Мансардная крыша: чертежи стропильной системы, основы расчета, планировка, сборка

Строительство мансардной крыши: отличия стропильных систем, этапы монтажа, фото

Сегодня мы расскажем о популярных решениях устройства мансардных крыш, их возможностях. Ознакомившись с иллюстрациями, схемами стропильной системы, Вы получите чёткое представление об их устройстве. А изучив основы расчета сможете оптимизировать расходы на пиломатериал. Получите информацию о важных моментах планировки пространства. Узнаете в какой последовательности монтируется стропильная система мансардной крыши.

Чертежи стропильной системы

Любое упоминание о мансарде ассоциируется с объёмной «пятиугольной» крышей, в которой можно жить, но существуют и другие варианты.

Односкатная

Предельно простая, надёжная односкатная мансардная крыша. Благодаря прямолинейным формам выглядит скромно, но элегантно. Особой респектабельности добавляют большие панорамные окна «в пол», ведь такая конструкция не просто позволяет, а провоцирует их установку.

Стропильная система очень проста: прямые стропила единственного ската опираются на мауэрлат противоположных стен разной высоты, а если необходимо на промежуточные опоры. Пропорции стен подбираются под уклон в 35-45 градусов, что гарантирует устойчивость ветровым нагрузкам и нормальный сход снега.

Объём задействуется эффективно – при желании, это дополнительный полноценный этаж, так как полезная площадь равна площади предыдущего этажа.

Двускатная

Относительно несложная широко распространённая крыша. Выглядит незатейливо, но внушает доверие, так как поддерживает традиции характерные русскому стилю. Как следствие, специально под мансарду проектируется редко, чаще адаптируется в готовом виде.

Конструктивно проста – технические характеристики и стропильная система как у обычной двускатной крыши. Прямые стропила опираются на мауэрлат, под углом сведены в конёк. Фронтоны треугольной формы, прямые, отвесные, практически всегда остеклённые, часто с выходом на балкон.

Полностью задействовать объём проблематично, но можно, даже нужно. Полезная площадь сравнительно невелика, потолок обычно «ломаный». Однако, умелой компоновкой мебели, смелыми дизайнерскими решениями недостатки можно обратить в достоинства.

Ломаная

Самый популярный вариант – ломаная крыша с мансардой. Что совсем неудивительно – несмотря на сложность он наиболее удобный и практичный. Габаритные формы и ломаные линии символизируют основательность и профессионализм. Внешний вид этой крыши «по умолчанию» ассоциируется с «мансардой». Это вполне естественно – она целенаправленно проектируется под жилое помещение.

Стропильная система достаточно сложная, но её достоинства стоят затраченных средств и усилий. Характерные пятиугольные фронтоны, с функционалом как у двускатной крыши – та же возможность вставить окна, устроить выход на балкон.

Просторная мансарда крыши частного дома. Объём задействуется по максимуму – при полноценной высоте, полезная площадь помещения равна или немногим меньше, чем у предыдущего этажа.

Основы расчета

Цель расчётов – найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

Эстетическая сторона. Для начала проектируется общий эскиз крыши. Определяются пропорции, сопоставляются с размерами дома.

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

Собственный вес конструктивных элементов крыши. Нагрузка от него действует на каждый элемент стропильной системы.
Ветровые нагрузки . Являются переменными, действуют на все элементы.
Снеговая нагрузка . Действует неравномерно, передаётся с участков, где мансардная кровля с уклоном меньше 30°, на более крутых участках снег не задерживается. При этом нагрузка может быть неравномерно распределена по левому и правому скатам. Действует на балки и верхние стропила.
Вес людей, элементов интерьера и мебели. Нагружает только перекрытие.

Факторы обрабатываются, суммируются. На основе результатов делаются выводы о размерах конструктивных элементов. Для гарантированной прочности они, округляются в большую сторону. Но технологичной сборке мешают индивидуальная ширина и толщина каждого конструктивного элемента стропильной системы, а их изготовление на заказ – невыгодно. Поэтому элементы объединяются в группы стандартных размеров пиломатериала. А стандартные решения значительно удешевляют проект – ведь на заказ всегда дороже.

Если проект индивидуальный и нестандартный, лучше заказать точные расчёты. Принимая во внимание количество факторов, их специфику воздействия на стропильную систему напрашивается вывод – точный расчёт, это дело специалистов. Самостоятельно заниматься расчётами смысла нет – велика вероятность ошибки. Для стандартных и типовых решений можно адаптировать готовый действующий проект.

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

Шаг стропил соответствует размерам утеплителя.
Ширина стропил соответствует толщине утепления.

Планировка

Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.

На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.

Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.

