Устройство мансардной кровли стропильная система

Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж

Как говорят опытные строители, мансарду можно обустроить в доме, была бы крыша. Вид крыши влияет, насколько эта мера увеличит полезную площадь, комфортно ли пользоваться этим помещением и работы какой сложности потребуются. Распространёнными видами крыш для обустройства жилого подкровельного помещения считают двускатную я прямыми и ломанными скатами.

Стропильная система мансардной крыши конструируется таким образом, чтобы освободить пространство в центре, где высота потолков достигает приемлемой высоты, разместив основную массу опорных элементов по краям. Эта статья расскажет, из чего состоит каркас кровли, как выбрать оптимальный вариант конструкции и правильно выполнить монтаж.

Виды стропильных систем

Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:

  1. Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
  2. Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
  3. Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

Обратите внимание, что устройство мансарды необходимо запланировать на этапе создания проекта, потому что тип, вес и конструкция стропильной системы необходимы для расчета фундамента. Если решение о возведение мансардной крыши возникло на финальном этапе строительство, необходимо пересчитать массу дома с учетом новых данных, чтобы проверить выдержи ли фундамент дополнительную нагрузку, особенно если на участке сложный грунт и маленькое расстояние между поверхностью и грунтовыми водами.

Расчет элементов стропильной системы

По строительным нормам помещение называют жилым, если высота от пола до конька не менее 2,5 м и присутствуют источники естественного света, то есть окна. Потому, главный параметр мансардной крыши, который необходимо рассчитать – угол наклона ее скатов. Загвоздка в том, что, если заложить небольшой уклон, то высота потолков в мансарде будет ниже дозволенной правилами. А, если сделать крытые скаты, крыша получится очень тяжелой, дорогой и неустойчивой. Поэтому используется ломанный тип крыши, скаты которой меняют уклон, ее верхние стропила имеют острый угол 30 градусов, а нижние – 60 градусов.

Важный этап проектирования мансардной крыши – расчет величины сечения элементов стропильной системы. Проще всего узнать рекомендованный размер в справочных таблица с рассчитанными значениями, которые учитывают длину, расстояние между соседними элементами, вид и качество материала. Однако, если крыша нестандартного размера необходимо выполнить расчет, основанный на вычислении суммарной нагрузки от веса кровли, которая ложится на стропильную систему. Схема расчета также учитывает временные нагрузки в виде массы выпавшего снега, которые отражаются в климатическом коэффициенте, характеризующим характер погоды в месте строительства.

Для создания стропильной системы мансардной крыши используют древесину, однако не во всех случаях это целесообразно, так как, чтобы стропила справлялись с нагрузкой, приходится увеличивать сечение используемых пиломатериалов, что еще больше увеличивает вес конструкции. Чтобы вырваться из этого замкнутого цикла, необходимо отказаться от дерева в пользу стропил большей прочности из металла.

Конструкция стропильной системы

Составные части стропильного каркаса мансардной крыши ничем не отличаются от конструкции других видов скатных крыш. В него входят:

  • Мауэрлат. Основание крыши, своего рода фундамент, который берет на себя вес крыши и распределяет по периметру опорных стен. Его изготавливают из бруса размером 150х150 мм или толще. Установка мауэрлата выполняется с помощью анкерных болтов или шпилек, вмонтированных в армобетонный пояс. Межу поверхностью стены и брусом прокладывают гидроизоляционный слой или обрабатывают его битумной мастикой. Очень важный момент крепежа заключается в расчете мест установки шпилек, расстояние между ними выбирают так, чтобы не попасть под стропильные ноги.
  • Стропила. Это элементы стропильной системы, которые формируют уклон крыши. Верхушка стропильной ноги закрепляется на коньковый брус, а низ – на мауэрлат или стойку, если речь идет о верхних стропилах ломанной крыши. Ноги изготавливают из досок 50х150 мм или 100х150мм. Расстояние между ними называют шагом, оно варьируется от 50 до 120 см в зависимости от веса кровельного материала. Взаиморасположение и сечение стропильных ног описывает схема стропильной системы, облегчающая монтаж.

В большинстве случаев элементы стропильной системы выполняют из древесины высокого качества. Чтобы избежать деформацию в процессе эксплуатации, ее необходимо высушить до влажности 15-18%, обработать антисептической пропиткой глубокого проникновения и антипиреном, если вы планируете вывод дымохода на крышу.

