Стропильная система мансардного этажа

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

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.

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: схемы, устройство

В малоэтажных домах с мансардной крышей ощутимо увеличивается полезная площадь, что позволяет рационально использовать его пространство. И хотя ее устройство считается довольно сложным, процесс можно упростить, если четко следовать правилам, по которым возводится стропильная система мансардной крыши.

Возможные варианты конструкции мансарды ↑

Стропильная система мансардной крыши может иметь различную конструкцию. По внешним признакам стропильную систему мансарды можно разделить в основном на следующие типы:

    скатные (одно-, двух-, трех- либо четырех ), вальмовые крыши с мансардой или полувальмовые, а также ломаные.

Односкатная крыша, несомненно, простейший вариант для исполнения. Это отличное решение для небольшого загородного домика.

Самой популярной среди кровель мансардного типа считается конструкция с двумя скатами. Стропильная система двухскатной крыши с мансардой единодушно считается конструкцией, которая отличается простотой и надежностью. Она способна выдержать существенные нагрузки. Однако имеются и недостатки. В частности, из-за простой формы невозможно сделать дизайн интересным.

Правда, этот минус компенсируют, добавив декоративные элементы. Отметим более существенный минус – это ограниченный внутренний объем мансардной крыши. Он значительно меньше, нежели у ломаной крыши .

А вот ломаный вариант крыши позволяет сформировать достаточно большое помещение мансарды без возведения стен. Оно более функционально и намного удобнее.

Монтаж мансардной крыши особо сложен для вальмовых, купольных или сводчатых конструкций. Для устройства мансарды этого типа необходим профессиональный подход. Они отличаются большим количеством изломов на скатах – местом устройства ендов.

Принципы устройства мансарды ↑

При ближайшем рассмотрении становится очевидным, что каркас мансардной крыши, выполненный по традиционной скатной технологии имеет две конструктивные части. Причем возможны два варианта:

    3-х угольная крыша с составляющими частями, имеющими равнозначный наклон. Визуально они смотрятся как классическое сооружение с двумя скатами, не имеющими изломов. 5-и угольная, которую отличают выпуклые углы на скатах. Здесь явно проявляются две присоединенные конструктивные части.

И в первом, и во втором случае стропильная система мансардной крыши характеризуется наличием двухъярусной конструкции. Нижний ярус создает полезный объем мансарды. Его высота варьируется в пределах 200–250 см, чтобы передвигаться внутри жилого пространства можно было без помех. Второй ярус каркаса крыши формирует форму его верхней части. Высота же ничем не ограничена. Оптимальную форму для крыши подбирают, варьируя уклон стропил на обоих ярусах.

Таким образом, главный признак каркаса мансарды – присутствие в конструкции мансардный крыши 2-х стропильных систем, которые объединены либо в треугольник, либо пятиугольник.

Строительство мансардной крыши осуществляют на основе типовых технологий устройства стропильного каркаса скатной крыши: висячая система и наслонная. В нижнем ярусе конструкции используют исключительно последний вариант. Висячие стропила применяют в верхнем ярусе. В этой части устанавливают также наслонные стропила.

Наглядно представить каркас поможет разрез мансардной крыши. Его можно поделить по горизонтали и получить трапецию снизу и треугольник наверху. Боковые стороны трапеции собирают из наслонных, а треугольника – из висячих и наслонных.

Стропила для мансардной крыши: базовые конструкции ↑

Стандартная схема ↑

Классическая схема стропильного каркаса мансарды – пятиугольная, где стойки мансарды образуют стенки внутреннего пространства. В сечении его можно условно разделить на несколько простейших плоских геометрических фигур. В центральной части расположен прямоугольник, с боков – зеркально развернутые прямоугольные треугольники, поверх них – равносторонний треугольник.

    Сначала устанавливают угловые, после чего рядовые стойки, которые будут служить в качестве каркаса внутреннего помещения. Они опираются в перекрытие мансарды через лежень. Фиксируют их через врубки, продублировав места соединения, используя уголки из металла либо зубчатые пластины. Устойчивость конструкции при необходимости можно повысить, если установить подкосы под подпорки. При устройстве каркаса на бетонном основании под лежень подстилают гидроизоляцию из битума.
    По выставленным стойкам устанавливают прогоны. Затяжки крепят к ригелям, завершив таким образом строительство каркаса мансардной крыши. Вдоль стен мансарды под прямым углом располагают треугольники из наслонных стропил. Нижняя пятка должна опираться опираются на мауэрлат , а верхний конец на прогон, справа или слева. Чтобы обеспечить устойчивость конструкции под воздействием неравномерных нагрузок, треугольники связывают схватками. Сверху их венчают треугольники, сформированные висячими стропилами. Затяжка в них одновременно служит для мансарды потолочной балкой.
    Обычно в скатных конструкциях стропилины привязывают к мауэрлату через одну. Однако при монтаже мансарды рекомендуется привязывать каждую. Проблема в том, кровля мансардной крыши постоянно будет находиться под угрозой срыва порывистым ветром из-за круто установленных стропилин.

Вынос стропил за поверхность стен ↑

Внутреннее пространство конструкции запланированной мансарды может получиться слишком узким. В подобных случаях прибегают к другому способу – выносят стропилины за стену. Опорой для них вместо мауэрлата фактически станет перекрытие. В принципе при таком подходе можно обойтись практически без мауэрлата. Однако использование усиливающих подкосов становится обязательным, так как края боковых треугольников остаются без какой-либо опоры.

Выделим основные этапы технологии возведения каркаса по этой схеме:

    Начинают с установки перекрытия. Балки подбирают, приняв во внимание, что перекрытие в будущем будет нагруженным. Рекомендованное сечение – 15 на 20 см. Установив для начала крайние балки, определяют контур свесов карнизов. После укладки начального бруса проверяют форму прямоугольника, образованного стенами. Изменяя положение балок, ее максимально приближают к прямоугольной.
      После установки между крайними балками натягивают шнуры, после чего укладывают по ним оставшиеся бруски. Перед фиксацией балок проверяют высоту и их шаг укладки. Последний должен равняться шагу укладки стропилин. Для утепленной мансарды за оптимальный шаг укладки стропилин принято считать 60 см, чтобы он совпадал с шириной теплоизоляционной плиты кровельного пирога. Чтобы обеспечить подобную частоту укладки, стропила нужно использовать доски 50*150 мм.

    От краев откладывают расстояние, соответствующее длине короткого катета, на балке выбивают гнезда в треть ее высоты. Из шипов согласно глубине гнезда вытесывают опоры. Для них подойдут брусы следующих сечений: угловые – 10*15 см, рядовые – 5*10 см. Конечно, достаточно, чтобы они были длиннее, чем проектная высота точно на величину шипа, однако лучше брать их с запасом на случай возможных ошибок при стесывании. Угловые опорные стойки скрепляются при помощи временных распорок. После чего их соединяют строительным шнуром. По нему выверяют расположение гнезд теперь уже для рядовых стоек, выбивают их, затем устанавливают стойки. По центру фронтонов устанавливают несущие опоры. На них укладывают прогоны, изготовленные из досок 5 на 15 см. Их крепят уголками, используя по два-три гвоздя на каждую сторону. В итоге формируется каркас помещения. В качестве ригелей выступят бруски, которыми соединяют противолежащие опоры. Под каждый брусок устанавливают временную опору, скажем, дюймовку 2,5 на 15 см. Такой же дюймовкой скрепляют временно ригели и сверху, отложив от краев по 20–30 см. Чтобы облегчить дальнейший монтаж верхнего яруса, изготавливают временный настил из досок. Для нижнего яруса подготавливают шаблон стропил и изготавливают по нему стропила.

    Устанавливают торцовые стропилины, соединяют их шнуркой и, ориентируясь на ее направление, укладывают стропила нижнего яруса. Точно также изготавливают шаблон стропил для верхнего яруса. Одновременно готовят его зеркальный аналог. В верхней части стропилины должны опираться одна на другую. После примерки изготавливают требуемое количество стропил для верхнего яруса из досок 5 на 15 см. Ригели не должны провисать. Делают это с помощью бабки нужного размера, которую фиксируют к фермам верхнего яруса. Причем жесткое крепление нужно только в районе конька. Дальше стропилины прикручивают к стенам, используя проволочные связки. Далее устанавливают каркас фронтона под подшивку. В завершении укладывают обрешетку. Шаг обрешетки согласуют с характеристиками кровельного покрытия.

Использование каркасных модулей ↑

Отличие данного способа от предыдущего в использовании вместо отдельных опор, которые установлены на перекрытии, полностью готовых к фиксации модулей-блоков. Они формируют стены будущего мансардного помещения. Модульный метод дает возможность оптимизировать процесс строительства мансарды, поскольку модульные элементы собираются на земле. В таких условиях намного проще обеспечить точность выполнения узловых соединений.

У этого метода есть недостаток – вес готовых блоков. Транспортировать собранные блоки на крышу без использования грузоподъемной техники достаточно сложно – понадобятся усилия как минимум четырех человек.

Дощато-гнездовой каркас ↑

Владельцам дачных домиков тоже хочется сэкономить место. Однако мощная мансарда для этих случаев никак не подойдет. Отличным вариантом станет маловесная дощатая конструкция из наслонных стропил, закрепленная на гвозди.

Для опорных элементов используют две доски и между ними устанавливают отрезки из бруска. Созданная таким способом система намного легче, чем собранная из цельных брусьев. Пространственную жесткость обеспечивают ветровые схватки – с их помощью опоры соединены со стропилами.

Советы по разработке проекта ↑

Типовые чертежи стропильной системы мансардной крыши «работают» для конкретного сооружения не всегда. Тогда создавать проект приходится своими руками. За неимением такой возможности можно подготовить набросок предполагаемой мансарды, в котором необходимо учесть:

    возможную высоту потолка, которая определяет высоту стоек, пропорции, так как чересчур большая мансарда только «изуродует» постройку, наслонные стропила, формирующие нижний ярус мансардной крыши, визуально занижают карнизный свес . Если расположение окон высокое, то проем в верхней части оказывается перекрытым. Видимого эффекта нависания можно избежать, если использовать приведенный выше способ выноса стропилин.

Добрую службу при подборе пропорций крыши сослужит шаблонно-макетный метод. На ровном участке достаточной площади раскладывают доски/ бруски, повторяя контур конструкции в фактическую величину. Оптимальной конфигурации добиваются методом проб и ошибок, меняя углы или передвигая составные элементы. Составляющие фиксируют гвоздями и сразу замеряют длину балок, стропилин, затяжек и стоек. Эти данные используют при изготовлении шаблонов.

Как монтировать мансардную стропильную систему

Французское слово «мансарда» получило название от придворного архитектора императрицы Анны Австрийской – Франсуа Мансара, который изобрел мансардный этаж.

Мансарда – жилое пространство под крышей. Монтаж мансардной крыши, пригодной для проживания, предусматривает обязательную термоизоляцию, организацию естественного освещения с помощью мансардных или вертикальных окон и принудительной вентиляции. Комнаты под кровлей, в которых эти условия не соблюдаются, называют чердаком.

Выбирайте ломаную крышу

Чтобы сделать просторную жилую мансарду рекомендуем крышу ломаного типа. Это разновидность двухскатной кровли, скаты которой состоят из двух частей с разным углом наклона. Верхняя часть ломаной крыши более пологая, а нижняя – крутая. Такая конструкция позволяет более эффективно использовать пространство, не увеличивая затраты на строительство. Также ломаная крыша позволяет обустроить балкон.

Чтобы сделать мансарду пригодной для житья, установите специальные окна, утеплите кровлю и установите вентиляцию.

При расчете стропильной системы, используют сложные арифметические формулы и различные коэффициенты. Поэтому доверьте расчеты профессиональным проектировщикам, у которых есть соответствующее образование и опыт.

Материалы

Для стропильной системы в основном покупают древесину, потому что она не несет значительной нагрузки на фундамент. Выбирайте деревянные бруски из сосны, ели или лиственницы первого или второго сорта. Их влажность не должна превышать 15%, иначе стропила быстро сгниют.

Перед началом строительства обязательно обработайте доски и бруски антисептиком.

Кроме древесины владельцы еще выбирают стальные балки и швеллеры, потому что они служат дольше.

Составляющие

Каркас крыши – стропильная система. Она состоит из следующих частей:

  • Мауэрлат. Его укладывают на верхний край кладки дома, чтобы равномерно распределить нагрузку на стены и фундамент. Деревянным домам из бруса и бревна монтаж мауэрлата не требуется, так как эту роль выполняют крайние венцы.
  • Стропила. Стропильные ноги формируют скаты. У ломаной крыши две разновидности стропил – верхние и нижние. Верхние располагают от конька до затяжки, а нижние от затяжки до мауэрлата.
  • Конек. Коньковое соединение находится в месте, где ноги одной стропильной пары соединяются накладкой из металла или бруском. Это высшая точка кровли.
  • Затяжки. Это горизонтально установленные доски, которые стягивают вместе стропила одной пары. Верхняя затяжка называется ригель. Строительство ломаной крыши предполагает установку также нижней затяжки, которая выполняет функции балок перекрытия и служит основой для настила пола мансарды.
  • Стойки. Стойки из толстого бруса устанавливают вертикально на затяжки для поддержки конька или стропил.
  • Подкосы. Их устанавливают диагонально, под углом к стропильным элементам, упирая в затяжку или стойку. Они поддерживают длинные стропила, которые прогибаются под своим весом.
  • Схватки. Это доски, которые соединяют две рядом расположенных вертикальные опоры.
  • Бабка. Это подвесной элемент стропильной системы, соединяющий конек и ригель.
  • Обрешетка. Доски или листы фанеры для укладки поверх них кровельного покрытия и передающие нагрузку на стропильную систему.

Устанавливаем стропильную систему

Для монтажа вам понадобятся пара рабочих, т.к. материалы слишком много весят, а одному их не поднять.

Мауэрлат

Мауэрлатный брус фиксируйте на верхнюю часть внешних стен вдоль будущих скатов. Брусья могут быть сечением 10х10, 15х15, 20х20 см в зависимости от размера и массы возводимой мансарды.

Мауэрлат крепят к стенам шпильками диаметром не меньше 1 см, которые предварительно были вставлены в стены. Расстояние между шпильками рассчитывайте так, чтобы они располагались между местами соединения стропил с мауэрлатом, чтобы не разрушить конструкцию.

На шпильки перед началом укладки мауэрлата размещают двойной слой рубероида или другого гидроизоляционного покрытия. На месте шпилек в брусьях просверливают сквозные отверстия. После укладки мауэрлата на шпильки навинчиваются гайки с шайбами.

Балки перекрытия

Для балок перекрытия используют брус сечением 100х200 мм. Балку можно установить двумя способами: поверх мауэрлата или на заранее подготовленные выступы в стене. Первый вариант позволит расширить пространство мансарды с помощью выноса балок за периметр коробки дома. Поверх балок перекрытия сооружают временный настил из досок для удобства сборки остальных элементов. В этом случае балки закрепляют с помощью уголков и саморезов. Чтобы перекрытия получились ровными, балки кладут в строгой последовательности: сначала крайние, потом, натянув шнурку, выравнивают промежуточные. Шаг балок перекрытия от 50 до 100 см. Для выравнивания высоты балок их подтесывают либо подкладывают доски.