Читайте также:

Стеллаж из дерева своими руками

Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:

Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
Некомфортные участки оборудуются под места хранения .
«Необычные условия» отдать в распоряжение детей .

Дизайн интерьера и окончательный уют создаются умелым использованием потенциала отделочных материалов, мебели и аксессуаров.

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата. Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев.

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий :

Укладываются балки перекрытия . При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
Сразу настилается черновой потолок , или временный настил для безопасной работы.
Монтируются стойки . Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
Поверх прогонов укладываются затяжки .
Монтируются нижние стропила .
Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
Устанавливаются верхние стропила .
Выставляется каркас для фронтона , с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана , и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
На контробрешётку набивается обрешётка , с соответствующим кровельному покрытию шагом.
Монтируется кровельное покрытие , его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Заключение

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.

Строительство мансардной крыши: отличия стропильных систем, этапы монтажа, фото

Чертежи стропильной системы

Односкатная

Двускатная

Чаще всего применяют подобную схему для обустройства мансарды в небольшом доме с двускатной крышей Источник csgoshik.ru

Читайте также:

Фасадная шпаклевка

Ломаная

Чтобы добавить пространства на мансардном этаже предпочтение отдают ломаной крыше Источник lbuilding.ru

Основы расчета

Цель расчётов – найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

Собственный вес конструктивных элементов крыши. Нагрузка от него действует на каждый элемент стропильной системы.
Ветровые нагрузки. Являются переменными, действуют на все элементы.
Снеговая нагрузка. Действует неравномерно, передаётся с участков, где мансардная кровля с уклоном меньше 30°, на более крутых участках снег не задерживается. При этом нагрузка может быть неравномерно распределена по левому и правому скатам. Действует на балки и верхние стропила.
Вес людей, элементов интерьера и мебели. Нагружает только перекрытие.

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

Шаг стропил соответствует размерам утеплителя.
Ширина стропил соответствует толщине утепления.

Планировка

Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
Некомфортные участки оборудуются под места хранения.
«Необычные условия» отдать в распоряжение детей.

Сборка

Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
Поверх прогонов укладываются затяжки.
Монтируются нижние стропила.
Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
Устанавливаются верхние стропила.
Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Видео описание

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

Заключение

Особенности установки стропил мансардной крыши

Стропильная система мансардной крыши

Все больше и больше появляется архитектурных, оригинальных домов, украшенных эркерами, надстройками, мезонинами. Входят в моду мансарды, расширяющие полезную площадь дома. Но мансардные кровли, в отличие от простой двухскатной крыши, требуют сложных стропильных систем. Правильно рассчитать их и провести монтаж совсем не просто. Ниже постараемся вкратце осветить этот вопрос и привести полезные рекомендации специалистов. [toc>

Разновидности стропильных систем

На стадии проектирования дома должна быть рассчитана кровельная конструкция. Расчеты, использующие сложные формулы, должны дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативной нагрузкой является 50 кг/м2.

Виды стропильных систем

В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции мансарды. К основным разновидностям следует отнести:

висячую стропильную систему;
систему стропил ломаной крыши;
наслонную систему двухскатной крыши;
комбинированную.

Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные системы скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам.

Комбинированная стропильная система

Совет! Для увеличения полезной площади здания, следует выбирать конструкцию многоскатной мансардной крыши.

Элементы стропильной крыши

Опытные специалисты прекрасно поймут, о чем идет речь в статье, поскольку знают все термины и названия конструкций. Для того чтобы понятно было всем, приведем распространенные названия элементов конструкции мансардной крыши:

Мауэрлат — балка, крепящаяся по верхнему венцу или по стене дома, на которую опирается стропильная система;
Балки перекрытия — деревянная конструкция, играющая роль мансардного пола и, одновременно, потолка нижерасположенного помещения;
Стойки — вертикально установленные столбы, на которых крепятся стропила и балки.
Прогоны — балки (доски) расположенные горизонтально, служат опорой стропилам;
Ригеля —горизонтальные балки в П-образной ферме. Служат опорой и стягивают скатные стропила, имеют другое название «затяжки»;
Стропила — брус или доски, создающие основу конструкции кровли;
Подвеска — стойка, задача которой поддерживать ригель, облегчая его работу, устанавливается также горизонтально;
Обрешетка — дощатая или фанерная основа, на которую укладывается кровельный материал;
Кобылка — доска, служащая основанием для монтажа свеса, устанавливается по низу стропильной системы.

Элементы стропильной системы

Расчеты стропильной системы

Выбор стропильной конструкции во многом зависит от размеров здания, в соответствии с которыми определяется длина пролета, т.е. дистанция между основными стойками. Для небольших домов предпочтение можно отдать двухскатной конструкции.

