Монтаж стропильной системы мансардной двухскатной крыши

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы

Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Устройство стропильной системы для крыш мансардного типа было разработано французским архитектором Ф. Мансаром в 17 столетии. Что удивительно: многие технические решения относительно чердачных жилых помещений, которые предложены им, актуальны и сейчас. Именно благодаря Мансару появилась мода на высокие потолки и большие окна в мансардах – они существенно повысили уровень комфорта для людей, проживающих в них.

Типы мансардных крыш

Система стропил для кровель бывает двух видов:

наслонной – в этом случае балки опираются на несущие стены дома;
висячей – все элементы стропильной конструкции соединяют в ферму и общий каркас и монтируют на крайние опоры.

Тип возводимой мансардной крыши зависит от схемы устройства системы стропил:

Односкатная наклонная. Кровля имеет плоскость, которая опирается на стены, имеющие разную высоту.
Двускатная. Представляет собой кровлю с двумя плоскостями, расходящимися в стороны под определенной величиной угла.
Ломанная. Является разновидностью двускатных крыш. Состоит из плоскостей, имеющих ломанную поверхность.
Полувальмовая и вальмовая. У этих кровель четыре ската.
Шатровая. Такая кровля может быть конической, пирамидальной, купольной.
Сводчатая. Имеет параболические или округлые очертания.

Чаще всего можно встретить двускатный вариант мансардной крыши. Этот факт стал определяющим для архитектуры многих отечественных городов и поселков.

Когда возводится стропильная система двухскатной мансардной крыши — чертежи для нее составляют с учетом определенных данных, среди которых:

геометрические параметры строения;
вид кровельного материала;
климатические и погодные нагрузки;
рельеф участка и окружающей местности.

При разработке проекта следует помнить, что при необходимости иметь большую полезную мансардную площадь, угол наклона стропил нужно делать меньше.

Порядок расчета стропил

Грамотно и точно сделанный расчет стропильной системы мансардной крыши позволит соорудить прочную и надежную конструкцию, способную прослужить много лет.

При проведении вычислений учитывают:

вес элементов мансардного помещения;
ветровые и снеговые нагрузки.

Поскольку данные показатели в разных климатических зонах разнятся, устройство стропильной системы крыш с мансардой может значительно отличаться. Методика расчета стропил при создании наслонных конструкций проще, чем висячих. В некоторых случаях кровельщики используют комбинированные варианты обустройства каркаса.

Когда предстоит строительство мансарды — чертежи стропил и сложные расчеты желательно доверить профессионалам с большим опытом подобной работы. Дело в том, что при выполнении вычислений используют математические формулы и разные коэффициенты.

Благодаря расчету веса кровли узнают величину нагрузки, которую выражают в килограммах на один «квадрат» стропильной конструкции. Обычно среднее значение данного параметра для жилых строений составляет около 50 кг/м².

Расчеты ветровых и снеговых нагрузок в регионах с неблагоприятными климатическими условиями указывают на то, что стропильные системы двускатных мансардных крыш нужно делать со спаренными стропилами и сплошной обрешеткой – они позволят избежать деформаций каркаса.

Этапы обустройства мансардной крыши

Стропильная система состоит из таких элементов:

мауэрлат;
коньковый брус;
стропильные ноги;
вертикальные стойки;
наклонные подкосы.

С целью увеличения надежности каркаса кровли и придания ему необходимой жесткости между стропилами устанавливают подкосы, ригеля, стойки, подбалочники. Основание под настил кровельного покрытия делают разреженным или сплошным.