Последовательность сборки

Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

  1. В первую очередь выполняют монтаж мауэрлатного бруса на верхнюю обвязку стен. Кстати, функции этого элемента в бревенчатых и брусовых постройках выполняют верхние венцы, усиленный с помощью скоб.
  2. Следующий этап монтажа – установка балок перекрытия. Их крепят на мауэрлат или на выступы в стене. Существует два метода укладки балок перекрытия – с выносом или без выноса. Если перекрытия монтируют первым способом, то они выносятся за периметр дома для формирования свеса так, чтобы расстояние между концом балки и стеной было 50-100 см.
  3. Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
  4. На стойки с помощью металлических уголков закрепляют затяжки. Получается, что каждая пара стоек образует конструкцию в виде буквы п.

Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

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

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.

  • Висячий тип. Не требует дополнительных опор в виде балок. При монтаже нередко используют затяжки, благодаря которым стропилины работают только на изгиб либо сжатие.
  • 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 стропильная система: правила монтажа

    в этой статье

    Мансардную крышу устраивают в двух случаях — при строительстве нового здания или при реконструкции существующего. В обоих случаях принцип устройства, функциональное назначение и конструкция похожи. В современной практике различают три основных вида устройства мансардного этажа.

    1. Прямой скат на стойках
    2. Прямой скат на стенах
    3. Ломаная крыша
    4. Мансардная стропильная система своими руками
    5. Правило № 1
    6. Правило № 2
    7. Правило № 3
    8. Правило № 4
    9. Правило № 5
    10. Видео по теме

    Прямой скат на стойках

    В этом варианте мансарду устраивают, не внося коррективы в двускатное строение кровли. Стропила остаются прямыми, стенки помещения устраивают по ряду промежуточных стоек, а потолок — по подстропильной затяжке (ригелю). При этом внутренние плоскости стен и потолка могут быть «ломаными», т. е. сопрягаться под разными углами.

    1. Устройство мансарды не влияет на несущую способность стропильной системы.
    2. Боковые «карманы» держат воздух и служат утеплителем.
    3. При большой площади перекрытия комната может сохранить ровную прямоугольную геометрию.
    1. Неполная реализация площади: 50–75%.
    2. Боковые пазухи либо не используются, либо доступ к ним затруднён (из-за тесноты). В половине случаев их просто «глушат».

    Прямой скат на стенах

    Дома с таким устройством называют «1,5 этажа». Несущие наружные стены такого здания подняты примерно до половины второго этажа и служат опорой для кровли. Стропильные фермы в данном случае выполняются без нижней затяжки, только с подстропильным ригелем. Стены комнаты выше середины будут повторять угол ската, но такая компоновка позволяет использовать площадь второго этажа на 100%. Подкрышевое помещение легче и быстрее отапливается за счёт меньшего объёма.

    1. Капитальные стены второго этажа (50%).
    2. Возможность отрегулировать высоту потолка и объём воздуха в верхнем помещении на стадии проектирования.
    3. Возможность установить вертикальные окна, частично расположенные в стене*.
    4. Полноценное использование площади.
    1. Больший расход материала стен.
    2. Большая нагрузка на фундамент.
    3. Зачастую армопояс «разорван» — нагрузка передаётся на стены неравномерно.

    Ломаная крыша

    В этом случае линия скатов преломляется и разделяется на два участка — верхний под максимально острым, а нижний под максимально тупым углом к горизонту. Нижний участок ската зачастую делают почти вертикальным, до 80°. К такой конструкции чаще всего прибегают при надстройке или на домах малой площади. Перекрытие используется на 80–85% и это хороший показатель, если невозможно (или невыгодно) поднимать стены до «1,5 этажа».

    1. Простая и лёгкая конструкция из дерева.
    2. Относительно высокая эффективность реализации жилого пространства.
    3. Меньшее скопление снега на скатах.
    4. Более удобное расположение окон и их проще монтировать.
    5. Стропильные фермы для небольших пролётов можно изготовить на полигоне или в цеху.
    6. Сохраняется возможность устройства чердака.

    Недостаток: неказистый (стандартный, узнаваемый) внешний вид.

    У всех вышеперечисленных видов есть общий признак — в мансардных этажах можно использовать только мансардные окна.

    При выборе мансардного устройства стропил достигаются следующие цели:

    1. Надстройка жилого этажа на существующем здании.
    2. Лёгкая конструкция жилого помещения.
    3. Комбинированная функция (кровля и комната) экономит время на возведение.
    4. Наружные стены — элементы кровли — выполнены из каркаса стропил, который обычно дешевле стенового материала.
    5. Относительная лёгкость готовой конструкции не требует существенного усиления фундамента.
    6. Уменьшается площадь скатов, расположенных под острым углом к горизонту, т. е. уменьшается площадь скопления снега.