Стропильная система двускатной крыши с мансардой

Расчеты конструкции проводятся с целью определения нагрузки, в соответствии с нормативами и строительными правилами. Основным правилом для мансардной крыши является ограничение ее высоты, которая не должна составлять менее 2.5 метров внутри помещения. Таким образом, кровля должна иметь минимум 2.80 м в высоту, поскольку требуется укладка утепляющего слоя, и отделка внутри самой мансарды.

Конструкция двускатной мансардной крыши

Обязательно следует изготовить чертеж конструкции, на котором следует проставить все размеры и максимально отобразить элементы каркаса. На чертеже должны быть отображены габариты дома, угол наклона стропил, высота кровли.

Проект дома

Совет! Чтобы провести точные расчеты по всем нагрузкам на кровлю и ее элементы, рекомендуется воспользоваться калькулятором, размещенном на многих сайтах, посвященных строительству крыш.

Достаточно внести вид кровельного покрытия, материал каркаса мансардной крыши и размеры. Программа рассчитает углы сечения и шаг стропил, даст рекомендации по конструкции обрешетки.

Расчет стропильной системы

Технология монтажа мансардной кровли

Начинать следует с монтажа мауэрлата, который укладывается по периметру верхнего края стен, если дом кирпичный или блочный. В домах из бруса или рубленных мауэрлатом может служить верхний венец. Брус, из которого изготавливается мауэрлат, должен иметь в сечении размеры 100х100 мм или 150х150. Древесина хвойных пород для бруса должна быть хорошо высушенной. Балки мауэрлата фиксируются анкерами или шпильками к стенам с шагом примерно два метра. Под мауэрлат заводят гидроизоляцию, как правило, рулонного типа (рубероид).

Монтаж стропильной системы

Далее следует приступать к монтажу перекрытия. Балки 150х200 мм, положенные на мауэрлат должны выступать за стены дома примерно на 0.3-0.5 м. Крепят балки уголками и винтами (саморезами по дереву), начиная с крайних, затем промежуточные.

Важно! При укладке следует с помощью шнура контролировать горизонтальный уровень, чтобы балки лежали в одной плоскости.

Расстояние между ними, как правило, 0.5-1.0 метра, если планируется укладка утеплителя, стандартная ширина листа которого 0.6 м, то удобнее будет выдержать такой же шаг балок. Монтаж стропильной системы крыши https://www.youtube.com/watch?v=gm9xv9JLozQ

Установка опорных стоек и прогонов

Следующий этап — монтаж стоек. Для них используется брус 100х150 мм, крепление которого производится на фронтальных балках перекрытия. Необходимо, с помощью отвеса, выверить вертикальность каждой опоры и зафиксировать укосинами. Промежуточные опоры устанавливаются на балках также строго вертикально, образуя два параллельных ряда.

Промежуточные опоры стропильной системы кровли

Далее следует установка прогонов, сделать которые можно из доски шириной 100-150 мм и толщиной 40-50 мм. Фиксация прогонов производится с помощью гвоздей и уголков на винтах. Затем поверх прогонов укладываются дощатые ригеля, для жесткости, устанавливаемые на торец.

Балка прогона формирует консоль для опирания диагональных стропил крыши

Совет! Временно, для монтажа кровли под ригель рекомендуется завести черновые стойки, дабы не допустить изгиба. Также временно, можно сделать крепление затяжки рейкой или доской, чтобы получить устойчивую основу стропильной системы.

В результате образуется контур будущего мансардного помещения. Для придания дополнительной прочности следует укрепить опоры подкосами и схватками.

Стропильная система кровли

Монтаж стропильных элементов

Установка стропил, начинается с нижних. Для них подойдет доска 40-50 мм толщиной и 150 мм шириной. Одним концом опираем на мауэрлат вплотную с балками перекрытия, а другой крепится на прогонах с помощью уголков, винтов и гвоздей. Для установки стропил в верхней части кровли следует разметить центральную линию кровли. Все стропила должны иметь одинаковую длину. Для этого следует изготовить шаблонную доску, проделав на ней запилы с обоих концов. После чего по шаблону можно отпиливать остальные стропила.

Стропильные ноги

Стропила монтируют на прогонах, фиксируя в верхней части металлическими пластинами. На прогонах балки закрепляются запилами в упор и фиксируются уголками на саморезах.

Крепление стропильной системы

Нижние стропила для прочности следует укрепить подкосами (доска 50×150 мм). После закрепления подкосов, временные упоры можно снимать.

Часто элементы соединяют не только плотницкими узлами, но и с помощью крепежа

Установка стропил https://www.youtube.com/watch?v=Bsnszk5bSUk

Обрешетка

В случаях, когда балки перекрытия укладываются в стенных карманах, следует на нижних стропилах закрепить кобылки для устройства свеса кровли. Если же перекрытия лежат на мауэрлате, то кобылки не нужны, поскольку балки должны выступать за стены образуя свес.