Монтаж стропильной системы мансардной двухскатной крыши – поэтапный процесс:

Устанавливают верхний брус, имеющий сечение 10х10 или 15х15 сантиметров. Для его фиксации к стойкам задействуют металлические скобы, особые гвозди или саморезы. При этом на первый брус возлагается функция подстропильной рамы.
Укладывают мауэрлат, являющийся одним из главных конструктивных элементов — на него оказываются немалые нагрузки за счет веса кровли и воздействия осадков и ветра. Для этого используют доски толщиной не менее 5 сантиметров или брус, наименьшее сечение которого составляет 5×10 сантиметров. Перед укладкой досок под ними обустраивают гидроизоляционный слой, чтобы влажный воздух не проникал в мауэрлат. Их фиксируют на стенах скобами и гвоздями. Дополнительно мауэрлат привязывают к несущим стенам при помощи толстой металлической проволоки, предварительно вмурованной в стены во время их возведения.
Устанавливают стропильные ноги, соблюдая промежуток между ними, равный 60 –200 сантиметров.
Прежде всего, монтируют крайние к фронтону стропила мансардной крыши. Потом при помощи уровня осуществляют установку других элементов конструкции.
В верхней части каркаса соединяют между собой стропила.
Монтируют коньковую балку – она требуется для кровли, длина которой превышает семь метров. Если данный параметр у крыши меньше, то этот элемент для стропильной системы не обязателен.
Затем приступают к строительству обрешетки, укладке утеплителя и гидробарьера, а затем кровельного материала.

Как сделать стропильную систему правильно

До того, как сделать стропильную систему мансардной крыши, следует ознакомиться с рядом правил:

Стропила и прочие элементы чердачного жилого помещения нужно делать из балок, минимальное сечение которых составляет 10х10 сантиметров. Брус выбирают высококачественный, содержащий на один погонный метр не больше 3-х недостатков.
Осуществляя крепление каркаса мансарды, задействуют специальные гвозди, металлические скобы и обвязку из проволоки.
Влажность деревянных элементов для сооружения крыши с мансардой не должна превышать 15%.
Все пиломатериалы нужно подвергать обработке препаратами и составами с антисептическим эффектом, предохраняющими от гниения.
При строительстве кровли с мансардой оптимальным выбором считается хвойная древесина, менее подверженная воздействию влажного воздуха.
Для вертикальных стоек используют деревянный брус сечением 10×10 сантиметров. Их устанавливают в строго вертикальной плоскости при помощи отвеса. Эти стойки являются основой стен будущей мансарды. Их затем обшивают листами фанеры, гипсокартоном или другим отделочным материалом.
До того, как крепить стропила мансардной крыши, необходимо уделить внимание закладке окон, поскольку потом изменить что-либо будет достаточно сложно.

Устройство ломаной крыши мансарды по чертежам

Ломаная крыша является разновидностью двускатной. Ее используют при необходимости увеличения объема и жилой площади мансардного помещения. Владельцы дома задумываются над тем, как сделать ломаную мансардную крышу, когда хотят создать условия для более комфортного проживания на чердаке.

Стропильную систему для такой кровли рассчитывают по той же методике, что и для двухскатной. Основные этапы их строительства также аналогичны.

Но при возведении ломаной крыши придерживаются следующих правил:

Доски, предназначенные для фиксации стропильных ног, утепляют по всей длине. Благодаря такой мере значительно уменьшаются потери тепла, тем самым создавая более благоприятную атмосферу в помещении.
Сечение стропильных ног и шаг их монтажа, когда создается мансардная крыша с дополнительным скатом, должны соответствовать расчетным данным, учитывающим возможные воздействия и содержащим запас прочности.
Поскольку устройство теплоизоляции приведет к появлению конденсата в месте соприкосновения холодной среды и теплой, применять пароизоляцию следует в обязательном порядке.
Для создания теплоизоляции, нужно применять натуральные материалы, которые пожаробезопасны и экологически безвредны.

Особенности обустройства мансардного этажа

Установку стропил мансарды нужно выполнять так, чтобы каркас обеспечивал максимальную надежность, позволяющую выдержать вес кровельного пирога. Одновременно стропильная система должна быть легкой, чтобы снизить нагрузку на несущие стены строений.

По этой причине основным материалом для строительства мансардных этажей на сегодня по-прежнему является древесина, соответствующая этим требованиям. Для покрытия крыш в этом случае используют керамическую или металлическую черепицу, ондулин. Эти кровельные материалы позволяют создать надежное покрытие с отличными эксплуатационными характеристиками.

При обустройстве мансардного этажа нужно помнить, что в нем следует обеспечить более высокую степень теплоизоляции по сравнению с другими жилыми помещениями. Одновременно с этим необходимо качественно выполнить гидро- и пароизоляцию.