    Мансардная стропильная система своими руками

    Ввиду того, что конструкция кровли напрямую зависит от расположения несущих стен, ширины или асимметричности пролётов, площади перекрытия, мы приведём только общие правила монтажа. Все рекомендации по применению врубок и затяжек RMNT.RU уже давал в статьях «Стропильная система», «Двускатная стропильная система», «Стропильная система двускатной крыши своими руками», «Вальмовая стропильная система». Методы крепления и сочленения элементов справедливы для любого вида кровли на основе деревянной рамы.

    Правило № 1

    При прямых скатах проекция рабочей части стропил (расстояние от опоры до опоры) не должна превышать 2 метра.

    Таблица нормы пролёта (длины стропилы) для разной толщины стропильной ноги

    В данном случае подстропильная затяжка (ригель), которая соединяет стропилы в средней или верхней части, считается опорой.

    Правило № 2

    Шаг стропил мансардной стропильной системы зависит от толщины и конструкции стропильных ферм.

    Таблица зависимости шага от толщины

    Правило № 3

    При ширине пролёта пологой (верхней) части ската более 3 метров обязательны промежуточные опоры. Пологий скат будет так или иначе аккумулировать снег, который весной и осенью имеет вес воды. Даже хорошо раскреплённая ферма со временем будет деформироваться на значительных пролётах под действием гравитации (от своего веса).

    Внимание! Не пренебрегайте дополнительными усилениями. Они играют решающую роль (после основных) в распределении нагрузки. Отсутствие промежуточных опор может привести к деформациям скатов и конька — провисанию и образованию ступеней в течение 5 лет после монтажа.

    Правило № 4

    Даже короткие стропильные ноги следует обязательно усиливать откосами и тягами везде, где это возможно. Любая стропильная система работает как одна сплошная рама и таким образом держит форму. Чем больше элементов раскрепления, тем выше её устойчивость к деформации. Особенно это актуально для пологих скатов и «карманов» стен.

    Правило № 5

    Старайтесь избегать креплений «внакладку», особенно если нагрузка передаётся не через силу трения на поверхность другого элемента, а на стержень, предназначенный для затяжки.

    Цель стяжки элементов резьбовыми тягами и турбовинтами не в том, чтобы усилить деревянный узел металлическими стержнями, а в том, чтобы сильнее прижать плоскости, создав максимальную силу трения, которая и будет удерживать их в связке. Так же работают саморезы и турбовинты. Идеально, если на плоскости нанести столярный клей.

    Постоянные вертикальные стойки устанавливайте на врубки. Это займёт больше времени на монтаж, но прибавит 5–7 лет жизни конструкции. Самые слабые места мансардной фермы — соединения переломов ската. Они обязательно должны иметь вертикальную опору.

    Мансардный этаж — разумное решение для реконструкции любого здания. Перед принятием такого решения обязательно убедитесь в несущей способности стен. Увеличение жилой площади дома почти вдвое даст ему новую жизнь, причём за небольшие средства (в сравнении с фундаментным строительством).

    Видео по теме

    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!

    Мансардная крыша своими руками: устройство, виды конструкций, чертежи, пошаговое руководство монтажа

    Мансарда – это чердачное помещение под самой крышей дома. Если это помещение хорошо утеплено, имеет вентиляцию, и освещение, то его можно использовать как жилую комнату, а при достаточной площади – обустроить настоящую квартиру с санузлом, кухней, несколькими комнатами. Мансардная крыша придает дому благородный и респектабельный вид, к тому же это естественная «воздушная прослойка», которая позволяет существенно уменьшить теплопотери, удерживая в доме до 30% тепла.

    Крыша мансардного типа: варианты

    Основные виды конструкций мансардной крыши частного дома:

    1. Односкатная. Односкатная крыша – это наклонная плоскость, закрепленная на несущей стене.
    2. Двускатная. Двускатная – две плоскости, которые поддерживаются несущими стенами и друг другом.
    3. Четырехскатная (полувальмовая двускатная, полувальмовая четырехскатная). Вальмовые и полувальмовые – четырехскатные крыши, имеющие дополнительные плоскости в виде треугольников и трапеций.
    4. Мансардная классическая. Плоская мансардная крыша также возможна как вариант, но в таком случае придется уделить много внимания отводу дождевой воды, укреплять конструкцию из-за возможной снеговой нагрузки и т.д. Специалисты не рекомендуют устраивать такую крышу в жилых домах.
    5. Многощипцовые. Многощипцовые – самые сложные конструкции, имеющие много наклонных плоскостей, пересекающихся друг с другом.

