством. Обязательно необходимо изучить нюансы двускатной крыши с мансардой и другой разновидности кровель, ознакомиться с чертежами систем полумансардной крыши. Отдельная важная тема — монтаж стропил и их внутреннее устройство.

Особенности

Разумеется, стропильная система мансардной крыши заметно отличается от опорных конструкций на кровлях другого типа. Обустройство мансарды преследует цель расширить возможности и открыть больше пространства внутри. Чаще всего крыша над ней ассоциируется с 5-угольным сооружением, имеющим пару скатов. Опираться все это может:

на бетонные стены;

на кирпичную кладку.

Обычное устройство мансардной кровли, в том числе и для импровизированного верхнего этажа каркасного дома, подразумевает разновеликий уклон по скатам. Снизу конструкция круче, чем наверху. Такая специфика обуславливает появление выпуклого излома, почему и говорят о «ломаной» крыше. Стоит отметить, что такой технический термин не должен вводить в заблуждение.

Довольно часто обнаруживается, что визуально определить эти две части и разницу между ними невозможно.

Обзор видов

Наслонные

Такой тип стропил под двускатной крышей с мансардой применяется, если внутри находятся несущие стены. Пользуются им и в том случае, если есть промежуточные опоры. Важным преимуществом этой схемы является ее значительный срок службы. При обычной эксплуатации как бы автоматически происходит проветривание насквозь. В результате вероятность гниения сводится к минимуму.

Наслонный тип стропил строители ценят и за легкость работы. Обустроить такую сборку можно довольно быстро. Единичные части конструкции по периметру удерживаются на противоположных стенах. При двускатной кровле оборудуют пару наклоненных ног. Их верхушки поддерживаются прогоном; сам этот прогон стабилизируется за счет стоек.

Но подобное решение создает проблемы, когда приходится увеличивать протяженность пролета. В этом случае ноги стропил могут прогибаться или даже выворачиваться под растущими нагрузками. Избежать столь неприятного развития событий позволяет применение стоек и подкосов. Такие упоры (при условии грамотного расчета) работают весьма эффективно.

Ими пользуются также для стыковки стропил из ряда досок, чтобы повысить механическую крепость.

Безраспорная подгруппа делается с таким расчетом, что стропильная нога принимает только изгибающую нагрузку. Распорное усилие по горизонтали на стену не передается. Часто на нижний участок «ноги» присоединяют опорный брус, либо за счет запила обеспечивают упор на мауэрлат. Верхушка стропильного элемента запиливается со скосом, угол которого предотвращает боковой контакт с прогоном и образование сопротивления изгибу. Это важно потому, что хотя по краю момент изгиба почти равен нулю, подрезать там элемент допустимо очень ограниченно.

Величина зоны опирания ограничена общей высотой сечения. Если подрезать стропило сверху нельзя (а тому бывают различные причины), придется наращивать его при помощи стропильного обрезка. Расположенная сверху врубка должна иметь как можно более горизонтальную поверхность. В противном случае система будет относиться уже к распорной категории, и тогда придется переделывать все расчеты и подходы. Говорить о надежности прежних схем не приходится.

Чаще всего, однако, наслонные стропила выполняют иначе. Их крепят с помощью ползунов. Верхушку фиксируют, используя гвоздевой бой. В некоторых случаях пользуются болтовым соединением. Альтернатива — упирание стропил друг в друга и стыковка при помощи зубчатых стропил из металла либо дерева.

В некоторых случаях прибегают к жесткому защемлению конькового узла. Верхушку фиксируют крепко. Низовую часть подпирают ползуном. Но жесткий коньковый блок означает очень мощный момент изгиба и уменьшает прогиб. Такое решение гарантирует определенный запас прочности и несущей способности.

Распорная подгруппа наслонных стропил отличается тем, что опоры имеют не 2 степени свободы, а только 1. Верхушки стропильных ног накрепко упираются с использованием болтов и гвоздей. Это позволяет сформировать шарнирную опору. Распорный комплекс отличается статической устойчивостью к разнообразным нагрузкам. Мауэрлат полагается жестко устанавливать на стене; дополнительно применяют подкосы, стойки, балки консолей — такое решение оптимально для деревянных построек.

Висячие

Такие стропильные системы всегда базируются строго на опорных стенах. Ножки подвергают нагрузке в двух направлениях. Существенные механические силы компенсируются за счет продуманных затяжек. Эти затяжные элементы связывают ноги между собой. Затяжки делаются из металла либо дерева; их размещают на определенной высоте, и чем больше она, тем крепче должно быть общее соединение.