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.

Расчет, крепление и установка стропильной системы мансардной крыши

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

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

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

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.

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.

[su_label type=»warning»]На заметку:[/su_label] [su_highlight background=»#e4edef»]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».[/su_highlight]

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.

[su_label type=»important»]Важно:[/su_label] [su_highlight background=»#f4eaea»]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.[/su_highlight]

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.

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

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.

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.

[su_label type=»black»]На заметку:[/su_label] [su_highlight background=»#e8f7d5″]поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.[/su_highlight]

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.

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.

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

Правила крепления стропил

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

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

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

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

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

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

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

Как монтировать мансардную стропильную систему

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

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

Выбирайте ломаную крышу

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

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

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

Материалы

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

Перед началом строительства обязательно обработайте доски и бруски антисептиком.

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

Составляющие

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

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

Устанавливаем стропильную систему

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

Мауэрлат

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

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

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

Балки перекрытия

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

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

Стойки

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

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

Прогоны

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

Ригели (верхние затяжки)

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

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

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

Нижние стропильные элементы

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

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

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

Верхние стропила

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

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

Фронтоны

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

Обрешетка

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

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

Двухскатная крыша с мансардой

При строительстве жилого дома естественным желанием владельца является максимально использовать площадь будущего строения и обустроить подкровельное пространство в помещение, пригодное для жилья или, так называемую, мансарду. Двухскатная крыша оптимально подходит для решения данной задачи, поскольку её конструкция изначально предполагает наличие значительного внутреннего пространства, которое может быть использовано, в том числе, и как жилое помещение.

А технология строительства дома с ломаной кровлей позволяет значительно увеличить его полезную площадь выполнить все работы своими руками.

Основные виды двухскатной крышы с мансардой

В зависимости от своего конструктивного строения двухскатная крыша с мансардой может быть выполнена двумя основными способами:

полувальмовые, имеющие в основе также треугольник с равными скатами, но их часть над фронтоном образует скос;

Как правило, когда говорят про мансардную кровлю, то имеется в виду именно устройство ломаной крыши.
Оба способа обустройства мансардной кровли имеют свои достоинства, и выбор конкретного решения зависит как от дизайнерских предпочтений владельца, так и обеспечения необходимой функциональности дополнительных помещений.

Преимущества мансардной кровли

При любом способе устройства, кровля с мансардой обладает неоспоримыми преимуществами, которые зачастую оказывают решающее значение при разработке проекта будущего дома.
Основными достоинствами двускатных крыш с мансардой можно назвать следующие:

значительно увеличивается полезная площадь дома без дополнительных затрат на фундаментные работы;
за счёт утепления подкровельного пространства снижаются общие теплопотери;
невысокая стоимость материалов и технологическая простота строительства делают крышу с мансардой экономически выгодным решением; имеет привлекательный внешний дизайн;

Все вышеперечисленное позволяет сказать, что мансарда, устроенная в подкровельном пространстве двухскатной крыши современное, экономичное и простое решение вопроса увеличения жилого пространства дома.

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Планирование и проектирование двухскатной крыши ломаного типа несколько сложнее, чем расчёт кровли классического типа, однако зная её конструкции и основные принципы устройства это можно выполнить своими руками. Предварительно необходимо тщательно продумать её общее строение, в том числе:

план мансардного помещения, его функциональное назначение, конфигурацию, площадь и высоту; с учётом территориального расположения постройки и эстетической привлекательности;
конструкцию фронтонных частей, наличие в них окон, вид материала для внешней отделки;

Когда определены основные практические моменты будущей крыши, можно приступать к проектированию и расчету стропильной системы.
Её основными конструктивными элементами являются следующие составляющие:

Мауэрлат — брус, уложенный на несущие стены, функциональным назначением которого является равномерное распределение нагрузок от стропильной системы к зданию.
Стропило или стропильная нога — доска, которая формирует общую конфигурацию кровли и служит основанием для внешнего кровельного покрытия, в том числе:
- боковые или нижние, они устанавливаются по наклонной технологии;
- коньковые или верхние, имеют висячую конструкцию.
Стойки — брус, установленный вертикально и выполняющий роль опор стропильной системы, а также каркасом для мансардного помещения.