    Мансардная крыша своими руками

    Выбор конструкции

    Выбор вида конструкции зависит от нескольких факторов: жилое или нежилое планируется мансардное помещение, климатические особенности зоны постройки дома, предполагаемое естественное освещение чердака, подвод коммуникаций, форма коробки дома.

    Если владельцев жилья устраивает простая форма, то подойдет двускатная мансардная крыша конструкция которой достаточно несложная и прочная. Минус конструкции: за счет формы остается мало полезного пространства.

    Для устройства полноценного помещения для проживания лучше всего подойдет классическая форма: двускатная (как вариант полувальмовая) с дополнительными скатами. Такая крыша обеспечит максимальное пространство для внутренней отделки, мебели, установки окон, подвода коммуникаций и т.д.

    При грамотном подходе мансардный этаж можно переоборудовать в уютную жилую комнату

    С чего начать строительство крыши

    Любая стройка начинается с проекта. Особенно если планируется мансардная крыша своими руками чертежи должны быть подготовлены заранее. Рассмотрим наиболее приемлемый вариант – классическую форму.

    Существует несколько четких требований:

    • Высота мансардного помещения должна быть не менее 2.2 метра.
    • Высота стены до излома (дополнительного ската) более 1-1.2 метра.
    • Возможность установки окон или на скатах или на торцевых стенах.
    • Устройство качественного утепления, гидроизоляции крыши.
    • Монтаж стропильной системы с учетом ветровых и снеговых нагрузок на будущую конструкцию.
    • Расчет отопительной системы.

    Мансардный этаж без утепления

    Стропильная система мансардной крыши: инструкция

    Если высота мансарды позволяет, можно сделать не ломаный потолок, а ровный. Однако, как правило, этот вариант самый оптимальный. Можно устанавливать оконные блоки таким образом, что естественное освещение помещения будет максимальным.

    Конструкция стропильной системы состоит из обязательных элементов:

    • Стропила.
    • Мауэрлат (несущие балки).
    • Стойки.
    • Обрешетка.
    • Металлический крепеж.
    • Коньковый брус.
    • Внешнее покрытие.
    • Утеплитель и паро/гидроизоляция.

    Стропильная система примерно выглядит следующим образом как на фото:

    Стропильная система мансардной крыши

    Мауэрлат – это основание стропильной системы. По факту представляет собой брус, закрепленный по периметру на несущих стенах здания. Если дом построен из бревен, то мауэрлатом считается последний венец.

    Итак, устройство мансардной крыши частного дома начинается с установки мауэрлата. При этом желательно проложить гидроизоляционный материал между балкой и стеной. Далее к мауэрлату крепятся стропила следующим образом:

    Чтобы разгрузить стропила нижнего ската устанавливают боковые внутренние прогоны. Основная стропильная система называется «фермой» (шаблоны). Установить ее можно двумя способами: собрать на земле и поднять на коробку, либо собирать наверху.

    Самое трудоемкое мероприятие – изготовить и смонтировать первый шаблон и последний. Далее уже по заданным размерам при помощи строительного уровня и натянутых нитей устанавливаются следующие конструкции. При монтаже классической мансарды нужно ориентироваться на 3 точки: мауэрлат, стык скатов и конек.

    Крепление стропил к опорному брусу

    Естественно, что все линии должны быть четко выверены и располагаться под одним углом. Шаг шаблонов рассчитывается исходя из будущих ветровых и снеговых нагрузок и возможностей коробки дома. Чем чаще – тем лучше, однако следует учитывать итоговый вес на несущие стены строения.

    Далее на обрешет устраивается «кровельный пирог», состоящий из нескольких слоев:

    • Пароизоляция.
    • Утеплитель.
    • Гидроизоляция.
    • Дублирующий (контр) обрешетки.
    • Кровельный материал.

    Пароизоляционный материал прибивается или «пристреливается» к обрешетке стропил. Далее идет утеплитель, сверху крепится гидроизоляция, контробрешет и последний этап – кровельный материал. Внутреннее пространство мансарды также необходимо утеплить и изолировать. Далее можно приступать к отделке стен и потолка.

    Кровельный пирог крыши

    Следует учесть, что стропильная система сделана из досок, соответственно подвержена разрушительному влиянию влажности, грибков, насекомых. Поэтому нужно обязательно обработать древесину антибактериальными составами, грунтовками.