Висячая схема подразумевает размещение под уклоном. Она обеспечивает только передачу вертикальных нагрузок. Даже небольшое отклонение от вертикальности грозит появлением серьезных проблем. Очень важно использование растяжки в основании кровли. Такие растяжки делают из бруса; допускается применение как цельных, так и сборных конструкций.

Двойная растяжка соединяется:

Стропильные ноги висячих сборок делают на основе бревна и бруса. В некоторых случаях применяют обрезную доску. Их обязательно защищают от грибковых воздействий и возгорания. Висячие стропила находят применение:

в жилом строительстве;

на складских объектах;

в индустриальном строительстве.

Комбинированные

Речь идет, как несложно догадаться, о сочетании наслонных и висячих деталей. Преимущество подобного решения — увеличение свободы при обустройстве опор и внутреннего пространства. Максимально ценно это обстоятельство при организации зала с усиленным освещением. Фермы базируются на специальных стенах или колоннах. Дистанция между фермами составляет от 5 до 6 м.

Расположенные в верхней зоне стропильные пояса становятся точкой опоры для прогонов. Особо оговаривается, что на 1 скат должно приходиться хотя бы 2 прогона. А вот обустройство верхнего прогона остается на усмотрение строителей. К сведению: при использовании металлопроката в качестве прогонных частей можно расширить допустимое расстояние до 8-10 м.

Похожий эффект, хотя и менее надежный, может наблюдаться при использовании конструкций из клееного бруса.

Свои особенности имеет обустройство стропил в ломаной полумансардной крыше. В ней обычно применяют безраспорные наслонные конструкции. Максимальное внимание уделяется тому, как это все снизу присоединяется к мауэрлату. Под четырехскатной крышей с окнами, если нет опоры по центру, допустим наслонный вариант. Его могут выполнить даже непрофессионалы. В более сложных случаях можно прибегать к шатровой модификации.

Расчеты и чертежи

Вот так примерно выглядит стропильный комплекс мансарды с размерами пролета свыше 8 м. Более подробно представить основные расстояния и углы помогает следующая схема. Количество опорных элементов зависит от размеров кровельной сборки. Но в большинстве случаев оно варьируется от 70 до 120 м. Полный расчет включает всегда:

определение стабильных и меняющихся нагрузок;

установление оптимального наклона ската;

учет периодических нагрузок (снеговых, дождевых);

ввод поправочных коэффициентов;

анализ климатических параметров местности.

Монтаж стропил

Однако изучить строение конструкции стропил, и произвести грамотные расчеты — только половина дела. Самую качественную подготовку может обесценить бестолковая реализация, и для кровли такое обстоятельство едва ли не важнее, чем для иных строительных сфер. Вот почему так важно уметь своими руками пошагово выполнить все работы.

Бруски непременно выходят за контур наружной стены. Это требование позволяет повысить доступную полезную площадь.

Опираться нижняя балка должна на перекрытие; опирание на мауэрлат запрещено. Подкосные блоки по такой схеме располагаются под краями треугольных боковин. Не надо думать, что их обустройство усложнит работу. Ведь зато вполне можно отказаться от мауэрлата (правда, без бетонного слоя, куда будут анкерами примонтировать балки, обойтись все равно не выйдет). Карнизная ширина для деревянного жилища составляет минимум 0,5 м, для построек из натурального и искусственного камня — минимум 0,4 м; такие сведения позволяют правильно поставить при сборке все части и сразу же оценить готовый результат.

Сам вынос стропил производится крайне четко:

первым шагом оказывается крепление наружных балок, диаметр которых минимум 15х20 см;

затем придется протянуть шнур, связывающий крайние балки, и дополнить недостающие балочные элементы в промежутке (шаг отличается для теплых и необогреваемых помещений, высчитывается отдельно);

далее вырубают гнезда под крайние опоры, промеряя тщательно расстояние;

готовят эти опоры;

фиксируют временные распорки.

Когда они готовы, нужно сделать выверку точек под опоры — в этом поможет отвес. Если все правильно, в серединах фронтов ставят пару опорных блоков. Они подпирают прогоны. Связывают далее сами опорные конструкции между собой и с прогонными узлами. В центрах балок помечают, где будет производиться крепление опор и конькового блока. Установку дощатых стоек производят на строго одинаковых расстояниях.