Надо отметить, что стропильная система ломаной крыши может быть выполнена двумя принципиально различными способами:

Когда нижние стропила устанавливаются непосредственно на стену с закреплённым мауэрлатом.
Данный способ применяется, если по проекту боковые стены здания выше, чем уровень пола мансардного этажа.
Установка боковых стропил осуществляется на балки перекрытия.
Такой способ является более актуальным, поскольку позволяет увеличить полезную площадь мансарды.

Учитывая вышеприведённые особенности проектирование двухскатной кровли с мансардой можно составить правильный проект крыши своими руками.

Расчёт стропильной системы мансардной кровли

Самый простой и надёжный способ вычислить параметры конструкции в ломаной кровле, а также необходимое количество материалов для её строительства, это использовать для расчёта онлайн калькулятор.

Основным достоинством такого подхода к расчёту является то, что меняя вводимые данные можно быстро получить результаты вычисления и выбрать вариант, который будет оптимальным для конкретного дома.

Чтобы получить расчёт конструкции мансардной кровли в программу-калькулятор необходимо ввести следующие данные:

высоту мансардного этажа или высоту опорной стойки;
желательное расстояние между балкой первого этажа и коньком;
длину стены, перпендикулярной фронтону;
планируемую ширину внутреннего помещения или расстояние между стойками одной линии стропил;

углы наклона боковых и коньковых стропилин;
их длина;
общая площадь поверхности крыши.

Варьируя вводимыми данными по высоте конька и длине заложения можно получить тот вариант, который будет оптимальным как по характеристикам, так и по внешнему дизайну.

Дополнительно, если использовать онлайн калькулятор с расширенными алгоритмами и ввести требуемые программой данные, можно получить расчёт более подробной спецификации по необходимому количеству и качеству пиломатериалов, которые понадобятся для строительства стропильной системы ломаной крыши, в том числе:

рекомендованные сечения стропил, их количество и длину по каждому типу;
оптимальное расположение обрешётки, характеристики досок и расстояние разбежки между ними;
ориентировочный общий вес, а также суммарную массу по каждому однотипному элементу;
площадь мансарды;
количество и вес кровельного покрытия; Пример схемы ломаной крыши для просчета … схема крыши
сечение и требуемое количество брусков контробрешётки;
площадь необходимых гидро- пароизоляционных материалов, а также утеплителя;
спецификацию необходимых доборные элементы, их количество и характеристики;
планируемое количество материалов для крепежа;
ориентировочную стоимость монтажа.

Данная подробная спецификация, расчёт которой выполнит программный калькулятор, будет служить отправной точкой для дальнейших работ по строительству мансарды.

Если электронный калькулятор недоступен, то рассчитать параметры двускатной крыши можно с применением простых математических формул и справочных таблиц.

Порядок работ при монтаже мансардной кровли

Последовательность работ по устройству мансардной кровли ломаного типа имеет принципиальные отличия от строительства классической крыши с двумя скатами, однако и её можно собрать своими руками.

В зависимости от конкретного проекта, в части устройства балок перекрытия первого этажа, технология строительства может иметь некоторые различия, однако основные принципы сохраняются.

Этапы монтажных работ:

анкерные болты;
стальные шпильки с шайбами и гайками.

непосредственно на мауэрлат, при этом длина балки рассчитывается с учётом выступов свеса кровли;
в технологический карман в стене в каменном здании или с перерубом при строительстве деревянного дома.

Балки также должны быть закреплены максимально надёжно с применением металлических крепёжных элементов.

Зная технологию и порядок проведения работ при строительстве кровли ломаного типа выполнить работы по монтажу можно самостоятельно своими руками. Видео по обзору конструкции двухскатной крыши с мансардой.

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

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

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

Конструкция и детали несущего каркаса

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

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

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

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

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

Виды обустройства стропил

При разработке мансардной кровли предусматривают два варианта обустройства стропил:

Наслонный вид

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.

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

Каркасные модули

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

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

Дощато-гвоздевая конструкция

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

Последовательность действий при монтаже

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

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.