Обрешетка является важной частью конструкции кровли

Обрешетка устанавливается в зависимости от предполагаемого покрытия мансардной крыши. Либо обрешетка будет сплошной, либо с просветами. Поверх обрешетки следует уложить гидроизоляционный слой, после чего можно приступать к зашивке фронтонов и укладке кровельного материала — металлочерепицы, профнастила или шифера.

Обрешетка крыши под металлочерепицу

Утепление мансарды

Если крыша мансарды имеет ломаную конструкцию, то, как правило, она не утепляется, поскольку воздушная прослойка под стропилами защищает помещения, одновременно вентилируя подкровельное пространство. Для этого, зашивая фронтоны, следует оставить вентиляционные окна (отверстия) над перекрытием мансарды. Теплоизоляцию следует сделать лишь внутри помещения мансарды.

Утепление мансардной крыши

Мансардная стропильная система: правила монтажа

В нашей статье описаны варианты устройства мансардного этажа. Вы узнаете об основных правилах создания мансардной стропильной системы, о преимуществах и недостатках. В тексте приведены таблицы зависимостей разных показателей деревянных элементов.

Примечание. Термины и специфические названия элементов вы можете найти в этой статье .

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

Прямой скат на стойках

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

Устройство мансарды не влияет на несущую способность стропильной системы.
Боковые «карманы» держат воздух и служат утеплителем.
При большой площади перекрытия комната может сохранить ровную прямоугольную геометрию.

Неполная реализация площади: 50–75%.
Боковые пазухи либо не используются, либо доступ к ним затруднён (из-за тесноты). В половине случаев их просто «глушат».

Прямой скат на стенах

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

Капитальные стены второго этажа (50%).
Возможность отрегулировать высоту потолка и объём воздуха в верхнем помещении на стадии проектирования.
Возможность установить вертикальные окна, частично расположенные в стене*.
Полноценное использование площади.

Больший расход материала стен.
Большая нагрузка на фундамент.
Зачастую армопояс «разорван» — нагрузка передаётся на стены неравномерно.

* Вертикальная установка окон может ослабить надёжность армопояса здания.

Ломаная крыша

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

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

Недостаток: неказистый (стандартный, узнаваемый) внешний вид.

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

Примечание. В строительстве нет нерешаемых задач. Можно добиться вертикальной (стандартной) установки окон, но это приведёт к существенному усложнению конструкции и удорожанию работы.

При выборе мансардного устройства стропил достигаются следующие цели:

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

Мансардная стропильная система своими руками

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

Правило № 1

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

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

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

Правило № 2

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

Таблица зависимости шага от толщины

Примечание. Все приведённые величины и пропорции зависимости взяты из нормативно-справочной литературы.

Правило № 3

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

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

Правило № 4

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

Правило № 5

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

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

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

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

Видео по теме

Стропильная система мансардной крыши – 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:

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.
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.
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:

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.
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.
Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
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.

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

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

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

Конструкция и детали несущего каркаса

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

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

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

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

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

Виды обустройства стропил

При разработке мансардной кровли предусматривают два варианта обустройства стропил:

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

Основные требования

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

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

Типы строения кровель и чертежи

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

Стандартный вариант

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

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

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

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

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

Стропила шире стен

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

Хотя крепеж мауэрлата разрешено не выполнять, требуется организовать заливку железобетонного монолитного пояса, на который будут опираться балки перекрытия. Их к такой конструкции крепят анкерами, врубая не более трети от имеющейся толщины бруса.

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

Каркасные модули

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

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

Дощато-гвоздевая конструкция

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

Чтобы изготовить опорные детали, применяют две доски, закрепляя между ними дистанционные отрезки небольших по длине брусков. Полость, формируемая этими поперечинами, объясняет, из-за чего такая система получается более легкой. Для гарантии пространственной жесткости монтируют ветровые схватки, которые соединяют стропильные ноги с опорами. Также дополнительно усиливает конструкцию обрешетка.

Последовательность действий при монтаже

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

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

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

Заключение

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

Устройство стропильной системы мансардной крыши + расчет и монтаж стропил по специальной технологии

Чаще всего ломаные разновидности кровли свидетельствуют о наличии мансарды. Кровля с прямыми скатами также может быть оборудована мансардным помещением, но площадь его будет значительно меньше.

Как самостоятельно построить мансардную крышу вы можете прочитать

Мансардная крыша: стропильная система

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:

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:

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

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов

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.

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.

Монтаж стропильной системы

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

Далее поэтапно выполняют ряд работ:

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

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.

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.