Размер стоечных частей и перекрывающих балок должен быть идентичен. Предварительные соединения делаются с помощью гвоздей. Но собрать стропила при окончательной установке придется с использованием уголков. Начальную пару стоек фиксируют затяжными брусками. Уже только затем идет крепление отдельных стропил.

​​​​​​Ставят их на мауэрлаты либо на перекрывающие балки. Выбор того или иного варианта определяется планом строительства. Что немаловажно, коньковые стропила можно связать с помощью шайб и болтов либо за счет накладок из металла. Подкосы присоединяют к центрам боковых стропил, стоек и бабок, устанавливаемых в середине затяжки.

Так работают последовательно по всем фермам. Затем их связывают при помощи прогонов. Дистанция между фермами должна составлять 0,6-1 м. Чтобы повысить прочность сборки, дополнительно применяют усиление скобами. Потом уже можно переходить к обрешетке и другим значимым элементам.

О том, как сделать стропильную систему мансардной крыши, смотрите в следующем видео

Расчет, крепление и установка стропильной системы мансардной крыши

Квартирный вопрос, для многих, стал проблемой номер один. И если увеличить жизненное пространство вширь не получается, то приходится искать иные пути и обустраивать под жилье неожиданные помещения. Одним из возможных решений стала мансардная крыша, во внутреннем пространстве которого организуют помещения, приспособленные для жилья.

Сегодня такое решение пользуется большой популярностью. И это вполне объяснимо, ведь стропильная система мансардной крыши в своем современном исполнении позволяет найти наиболее рациональный вариант конструкции, которая позволяет достичь удобных форм комнат под надежной, а, значит, и долговечной крышей.

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

1. Стропильные конструкции мансардных крыш
2. Конструкция стропильной системы мансардной крыши
3. Материалы в конструкции стропил для мансарды
4. Стропильная система двускатной мансардной крыши
5. Особенности стропил для мансарды с двумя скатами
6. Установка стропил мансардной крыши
7. Правила крепления стропил

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

• ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
• силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

На заметку: к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 долларов.То есть оборудовать мансарду в 60–65 м 2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля». Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

• увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
• длине и наклоне стропил;
• месте расположения мансардных окон;
• размере обрешетки
• материале для обшивки фронтона.

Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться.

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

• он более прочный и легкий;
• позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
• не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

• классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
• остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
• ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

1. Верхний брус крепят к стойкам, причем первый по счету одновременно будет служить подстропильной рамой.
2. Устанавливают мауэрлат.
3. Монтируют стропильные ноги с шагом 60– 100 см. Сначала устанавливают фермы, крайние к фронтону и протягивают уровень, в соответствии с которым устанавливают промежуточные элементы.
4. Стропила в верхней части каркаса соединяют между собой.
5. Для кровель длиннее 7 м устанавливают коньковую балку.

Правила крепления стропил

К мауэрлату их крепят жестким или скользящим способом. В первом варианте практически полностью исключена возможность взаимодействия между закрепленными элементами.

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

• используют металлические уголки для крепления нижней части стропил с дополнительной жесткой опорой на подшивной брус;
• крепят на запил, выполненный на стропильной ноге и дополнительно фиксируют соединение, используя скобы, гвозди, проволоку.

Скользящее сопряжение элементов обеспечивает стропилам свободу перемещения в определенных пределах. Оно больше подходит для деревянных домов, так как исключает деформацию несущей системы при усадке дома. Выполняют его, используя «салазки», скобу, гвозди.

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

• соединением стропил встык, обрезав верхние края под определенным углом.
• креплением на прогон по одному
• соединением внахлест.

В дополнение к теоретическому материалу рекомендуем посмотреть, как на практике монтируется стропильная система мансардной крыши видео урок.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи, устройство, материалы

Приветствую, камрады! Нам предстоит разобраться, как устроена стропильная система мансардной крыши. Я познакомлю вас с ее основными элементами, их функциями и поделюсь собственным опытом строительства мансардного этажа. Но сначала — несколько определений, которые помогут нам избежать путаницы.

На фото — крыша мансарды моего дома.

1. Определения
2. Элементы
3. Схемы
4. Двускатная крыша
5. Ломаная крыша
6. Вальмовая крыша
7. Односкатная крыша
8. Полувальмовая крыша
9. Узлы
10. Крепление мауэрлата к стенам
11. Крепление стропил к мауэрлату
12. Крепление ригеля к стропилам
13. Материалы
14. Мой опыт
15. Заключение

Определения

Мансардными традиционно называется вполне конкретный вид крыш — ломаные, то есть с двумя скатами с переменным уклоном. Однако традиционное определение неполно. На самом деле так можно назвать любую крышу, позволяющую разместить под ней мансарду — жилое помещение, ограниченное скатами кровли.

Полумансардная крыша отличается от мансардной тем, что опирается на капитальные боковые стены высотой не менее полутора метров. Полумансарда более выгодно использует пространство: у нее нет участков с низкими потолками, непригодных к эксплуатации в качестве жилой площади.

Вот основные виды мансардных крыш:

Изображение	Тип и краткое описание
	Односкатная: единственный скат кровли опирается на капитальные стены разной высоты. Для эффективного использования всей площади мансарды меньшая из стен должна иметь высоту не менее 1,5 метров, что подразумевает увеличение затрат на строительство.
	Двускатная: представляет собой в разрезе равнобедренный или (реже) несимметричный треугольник. Использует полезную площадь менее эффективно, чем ломаная.
	Вальмовая: вариант четырехскатной с двумя парами скатов разной площади.
	Полувальмовая крыша отличается от вальмовой наличием укороченных вертикальных фронтонов.
	Ломаная имеет два ската с переменным уклоном. Она выгодна наиболее рациональным использованием площади мансардного помещения: участки с низким потолком у боковых стен имеют минимальные размеры.

Элементы

Чтобы не заставлять читателя путаться в терминах, я приведу еще несколько определений. Вот основные элементы стропильной системы:

Изображение	Элемент стропильной конструкции
	Мауэрлат: уложенный на капитальную стену или монолитное перекрытие брус, служащий опорой для стропил.
	Стропильные ноги: наклонные брусья, которые служат опорой для кровли. Висячие стропила (то есть опирающиеся только на стены здания) позволяют построить крышу шириной до 6-6,5 метров. Наслонные стропила (с промежуточными опорами) позволяют увеличить пролет до 12 метров при наличии одной опоры и до 15 метров при наличии двух опор.
	Ригель, или затяжка: брус, стягивающий стропила двускатной крыши. Его задача — исключить деформацию стропильной системы в случае больших снеговых нагрузок.
	Стойка: вертикальная опора под стропильной ногой, обеспечивающая ее устойчивость при сильном боковом ветре. Кроме того, стойки обычно служат основой каркаса боковых стен мансарды.
	Лежень: горизонтальный брус, на который опираются стойки.

Схемы

Теперь пришла очередь чертежей и схем.

Двускатная крыша

Большой пролет кровли вынуждает использовать центральную стойку, на которую опираются наслонные стропила. Боковые стойки придают скатам дополнительную жесткость и служат каркасом для стен мансарды.

Устойчивость по отношению к снеговой нагрузке обеспечивает пара ригелей: первый служит основой для горизонтального утепленного потолка, второй скрыт в холодном чердаке.

Схема мансардной конструкции при ширине крыши менее 6,5 метров.

Еще одна, более простая стропильная система двухскатной крыши с мансардой. Центральная стойка отсутствует. Укороченный ригель делает потолок ломаным: горизонтальная центральная часть соседствует с наклонными участками.

Ломаная крыша

У ломаной мансардной крыши стойки всегда устанавливаются точно под изломом. Стягивающий изломы друг с другом ригель обеспечивает максимальную жесткость конструкции. Увы, у такой схемы есть серьезный недостаток: потолок остается сравнительно низким даже в центре мансарды, хотя высота конька позволяет поднять его еще на несколько десятков сантиметров.

Укороченный ригель, соединяющий верхние стропила примерно в середине их длины, позволяет поднять потолок практически без ущерба для прочности стропильной системы.

Вальмовая крыша

Здесь жесткость обеспечивается накосными (угловыми) стропилами со стойками в середине их длины. Стойки соединяются между собой горизонтальными связями. Нарожные стропила опираются на накосные и образуют прочное основание для кровли.

Особенность вальмовой крыши — отсутствие вертикальных фронтонов, поэтому естественное освещение обеспечивают врезанные в кровлю мансардные окна.

Односкатная крыша

У единственного ската на первое место выходит проблема обеспечения устойчивости к снеговой нагрузке, поэтому при пролете свыше 4,5 метров стропилам нужны дополнительные опоры.

На схеме показаны варианты их монтажа:

• При пролете до 6 метров достаточную жесткость обеспечит установка косой подстропильной ноги;
• Центральная стойка с парой подстропильных ног позволяет увеличить пролет до 12 метров;
• Две промежуточные стойки с косыми ногами и связкой между ними дают возможность сделать 16-метровый пролет.

Полувальмовая крыша

Высота фронтонов позволяет переложить на них основную нагрузку. На фронтоны опирается сборная ферма, которая служит опорой для боковых стропил. Для большей жесткости стропильные ноги связаны между собой ригелями и продольными прогонами.

Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам — описание способов монтажа основных узлов.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 — 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.

Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.

Анкерные шпильки под мауэрлат установлены при заливке армопояса. Мауэрлат закреплен гайками с широкими шайбами.

Крепление стропил к мауэрлату

Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:

• Стальные скобы. Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;

Крепление стропильных ног скобами.

• Оцинкованные уголки. Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.

Оцинкованные накладки обеспечивают прочное и долговечное соединение.

Оцинкованные уголки и накладки используются для соединений стропильных ног между собой, со стойками, с горизонтальными прогонами и балками перекрытия. Накладки можно заменить толстой (не меньше 15 мм) проолифленной для защиты от сырости фанерой.

Крепление ригеля к стропилам

Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.

Соединение стропильной ноги с ригелем временно зафиксировано саморезами, затем стянуто болтом.

Материалы

Лучший материал для стропильной системы — кедр, легкий, прочный и стойкий к гнили. Однако на практике куда чаще используются более дешевые: ель, пихта и сосна. У всех нагруженных элементов стропильной системы (стропильных ног, ригелей и стоек) должны отсутствовать пороки древесины, влияющие на прочность:

• Крупные выпадающие сучки;
• Косослой (отклонение направления волокон от продольной оси бруса);
• Косые трещины;
• Гниль.

Типичное сечение лежней и стоек — 100х50 мм. Сечение стропил определяется их длиной и шагом между стропильными ногами: чем он больше, тем большая нагрузка ложится на отдельный брус. Подобрать оптимальное сечение стропила можно по таблице строчкой ниже.

Таблица подбора сечения стропила в зависимости от длины и шага.

Мой опыт

При строительстве мансарды я выбрал ломаную крышу. На монтаж стропильной системы был закуплен сосновый брус сечением 50х100 мм. Шаг между стропильными ногами — 90 см, наибольшая длина пролета — 3 метра. Угол наклона кровли — 30 градусов для верхних скатов и 60 для нижних.

Темные закоулки мансарды. Лежень и стойки изготовлены из бруса 100х50 мм.

Обрешетка под кровельный материал (профлист) собрана из необрезной доски толщиной 25 мм. Именно из необрезной — просто потому, что ее цена ниже, а внешний вид при укладке под кровлю не имеет никакого значения. Шаг обрешетки — 25 см.

Ригель стягивает верхние стропила примерно в середине их длины. Подвесной потолок из ГКЛ собран на потолочных профилях, закрепленных к стропильным ногам и ригелям прямыми подвесами.

Благодаря высокому расположению ригеля потолок имеет наклонные участки. Высота мансарды в центре — 2,6 метра, внизу наклонного участка потолка — 1,9 м.

Конструкция стропильной системы доказала свою прочность: четыре сезона она успешно противостоит типичным для севастопольских зим сильнейшим ветрам.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Как всегда, дополнительные материалы вашему вниманию предложит прикрепленное видео. Жду ваших комментариев и дополнений. Успехов, камрады!

Стропильная система мансардной крыши дома своими руками

С егодня мансардная крыша является одним из распространенных решений архитектуры загородных частных домов. Она позволяет организовать жилое помещение на чердаке сооружения, которое может использоваться в любых целях: зона отдыха и досуга, занятия спортом, спальня, детская и т.д. Мансарда всегда создается под скатными типами крыш, которые могут обладать абсолютно любой конфигурацией.

О на может быть:

• ломаной
• симметричной
• треугольной
• несимметричной

К аждая из них имеет свои особенности и нюансы. Но для того чтобы создать подобные конструкции, необходимо следовать многим правилам и стандартам строительства подобных покрытий.

Мансардная крыша своими руками. Конструкция и особенности.

Н аиболее оптимальный вариант планировать создание мансарды еще на этапе проектирования сооружения. Это даст возможность заранее сделать необходимые расчеты несущих конструкций мансарной крыши. Сама крыша такого плана является многослойной. Она состоит из следующих элементов:

• гидроизоляции;
• элементов системы стропил;
• обрешетки;
• кровли;
• пароизоляции;
• декоративной отделки (внутренней);
• утеплителя.