    Также требуется обратить внимание на устройство хорошей вентиляции. Особенно, если на мансарде не планируются окна. Самый простой способ – установить стеновые приточные клапаны. Или использовать при наличии окон современный вариант воздухообмена: установить стеклопакеты с вмонтированными вентиляционными каналами.

    Схема устройства вентилируемого окна

    Выбор материалов для строительства мансарды

    Правильная конструкция крыши – это полдела. Не менее важную роль играет грамотный выбор материалов.

    Брус для стропил и обрешетки

    Обычно для стропил используется древесина хвойных пород дерева – сосна, кедр и т.д. Такой материал достаточно прочен, легкий в монтаже и обработке. Самый толстый брус используется для мауэрлата – минимальное сечение 100*100 мм , для серьезной нагрузки берут 200*200 мм.

    Сечение бруса для стропил обычно 50*100мм, 50*150 мм. Выбор сечения бруса для конструкции должен исходить из учета итоговой нагрузки на несущие стены и фундамент. Если изначально мансардная крыша для устройства жилого чердачного помещения не планировалась, то необходимо монтировать максимально легкую стропильную систему.

    Обустройство контробрешетки и обрешетки

    Пароизоляционный материал

    Назначение пароизоляции – не дать возможность испарениям изнутри мансарды проникнуть внутрь «кровельного пирога». На сегодня, самый популярный материал представляет собой многослойную фольгированную пленку. Пароизоляция укладывается фольгой внутрь помещения, что позволяет отражать внутреннее тепло и сохранять его.

    Утеплитель

    На материалах для утепления кровли следует остановиться подробнее. Используют несколько видов:

    • Пенополистирол (пенопласт).
    • Минеральная вата.
    • Пенополиуретан (ППУ).

    Пенопласт не лучший выбор для утепления стропильной системы, несмотря на то, что цена материала самая привлекательная. Во-первых, его неудобно крепить к обрешетке. Во-вторых, его теплоизоляционные свойства значительно уступают минвате и ППУ.

    Минеральная вата обладает отличными характеристиками утепления и простая в работе. Но материал имеет один существенный недостаток – он впитывает влагу. Вследствие этого конструкция становится тяжелее, дерево подвергается разрушительному воздействию влаги, а тепло плохо держится внутри мансарды.

    Нанесение пенополиуретана с помощью специальной установки высокого давления

    Пенополиуретан – самый современный и бесспорно лучший вариант. ППУ представляет собой двухкомпонентный напыляемый материал, структура которого состоит на 98% из газовой ячеистой фазы и на 2% твердого состава. Для его нанесения используется специальная установка высокого давления.

    ППУ поступает из пистолета в жидком виде, практически прилипает к любой поверхности, за минуту застывает и вырастает в объеме в несколько раз. Пенополиуретан имеет самый низкий коэффициент теплопроводности, высокую адгезию, негорючий, срок эксплуатации более 30-ти лет.

    Гидроизоляция

    Гидроизоляция ограждает кровлю от проникновения дождевой и талой влаги. Также она защищает утеплитель от выпадения конденсата, который неизбежно возникает в результате перепада температуры внутри и снаружи мансарды.

    В качестве гидроизоляционных материалов чаще всего используются пленки с микроотверстия для выхода пара. Такой материал предотвращает попадание влаги внутрь «кровельного пирога», но при этом обеспечивает хороший воздухообмен.

    Гидроизоляция крыши – важный этап ее возведения

    Кровельный материал

    • Листовая металлочерепица.
    • Профнастил.
    • Оцинкованные стальные листы.
    • Гибкая черепица.

    Листовая металлочерепица активно используется для покрытия кровли в силу простоты монтажа и невысокой стоимости. Минус такого материала – очень шумный. Ветер, град, дождь будут четко слышны внутри мансарды.

    Профнастил также несложен в монтаже, долго прослужит. Но из-за конструкционных особенностей требует очень качественной гидроизоляции и дополнительной герметизации стыков листов.

    Оцинкованные листы из стали весят мало, система укладки не допускает попадания влаги между ними. Минус ы: требует особых навыков в монтаже и считается достаточно «холодным» материалом.

    Гибкая черепица изготавливается из пропитанного битумом стеклохолста. Имеет большой ассортимент расцветок, выглядит весьма презентабельно, практически не дает возможности скапливаться конденсату, бесшумная. Недостатками такого вида кровельного материала считается горючесть, плохое «взаимодействие» с сильным морозом или жарой. Также требуется перед укладкой гибкой черепицы покрыть обрешетку фанерой или ОСП, чтобы основание было сплошным.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: