Чердачное помещение, оборудованное под мансарду, является одним из вариантов увеличения полезной площади дома. Крыша такого помещения должна быть прочной, а ее стропильная система выдерживать большие нагрузки.

Разновидности конструкций крыши, преимущества и недостатки

При строительстве мансарды используется стропильная система, которая отличается формой и типом конструкции. Кровля может быть:

1. Двухскатная. Самый простой способ монтажа конструкции – симметричная щипцовая крыша.

Она имеет фронтальный вид в форме треугольника. Если ширина дома не превышает 6 метров, то угол наклона в такой крыше может быть в пределах 45 градусов. При ширине дома более 6 метров угол должен быть увеличен до 60 градусов.

Преимуществом такой мансардной крыши является легкость и быстрота монтажа, надежность конструкции и ее возможность выносить значительные нагрузки.

Недостатком является маленькое пространство внутри помещения, что не позволяет спроектировать большую мансарду

Установка стропильной системы двускатной крыши https://www.youtube.com/watch?v=3ykQjiMMUbA

1. Трехскатная и четырехскатная. Имеет еще другое название – несимметричная, имеющая скаты разного наклона и длины.

Преимуществом такой кровли является красивый дизайн и оригинальность.

Недостатком служит то, что такая крыша стоит намного дороже и имеет сложную форму, которая требует скрупулезного расчета.

1. Ломаная двускатная. Скаты такой мансардной конструкции имеют две части, расположенные под разными углами наклона.

Преимуществом ломаной кровли является то, что в этом варианте можно использовать чердачное помещение под мансарду с максимальной отдачей. Кроме этого, стропильная система ломаной мансардной крыши является наиболее экономичной.

1. Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
2. Вальмовая. Представляет собой трапециевидные скаты с обеих сторон длинной крыши и треугольные скаты с обеих сторон короткой.

Преимуществом полувальмовой и вальмовой крыш является то, что они, благодаря отсутствию фронтонов, способны нести значительные нагрузки. Они имеют низкую парусность. Стропильная система таких крыш дает возможность монтировать свес значительных габаритов, который будет служить защитой от атмосферных явлений. Конструкция таких крыш более прочная.

Недостатком является сложность при монтаже. Вальмы уменьшают общее пространство мансарды. Вальмовые и полувальмовые крыши требуют наличия окон, которым надо уделить особое внимание еще на этапе проектирования. Окна, расположенные в самом скате, проще в изготовлении и монтаже, но должны быть закрыты при атмосферных осадках. Вертикальные оконные проемы намного удобнее, но их оборудование и монтаж намного сложнее.

Проектирование стропильной системы для вальмовой крыши

Материал для стропильной системы

Материалы, которые используют для изготовления несущих элементов конструкции, должны быть прочны, выдерживать перепады температур, иметь небольшой удельный вес и обладать стойкостью к влаге. Наиболее приемлемым материалом является древесина. Под изготовление конструкции выбирают хвойные породы с высокой прочностью и минимально поддающиеся гниению. Такими могут быть лиственница, сосна или ель. Готовый брус необходимо обработать антисептиком и огнеупорным материалом. Также, стропильная система крыши может быть изготовлена из клееного бруса, но это повлечет увеличение длины прогона.

Стропильная система может изготавливаться из легких металлических конструкций. Такой вариант крыши легко монтируется, прост в эксплуатации и уходе, но стоит значительно дороже.

Основные элементы стропильной системы

Основой, на которую монтируют внутреннюю и внешнюю обшивку чердачного помещения, является стропильная конструкция. Часто встречаются случаи, когда внутреннее пространство между кровлей и обшивкой служит для прокладки разного рода коммуникаций.

Конструкция состоит из следующих частей:

1. Стропила. Являются одним из главных элементов каркаса всей конструкции. От их формы и количества зависит угол наклона ската, схема, устойчивость и прочность конструкции.
2. Прогоны. Предназначены для соединения стропил.
3. Мауэрлат. На него монтируются стропила. Выполняет функции фундамента для всей мансардной конструкции, равномерно распределяя нагрузку на здание по всему своему периметру.
4. Обрешетка. Обшивочный материал, монтируемый на стропила, на который крепится кровля. Кроме этого, увеличивает жесткость всей конструкции.
5. Конек. Место верхнего крепления скатов мансардной кровли.
6. Опорная стойка, подкос. Распорные элементы, которые укрепляют стропила.
7. Лежень. Брус между фронтальной стеной и перекрытием. Монтируется параллельно коньку. Служит основой для крепления подкосов и стоек. Придает прочности и устойчивости стропилам.
8. Затяжка. Крепежная деталь, предназначенная для фиксации стропил.
9. Кобылки. Кусок бруса, который удлиняет стропилы, чтобы сделать свес крыш необходимой длины.
10. Свес крыш. Нижняя часть кровли, которая выходит за стены. Предназначена для предохранения стен и фундамента от воздействия атмосферных осадков.

Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

• расчет угла, под которым будет установлена кровля;
• определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
• вычисление размеров обрешетки;
• расчет площадей скатов;
• определение массы материалов, необходимых для кровли;
• вычисление нагрузки и массы утеплителя;
• установление необходимой дистанции между стропилами.

Важно! Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

L = затяжка / 2cosinus А = 4 / 2х0.86 = 2.3 метра.

Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки. В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – 1.025, от 60 градусов и выше – отсутствует.

Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

• для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
• для металлочерепицы – 60 см;
• для профнастила – 90 см.

Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

Комментарии 0

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

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

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

Полезно знать

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

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

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

S=Sg x µ, где

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

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

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

W = Wo x k, где

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

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

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

Расстояние между стропилами мансардной крыши, м	Длина ноги, м
	6	5.5	5.0	4.5	4.0	3.5	3
	Поперечное сечение балок, мм
0,6	50*200	50*200	50*175	50*150	50*150	40*175	40х150
0,9	75*250	75*200	75*175	75*175	50*200	50*175	50х150
1,1	100*200	75*200	75*200	75*175	75*175	75*150	75х150
1,4	100*200	100*200	75*200	75*200	75*200	75*175	75х150
1,75	100*250	100*200	100*200	100*200	75*200	75*200	75х150
2,15	—	100*250	100*250	100*200	100*200	100*175	100х150

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

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

Важно: Деревянные стропила должны соответствовать ГОСТу 8486-86(83). На 1 п/м ноги может быть не более 3 сучков, размер сучков не должен превышать 30 мм по длинной стороне. Сквозные трещины недопустимы. Влажность дерева менее 18%.

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

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

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

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

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

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

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

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

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

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

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

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

Технология стыковки

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

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

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

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

Важно: Жесткое соединение используется, если стропила наслонные, тогда нога жестко крепится к мауэрлату, но при этом на коньке, между собой или на прогоне узлы системы должны крепиться скользящим соединением.

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

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

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

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

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

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

Как нарастить и усилить стропила мансарды

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

Важно: Так как жесткость стропильной системы в местах стыковки теряется, соединения следует делать там, где изгибающий момент стремится к нулю.

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

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

Варианты удлинения стропильной ноги

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

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

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

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

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

Стыковка стропил на коньковом брусе

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

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

Просто крыша без дополнительных элементов или же неотапливаемый чердак мало кого устраивает. Отличной альтернативой эти двум решениям оказывается сооружение мансарды. Чтобы она полностью выполняла свои функции, требуется еще и выполнение кровли по особой технологии.

Отличительные черты

У всех мансардных крыш есть одна важная особенность – это подпирающие стены, которые являются заметно выше, чем в случае холодного чердака. Скат, разделяемый четко на пологий и относительно крутой, нужно делать максимально тщательно. Имеет смысл даже приглашать профессионалов, потому что экономия на их услугах, как показывает практика, иррациональна и приводит только к вредным последствиям. Работы еще можно выполнить самостоятельно, но вот подготовка проекта мансарды намного сложнее, чем в случае с обычной кровлей.

Обязательно оборудуется слой гидроизоляции, чтобы исключить проникновение влаги в помещение. Внешнее покрытие всегда создается только из материалов, отличающихся одновременно легкостью и крепостью. Изнутри отделку ведут по большей части при помощи гипсокартонного листа и основанных на нем материалов. Несущие конструкции делаются исключительно из дерева либо металла. От утеплителя до кровельной отделки требуется оставлять пустой промежуток для максимальной вентиляции.

В отличие от простого чердака мансарда всегда оснащается конвективной принудительной вентиляцией. Благодаря ей застоявшийся воздух поднимается к коньку крыши и покидает ее сквозь аэраторы. А одновременно с этим свежие воздушные потоки проходят внутрь при помощи карнизных продухов. Непрерывная циркуляция помогает поддерживать приятный микроклимат. Совершенно отпадают проблемы с избыточной влажностью и духотой.