С оздание такой конструкции начинается с ее проектирования. Это важный этап, от качества которого зависят длительность эксплуатации, а также технические характеристики данной части сооружения. Предварительно осуществляются исследования основы здания, обращается внимание на его архитектурную гармоничность и привлекательность вместе с планируемой мансардой. Производится расчет взаимосвязи инженерных и коммуникационных систем дома с данным участком здания. Если возникнут проблемы в этом, то нужно разработать отдельные тех. решения для нормального использования данного сектора.

Н еобходимо рассчитать функциональность крыши, ее надежность и необходимую прочность, а кроме этого, все возможные нагрузки. На этапе проектирования, принимается решение о конструкции и элементах мансарды, которые будут прямо влиять на ее конфигурацию, вид и цельность в сочетании с общей архитектурой здания.

О ни бывают наклонными и вертикальными. Нужно чтобы такие окна открывались для проветривания пространства. Скатные (наклонные) оконные конструкции должны полностью совпадать с уклоном крыши. Они являются наилучшим вариантом для мансарды, поскольку:

• в помещение проходит максимальное количество света;
• открывается великолепный вид на звездное небо и облака;
• благодаря более простому способу гидроизоляции, стоимость таких окон существенно меньше, чем у вертикальных;
• имеют большую надежность, за счет снижения ветрового воздействия.

Т акже очень сложным и наиболее важным этапом создания мансардной крыши является стропильная система. К ее установке необходимо подойти со всей возможной ответственностью.

Стропильная система мансардной крыши.

Л юбая крыша создается на основе стропильной системы. Это своеобразный скелет кровли, который помогает ей выдерживать разнообразные нагрузки от внешней среды (снег, ветер и т.д.). Обычно детали стропил создаются на основе хвойных древесных пород, которые в обязательном порядке обрабатывают специализированными био- и огнезащитными составами.

С тропильная система для мансарды имеет свои нюансы, которые нужно обязательно учесть.

1. Каркас крыши создается из деревянных балок (сечение 10Х10 см.). Их надо укладывать на гидроизоляцию (толь либо рубероид). Если перекрытия созданы из ЖБ-плит, то укладка данных балок просто необходима. При перекрытии из дерева данный брус можно не использовать, его успешно заменяют балки перекрытия. Важно чтобы балки обладали определенными показателями влажности (не больше 18-ти %).
2. Как уже говорилось, для такой системы применяют хвойные виды дерева. Если лес чересчур влажный (выше показателей, которые указаны в п.1), то ему нужно дать время (несколько месяцев) для его высыхания.
3. Установка на уложенные балки стоек. Для этого используется брус из дерева (10 на 10 см). Производим разметку, чтобы расстояние между стойками было не более 2-ух метров. Отслеживаем, чтобы они стояли идеально вертикально и находились в одной плоскости. Для этого применяем отвес. Чтобы стойки не осуществляли колебания и не сдвигались от нужной вертикали, их укрепляют специализированными растяжками или раскосами. Они будут основой для стенок мансардного помещения. Для этого их оббивают любым материалом, используемым для обшивки (фанера, ДСП, гипсокартон, ДВП и др.) а между его плитами кладут утеплитель.
4. Укладка бруса (верхнего). Используем такой же брус, как и в предыдущем случае. Крепим его скобками из металла либо гвоздями к стойкам. Подстропильная рама создана.
5. Установка мауэрлата. Он не позволит опрокинуться крыше даже при очень сильных ветрах. Брус (150 на 100 миллиметров) укладываем горизонтально, на стены по уровню. Под него укладывается гидроизоляция. Брус скрепляется со стеной болтами. Обязательно доска мауэрлата обрабатывается противогрибковым веществом.
6. Устанавливаем ноги (стропильные). Ноги ставим на расстоянии от сотни до ста двадцати сантиметров между ними. Затем между крайними ногами производим натягивание шпагата, для создания уровня установки всех иных стропил.
7. Последний этап: соединение стропил попарно и установка балки (коньковой). Эта балка нужна, если длина крыше свыше 7-ми метров.

В любом случае монтаж кровельных систем лучше доверить специалистам. Так вы избежите многих проблем, которые всегда появляются при отсутствии хорошего опыта, а мнимая экономия может в дальнейшем перерасти в серьезные убытки.