Если балки укладывают в специальные карманы в кладке, их концы обязательно обрабатывают обмазочной гидроизоляцией и обворачивают рубероидом. Выравнивают их аналогичным образом.

Стойки

Крайние стойки выполняют из бруса 100х150 мм. На равном расстоянии от середины балки перекрытия установите вертикально первую пару стоек. Закрепите их с помощью 2-3 металлических уголков. Или соедините стойки и балки перекрытия путем врубки одного элемента в другой на 1/3 высоты горизонтального бруса. В этом случае конструкцию крыши рассчитайте как отдельную систему наслонных и висячих стропил.

Между крайними парами стоек натягивают шнур и выставляют по его уровню остальные стойки с шагом, равным шагу балок перекрытий. В итоге получаются два ряда стоек одинаковой высоты, идущих параллельно друг другу. Чтобы вертикальность элементов не нарушилась, временно монтируют на гвозди укосины.

Прогоны

На стойки укладывают и закрепляют прогоны из доски 50х150 мм, закрепляют прогоны на гвозди и уголки с помощью саморезов.

Ригели (верхние затяжки)

При возведении ломаной мансардной крыши, ригель размещается на одном уровне со «сломом».

На прогоны кладут ригели из доски 50х200 мм узкой стороной вниз – это увеличит их жесткость. Такого размера достаточно, т.к. при эксплуатации на ригель идет небольшая нагрузка. Но, чтобы исключить их прогиб и увеличить надежность, в процессе монтажа ригелей, под них ставят временные опоры из доски не тоньше 25 мм.

Сверху ригели временно скрепляют одной или двумя досками до установки стропил. При этом доски располагайте, отступив 30 см от середины балки перекрытия. После установки стоек, прогонов и ригелей у вас получается жесткая конструкция, ограничивающая внутренние помещения мансарды. Для увеличения прочности впоследствии ее закрепляют подкосами и схватками.

Нижние стропильные элементы

Для нижних стропил используйте доски 50х150 мм. Сначала выполняют шаблон из доски 25х150 мм – она легче и быстрее обрабатывается.

Верхний конец ноги крепят к стойке, а нижний – на балки перекрытий или мауэрлат. Крепят их с помощью скоб, саморезов или гвоздей. Также конструкция может монтироваться с выносом балки перекрытия за несущую стену. В этом случае стропильная нога опирается не на опорный брус, а на балку перекрытия, а наклонную деталь в обязательном порядке усиливают подкосом.

Ставят подкосы под нижние стропила из доски 50х150 мм, упирая их нижним косым срезом в балку перекрытия и закрепляя на уголки, а верхний край крепят сбоку к стропильной ноге, прибивают на один-два гвоздя, после чего сверлят сквозное отверстие и закрепляют на болт или шпильку.

Верхние стропила

Для выполнения верхних стропил наметьте центр крыши. Далее приготовьте шаблон из доски 25х150 мм. Изготавливают ноги по одному лекалу. В верхней части их с двух сторон закрепляют с помощью металлической пластины, а в нижней используют гвозди или скобы.

Между ригелем и коньковым соединением установите бабку, регулируя ее натяжением так, чтобы основной вес затяжки приходился на конек.

Фронтоны

Установите фронтоны, не забывая оставлять проемы для окон. Утепляют кровлю изнутри. Сооружают каркас, обшивают стены и потолок мансарды. Выполняют внутреннюю отделку и вставку окон.

Обрешетка

Приколотите рейки контробрешетки, поверх них строительным степлером закрепите гидроизоляцию пленку и обрешетку, соответствующую типу кровельного покрытия – сплошную или разреженную. Уложите сверху кровельный материал.

Мансардная крыша своими руками – хороший выход, когда в доме стало тесно, а возможности капитальной реконструкции или надстройки второго этажа нет. Сделанная с умом мансарда – уютное помещение, не уступающая остальным комнатам в доме.