Разновидности

Мансардная крыша представлена разными форматами. Ломаная кровля оборудуется на всех скатах парой скатных плоскостей, одна из них является пологой, а другая – с большим уклоном. Первая плоскость наклоняется на 20–30 градусов, нижняя на 60–80 градусов. Такое решение рекомендуется для частных домов шириной максимум 6 м. Сложности при работе с ломаной крышей оправдываются возникновением полноценного верхнего этажа, стропила подкрепляются стойками, низовой пояс оказывается базой для полов.

Полувальмовая крыша – это такое решение, которое опирается на мауэрлат через симметричную систему стропил. Над фронтонами делаются миниатюрные скаты. Четырехскатная кровля всегда сложнее, чем двускатная особенно в плане строительства стропил. Мансардные окна в вальмовых крышах ставятся чаще всего в той же плоскости, что и кровельный пирог. Но если окна будут закрыты недостаточно плотно, мансарда окажется залита дождями и талой водой.

Датский формат отличается от простой вальмовой наличием фронтонов, улучшающих освещение мансарды через вертикальные проемы. Стропила вальмовых крыш не имеют точек перелома, идут прямо. Верхний конец угловых ребер упирается в конек, протяженность которого определяется особенностями стропил. Четырехскатные покатые крыши тоже иногда делаются ломаными. Шатровая мансардная крыша близка к вальмовой, за исключением того момента, что в ней не ставится конек.

Многощипковый тип выполняется как сочетание нескольких двускатных блоков. Особенностью этого типа является изощренная геометрия с массой изломов. А также может создаваться свод, купол, конус и некоторые другие конструкции, но это уже более сложные варианты, поэтому выполнять подобные работы должны только квалифицированные специалисты. Эстетические качества и внешняя необычность позволяют реализовать самые сложные замыслы. Полумансардная кровля оборудуется в тех случаях, когда очень важно задействовать пространство максимально полноценно и выполнить вертикальное остекление на этаже.

Выбор формы

Двускатный формат проще всего в работе и позволяет экономить применяемые материалы. Но за все нужно «платить» – и в данном случае «платой» выступает уменьшение доступной полезной площади. Кроме того, придется сооружать стены под наклоном, что не даст поставить внутри высокую мебель и предметы интерьера. Для обособленной спальни этот вариант является оптимальным, а если нужно создать другое помещение, то лучше выбрать какую-то иную схему обустройства.

Среди потребителей наиболее востребованы ломаные крыши , под которыми легче всего создать качественную жилую зону. Отказавшись от выступающих со склонов окон, можно упростить технологию, но при этом возрастет затрата материалов. Если на первом месте такие соображения, как получение необычного вида верхотуры и максимально интенсивный сход осадков, тогда стоит избрать многощипковый вариант. Он отличается впечатляющей сопротивляемостью механическим нагрузкам. В случае возникновения тех или иных трудностей следует дополнительно проконсультироваться со специалистами по конкретному дому.

Односкатная кровля мало подходит для обустройства мансарды, потому что оборудовать ее с большим скатом можно только за счет усиления стропил и увеличения расходов на кровельное покрытие. Вальмовый и полувальмовый (иногда еще называемый датским) форматы дают возможность возвести просторную комнату с приемлемой высотой потолка. Но стропила в таком случае соорудить труднее, чем при использовании одного ската, а общая стоимость работ ощутима почти для всех заказчиков.

С учетом дополнительных слоев в кровле получается, что от пола до конька крыши должно быть как минимум 250 см. Для сооружения двухуровневой мансарды придется зарезервировать от пола до потолка больше 5 м. Продумывая геометрическую форму и величину постройки, нужно всегда уделять внимание тому, как встанут окна. Поставив их в плоскости кровли, придется заботиться об отделке, чтобы исключить попадание осадков внутрь.

Стропильная система

Какие бывают?

Под мансарду можно построить стропильный комплекс одного из трех основных типов, а именно:

• наслонный;
• подвесной;
• комбинированный.

Подвесная стропильная система, опирающаяся лишь на прогоны коньков и мауэрлаты, кладется с использованием верхних и нижних затяжек. На скатах, превышающих 400 см по длине, нижние части стропильных ног нужно подкреплять стойками либо подкосами, чтобы исключить провисание. Преимущество подвесного варианта состоит в том, что он весь расположен в участках, не используемых людьми, и позволяет предоставить массу свободного места.

Наслонные каркасы формируют в тех случаях, когда наверху расположен тяжеловесный кровельный материал. Независимо от типа исполнения высота потолков в жилых мансардах не может быть менее 230 см. Наслонный вид идеален, если в середине дома расположена несущая перегородка. Нагрузка от конструкции равномерно раскидывается по ней и по наружным стенам. Организовать каркас таким путем легко и удобно, но при этом от внешних стен до внутренней должно быть максимум 700 см. Подвешиваемая разновидность полезна, если в здании отсутствуют и несущие перегородки, и колонны, поэтому не получится на них передать давление от крыши. Опорными точками в данном случае выступают прогон конька и мауэрлат.

Если крыша небольшая (площадь не выше 50 м²), можно построить стропила по простейшей схеме. В нее входят «ноги» и затяжка, ориентированная по горизонтали. Когда постройка большая, придется использовать для усиления схватки, стойки и подкосы, но укрепление оборачивается уменьшением полезной доступной площади. Нельзя использовать элементарный тип, если от одной стены сооружения до другой более 14 м. А вот когда опора кровли посередине будет осуществляться не перегородкой, а колоннами, то применяют смешанные стропила.

Суть проста: одни из стропил переводят механическую нагрузку на колонны, прочие элементы выполняются в висячем виде. Преимущество такого шага очевидно, он сокращает потребность в дополнительных деталях и не давит чрезмерно на основание дома. В любом случае обустройство мансарды и ее тип продумываются в момент проектирования, так как характеристики стен, фундамента, стропил и крыши тесно взаимосвязаны. Решение о переделке готового дома либо о дополнении обычного дома мансардой означает необходимость переработать все расчеты и схемы. Особенно усложняется работа на сложных грунтах, где подземные воды стоят высоко.

Расчёт

Мансардные стропила на период эксплуатации должны полностью (с запасом) переносить нагрузку:

• их собственной массы;
• пирога крыши;
• наибольших возможных порывов ветра;
• среднегодовой нагрузки от снега и льда;
• пиковые нагрузки от осадков.

Если крыша очень крутая (более 60 градусов), можно смело пренебречь давлением , которое оказывают снег и дождь. Но зато значительно увеличивается воздействие, оказываемое ветрами, даже относительно слабыми. При расчетах учитывают пару параметров: сечение стропил вместе с балками, их еще называют затяжками, и расстояние при их установке. Не стоит полагать, что величина деревянных брусьев увеличивается при росте нагрузок на них. Наибольшая жесткость сооружений достигается при использовании бревен, диаметр которых составляет 12–20 см или при взятии пиломатериалов сечением 4–20 см, при этом монтажный шаг составляет 50–120 см.

Без специальных инженерных знаний и сведений о строительстве дома рассчитать постройку более точно никак не получится. Онлайн-калькуляторы неспособны дать что-то, кроме предварительных прикидок. Расчеты, проведенные с их помощью, понадобится проверять дополнительно. Необязательно консультироваться со специалистами, но можно просто ориентироваться на готовые цифры. Пусть нагрузка от снега на плоскую проекцию ската равняется 100 кг на 1 м², ее уклон составляет 60 градусов, а длина пролета равна 450 см (до подкосов), а стропила расставлены через промежуток 1,2 м.

К примеру, лицевое покрытие представлено шифером. Фактическая масса снеговой нагрузки составляет 100х0,25 (0,25 – коэффициент уклона). Удельная масса шифера с типичным профилем = 25 кг на 1 м², а суммарный удельный вес составляет 50 кг на каждом квадратном метре. Чтобы пересчитать удельные веса на погонные метры стропил, требуется умножать полученный показатель на установочный шаг. Потом выбирают сечение стропил соответственно длинам пролетов; но важно учесть, что готовые схемы годятся только для относительно простых вариантов, а если крыша большая или сложная, то придется обращаться к профессионалам.

Правильный расчет кровли должен учитывать не только ту нагрузку, которую создает она сама , но и давление от ветра, от снеговой массы (берется среднее максимальное значение по данным многолетних наблюдений в конкретной местности). Дерево для стропил отбирается с таким расчетом, чтобы на 1 погонный метр приходилось максимум три неглубоких сучка, величина которых составляет не более 3 см по наиболее длинной грани. Древесина не должна иметь ни одной сквозной трещины, а наивысшая допустимая влажность может быть 18%.

Возведение конструкции и укладка «пирога»

Каркас: устройство

Составить грамотный проект и просчитать точные размеры элементов в нем – это только половина дела. Необходимо еще и суметь реализовать намеченное как следует. Работа по строительству каркаса упрощенным методом позволяет сделать ломаную мансардную крышу в две стадии. Сначала собираются фермы стропил на земле, затем они укладываются на подготовленные стены. Для сборки нужны доски сечением 150х50 и 100х50 мм, длина их ровно 600 см.

Чтобы соорудить каркас стропил своими руками, нужно сделать следующее:

• приготовить балки на нижний пояс фермы, учитывая свесы на 250–270 мм по всем сторонам;
• при недостаточной длине бруса увеличить ее, приколачивая гвоздями накладку подходящего сечения;
• присоединить к балке, разложенной на земле, вертикальные стойки, формирующие стены будущей мансарды;
• закрепить балки потолков и опоры коньков;
• дополнить их и углы конструкции парой досок для разметки под висячие стропила;
• в точном соответствии с местом отрезать элементы и прикрепить их;
• из остатков пиломатериала аналогичным образом построить низовые ножки стропил и приколотить их к каркасу;
• повторить все те же действия при монтаже оставшихся ферм.

Лицевые фронтоны в большинстве случаев оборудуются окнами либо дверьми, выводящими на балконы. Чтобы упростить работу, все пояса и стойки желательно сооружать на земле. Получив необходимые каркасы, их по одному поднимают и последовательно, двигаясь от первого же фронтона, крепят на положенном месте. Избежать падения фронтона легко – нужно только поставить распорки и присоединить их прочно к стенам. Расстановка всех следующих ферм должна происходить именно так, как это показывает чертёж.

Выставленные стропила прикрепляют к стенам, вкручивая скобы во второй по высоте венец либо используя уголки из стали и саморезы с цинковым слоем. Если же стены выполнены из кирпича или иных капитальных блоков, присоединение стропил достигается за счет мауэрлата. Деревянный брус, размещенный по всему периметру, крепится на шпильки или на болты анкерного типа. Отделять такую конструкцию от каменной поверхности должна гидроизоляция (слой рубероида). На этом работу с самими стропилами можно считать завершенной.

Гидроизоляция

Чтобы обеспечить сохранность кровли на долгие годы вперед, очень важно положить ряд слоев материалов, обеспечивающих надежное прикрытие от негативных факторов.

Обязательно используют диффузионные мембраны, которые одновременно выполняют следующие функции:

• не пропускают ветер;
• блокируют проникновение осадков;
• свободно проводят наружу пары воды.

Первое из полотен раскатывают в нижнем сегменте крыши, прикреплять его к доскам нужно строительным степлером. При монтаже всех последующих полотен предусматривается напуск 0,1–0,15 м. Когда будет закрыто все основание, можно набивать обрешетку. Затем настилают окончательное покрытие. От того, каким оно будет, зависит и монтаж, технологические нюансы работы.

Вместо простой гидроизоляции, на мансарде лучше всего применять материалы с минимальным накоплением конденсата. Они помогают избежать промокания слоя утеплителя. Наилучшим вариантом такого покрытия считают пленки из полимерных материалов без перфорации. Какой бы тип ни использовался, в пироге для него отводится вентилирующий зазор величиной 50 мм. При помощи рулонов полиэтилена с внешним алюминиевым слоем удается одновременно гарантировать удержание тепла в мансарде.

Армированный полипропилен неизменно лучше полиэтилена, поскольку он крепче и невосприимчив к действию ультрафиолета. Одна грань подобной пленки имеет антиконденсатные свойства, ее делают из смеси целлюлозы и вискозы. В результате проверок в лабораторных условиях удалось доказать, что антиконденсатные покрытия вбирают много воды и сохраняют ее внутри без образования капель. Стоит изменить условия, создавшие конденсат, так материал довольно быстро высохнет. Разумеется, следует внимательно выбирать, какую сторону положить наружу.

При острых углах наклона кровли гидроизоляция надежно обеспечивается ветрозащитными либо пароизоляционными мембранами. Если скаты относительно пологие, то обязательно используют пленку, защищающую от конденсата. Диффузионные мембраны обязательны в крышах, имеющих один выход для воздуха: два и более вентиляционных зазора позволяют обычно обойтись простыми материалами. Влагозащитные пленки над жилыми помещениями кладутся в два слоя. До монтажа их следует хранить в темном пространстве со стабильной температурой, вдали от нагревателей и ламп накаливания.

Утепление

Раскладка утеплителя изнутри производится слоем минимум 200 мм. При такой толщине уровень теплоизоляции будет достаточен и гарантирует профилактику как от зимнего переохлаждения, так и от летнего перегрева. Если слой теплозащиты слишком мал, снег будет подогреваться. Непрерывное таяние и застывание быстро приведет в негодность даже самые надежные кровельные материалы. Если мансарда не защищена сверху, придется в летние знойные дни использовать мощные кондиционеры.

По мнению профессионалов, правильно утеплить мансардную кровлю можно при помощи пеностекла, минеральной ваты либо пенополистирола. Вспененные материалы не вбирают воду, а пластики являются более горючими, чем ватные утеплители. Если использовать экструдированный полистирол, можно одновременно обеспечить приличную звукоизоляцию. Используя вспененное стекло, можно застраховать себя от пожара, мороза, гниения под действием высокой влажности. Преимуществом ваты является доступная стоимость и удобство при работе; ее базальтовая разновидность выделяется повышенной крепостью.

Утепляющие материалы фиксируются с использованием обрешетки. Ее формируют на основе планок. Ширина отдельного блока составляет 100–150 мм, толщина его равняется 50 мм. Выбрав теплозащиту, невосприимчивую к влаге, можно иногда отказаться от пароизоляции. Но опытные специалисты полагают, что такой шаг опрометчив в любом случае. Ведь неизвестно, как со временем изменятся условия внутри кровельного пирога, насколько жесткие погодные катаклизмы он будет выдерживать.

Чтобы в мансарде, предназначенной для зимнего проживания, не образовывались мостики холода, нужно помимо основного слоя защиты предусмотреть еще один - он окружает стропила и их ноги. Конечно, стропила перестают быть видны визуально, и требуется сразу отметить, где конкретно они проходят. Иначе последующее закрепление материалов и элементов конструкции окажется очень сложным делом, граничащим с авантюрой. Над теплоизоляцией всегда расставляют пленку, проницаемую для водяного пара. Подсчет потребности в материалах для утепления производится на основе данных о внутреннем объеме помещения, но следует еще предусмотреть запас, чтобы перерасход при браке в работе и по другим причинам не повлиял на результат.

В качестве утеплителя можно применять еще и эковату. Преимущества ее очевидны, но все работы должны выполняться строго подготовленными бригадами, располагающими специальным оборудованием. О самостоятельном монтаже такого утепляющего слоя нечего и думать. Недостатком экологической разновидности ваты является ее состава. Ввиду наличия хлопьев целлюлозы материал легко воспламеняется. В качестве усилителя эффекта других вариантов теплозащиты применяют пенофол, а вот сам по себе он бывает необходим крайне редко.

Доборные элементы: установка

Даже когда на крыше уложено лицевое покрытие, это еще не значит, что все работы завершены.

Требуется монтировать доборные элементы, которые выполняют довольно разнообразные функции:

• делают края скатов упорядоченнее на вид;
• прикрывают внутренние и внешние ребра;
• изолируют пирог от просачивания осадков, пылинок и различных насекомых, мелких птичек.

При монтаже профнастила применяются разные доборные детали. Монтировать почти все из них приходится на последнем этапе работы над крышей, но отдельные виды нужно ставить перед укладкой листов. Все эти подробности стоит изучить заранее, чтобы не разрушить уже подготовленные конструкции и не перерабатывать их с нуля. Капельники полагается присоединять к стропилам по линии нижней карнизной полосы, причем до набивки обрешетки. Такие элементы являются обязательными в малоэтажных домах, не оборудуемых системами водостока.

Ендовы или разжелобки представляют собой вогнутые углы из стыкующихся плоскостей скатов. Именно в этих местах чаще всего возникают протечки крыши, поэтому при работе им нужно уделить повышенное внимание. Дно ендовы ставится до раскладки профиля на непрерывные обрешетки из досок. Ширина обрешетки должна составлять 0,6 м в обе стороны. Верхние планки по форме напоминают простой угол с тем же сечением, что и у донной детали. Выкладывают их после того, как профлист уложат и прикрепят.

Если крыша пологая, ендовы полагается покрыть мастикой, а на более крутых конструкциях под стальными уголками размещают гидроизоляционную полосу. Ширина этой полосы на 0,2 м превосходит ширину ставящейся детали, причем выход справа и слева должен быть одинаковым – по 100 мм. Планка примыкания, обводящая по периметру основание дымохода из кирпича, ставится примерно так же, как и ендова, она разделяется на две части. Нижние планки должны подстилаться гидроизоляционным ковром. Верхние кромки вводят в штрабы, глубина которых составляет приблизительно 15 мм.

Нижние обводки дымоходов проклеиваются уплотнителем, потом ставится покрытие , а когда уложат профнастил, пирог накрывают верхним обводом. Примыкания к стенам могут создаваться без двухслойной защиты металлом. Нижнюю планку просто заменяют наклеиваемой гидроизоляцией, которую ставят по стыковочной линии. Чтобы отделать значительную площадь, требуется класть планки с нахлестом от 0,1 м. Доборные элементы закрепляются над профнастилом в двух плоскостях.

Кровлю присоединяют саморезами величиной 0,19х0,48 см, их ставят с шагом 0,4 м. Карнизные планки ставятся только после монтажа конструкций, удерживающих водосточные желоба. При использовании коротких кронштейнов это требование не действует. Если планки еще не поставлены, торец оберегают вентиляционными лентами либо москитными сетками. Торцевые планки для профнастила прикрепляют к доскам на торцах, высокие ребра этих элементов выводятся над скатом точно на ту же отметку, что и профили.

На двускатную крышу со скатами в форме прямоугольника деревяшки приколачивают к торцам раньше, чем монтируют основное покрытие. Их роль заключается в формировании некоего бордюра по всему периметру, он сделает раскладку листов более точной. Торцевые доборы, представляющие угол с неодинаковой шириной полок, монтируют с перекрытием одной из полок конечной волны листа. Ребристая разновидность оснащена еще одним ребром, ориентированным по линии сгиба. Такая конструкция одновременно повышает прочность и эстетические характеристики деталей.

Коньковая планка неизменно используется на любой крыше со скатами. Она не только перекрывает «макушку» кровли механически, но и завершает визуальный образ сооружения в целом. Коньковые планки ставятся после размещения по всей линии монтажа вентилируемого уплотнителя, дублирующего рельеф крыши в этом месте. Обрешетка ставится сплошная, перекрываемая усиленной гидроизоляцией. Саморезами коньковые планки пришпиливают к выпуклым гофрам, шаг выставления крепежа может достигать 300 мм.

Независимо от типа снегозадержатели ставятся только на непрерывную обрешетку. Когда мансарда построена в виде нескольких ступеней, задерживать сходящий снег нужно для каждой из них по отдельности. Те же конструкции ставятся под входными группами и под окна. Доборы, останавливающие снежную массу, нужно расставлять в 350–500 мм от краев свесов, по прямой или по правилу шахматного порядка. Прикрепление обеспечивается при помощи саморезов с шайбами, повышающими плотность.

Иной подход практикуется на черепичной крыше. Там доборы делаются из глины; более того, их перечень существенно отличается. Есть коньки причудливых конфигураций, напоминающие лилию или даже орла. Есть узлы для вентиляционных систем. Нестандартные участки обшиваются элементами в форме букв Y, T, X. А также используются насадки, ребристые желобки, кровельные зонты, изготовляемые из различных видов металла.

При работе на фальцевой крыше, кроме монтажа ендовы, требуется повышенное внимание уделить коньковому узлу и точкам примыкания. Поскольку фальцевые конструкции могут набирать заряды статического электричества, использовать их без молниеотводов недопустимо. Выбор доборов для вальмовых и полувальмовых кровель определяется видом использованного конструкционного материала. Максимум сил нужно потратить на задержание снега и обеспечение полноценного стока воды. Водостоки и коньки обязательно оснащаются специальными заглушками.

Красивые примеры

При создании мансардных крыш для частных домов внимание уделяется не только их техническим характеристикам, но и внешней притягательности. На фото показана изящная мансардная кровля, покрытая красной черепицей. Ее строительство явно оказалось делом непростым – чего стоят хотя бы все геометрические изломы. Но результат, особенно дополняемый окном сложной конструкции, явно стоит затраченных усилий.

Полувальмовая крыша, блестящая в лучах солнца за счет металлического покрытия, смотрится очень хорошо. Четырехскатная конструкция не может считаться простой, но зато удалось сделать высокую мансарду с окнами, вытянутыми вверх. Часть заказчиков предпочитает варианты с балконом, а опытные строители знают, как удовлетворить этот запрос. Вот так может выглядеть каркасный дачный дом, из мансарды которого открыт выход на крытую площадку. Внешнее ограждение, выполненное из фигурных деревянных элементов, не только обеспечивает полную безопасность, но и придает строению в целом дополнительный шарм.

Вот альтернативное решение: балкон оборудован не на торце кровли, а в длинной ее плоскости. Благодаря этому удалось ценой сокращения ширины сделать конструкцию продолговатой. Выход наружу обеспечивают не двери, а поднимающиеся створки окон. Но окно балконного типа успешно выполняет свою функцию даже при заметно меньшей площади. На фото показана одна из таких систем, в которой использованы металлические перила по бокам, а во фронтальной плоскости поставлено высокопрочное стекло.

Полноценная вальмовая крыша может иметь очень причудливую геометрическую форму. Это не только множество скатов, но и изогнутые криволинейные поверхности. Высокая сложность работы и ее дороговизна оправдываются хорошей сочетаемостью с декоративными элементами стен и интересными оформительскими эффектами. Если нет желания идти на какие-то радикальные изыски, можно просто выбрать двухскатную конструкцию и реализовать ее максимально добротно. Это можно сделать со спокойной геометрией, при этом создав вполне комфортные условия для живущих на мансарде.

Об устройстве мансардной крыши смотрите в следующем видео.

Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом , способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

Каркас из стропильных досок - основа всей кровельной мансардной конструкции , которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

• Мауэрлат . Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
• Стойки из балок или стропильные ноги , которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
• Вертикальные стойки . Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
• Прогоны . Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног ;
• Коньковый брус . Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции ;
• . Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли .

Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

План чертежа стропил

Виды стропильных систем мансардных крыш

Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:

• Висячую конструкцию . Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил - на коньковый элемент ;
• Наслонную конструкцию . Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.

Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже :

• конструкции;
• кровли;
• Ломаной двухскатной;
• кровли;
• конструкции;
• Купольной системы (конусной);
• Сводчатой системы.

Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.

Наслонные стропила

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:

• Под . Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
• Под . Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
• Под . При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
• Под . Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.

Кроме того, большое значение при расчете шага имеет уклон ската кровли . Если уклон составляет 15%, то расстояние между досками стропил рекомендуется делать не менее 80 мм. С увеличением градуса уклона ската кровли пропорционально увеличивается расстояние между стропилами.

Шаг стропил

Как вынести стропила за линию стены

Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо , так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона - не менее 400 сантиметров.

Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

• Установить внешние перекрывающие балки , сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
• Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
• Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
• Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
• Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
• С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
• В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры ;
• Установить прогоны на опоры , жестко прикрепив их уголками;
• Противоположные опоры соединить брусками , их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
• Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
• Из обрезных досок следует изготовить шаблоны , по которым потом монтируются противоположные фермы:
• Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда . Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
• Установить стропильные ноги с торца , а затем с нижнего уровня мансарды;
• Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
• Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу - шарнирным способом, сверху - жестким креплением .

Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

Вынос стропил за стену

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина - от трех метров .

Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору .

Кроме того, следует иметь ввиду:

• Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров , так как она значительно утяжеляет конструкцию;
• Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас ;
• Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов : ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
• Массу кровельного пирога , которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.

Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.

Пример расчета

Монтаж стропильной системы

Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать .

• Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
• На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
• Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
• На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
• Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
• Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.

Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами . Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами . Далее устанавливается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Установка обрешетки мансардной крыши

В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная .

Сплошная чаще всего монтируется при покрытии :

• Рулонном . Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний - шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний - из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
• Шифера плоского асбестоцементного;
• Гибкой черепице .

Разреженный тип устанавливается при:

• Стальном, металлическом покрытии . Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
• Металлочерепице ;
• Асбестоцементном шифере ;
• Глиняной черепице .

Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.

ВНИМАНИЕ!

Прибивать бруски разреженной обрешетки следует со смещением, чтобы стыки в рядом расположенных рядах не были расположены на одном брусе стропильной ноги.

Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската .

Обрешетка

Заключение

Таким образом, имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда - это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши:

Вконтакте

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

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.

Типы стропильных систем

• Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
• Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
• Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа

Простейшая стропильная система мансарды

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

Для этого

• 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.