Схемы сборки стропильной системы мансардной крыши. Особенности, устройство и строительство мансардной крыши Как ставить стропила на мансардную крышу

Дом с мансардой – это не просто дополнительная жилая площадь, но и презентабельный вид всего строения. Даже если помещение под крышей не отапливаемо и применяется только летом, оно все равно имеет мощную «воздушную подушку», способствующую задерживанию тепла внутри всей постройки.

Сделать мансарду самостоятельно будет сложно, особенно если Вы не имеете соответствующего опыта, ведь это достаточно массивная и сложная конструкция.

Мансардное помещение может устанавливаться под различными типами крыш, но наиболее популярным является ломанная или двускатная конструкция. По схеме строения они немного отличаются между собой.

Для того чтобы определиться, какая из конструкций будет больше подходить для Вашего дома и окажется проще в монтаже, необходимо рассмотреть оба варианта более детально. К тому же мастер, который будет заниматься строительством мансардной крыши должен разбираться, какую из двух видов конструкций стропильной системы выбрать.

Любая крыша относится к одному из существующих двух видов стропильных систем, представляет собой наслонную и висячую конструкции. Каждая из них отличается особенностью, и какую из них выбрать, зависит от того, как находятся несущие стены сооружения.

Висячая конструкция

Висячая конструкция – это система стропил, опирающая только на крайние капитальные стены. Это происходит, когда в самом доме, кроме внешних стен, нет никаких капитальных перегородок.

Эту конструкцию можно применять только в том случае, если между двумя капитальными стенами расстояние не более 8 м, поскольку эта система дает высокую нагрузку на фундамент. Чтобы снизить ее, в висячей системе применяются разные элементы, такие как затяжки и бабки, подкосы и ригели. К примеру, бабка подвешивает затяжку к коньковому соединению, а подкосы подтягивают балки к стропильным ногам.

Для балок перекрытий в висячей системе используют отесанные бревна или достаточно толстые бруски, устанавливающиеся на ребро. Их сечение должно быть не меньше 100х200 мм. Пол в мансардном помещении должен быть максимально надежным, и чтобы не ошибиться в параметрах, лучше поручить расчеты специалисту.

Наслонная система

Наслонная система, в отличие от висячей, держится не просто на двух внешних несущих стенах, но и на капитальных перегородках, установленных на фундаменте. Поэтому, планируя постройку мансарды, необходимо заранее продумать, какой будет конструкция ленточного фундамента, на котором будут устанавливаться капитальные перегородки. Наслонная система прекрасно подходит для устройства мансарды, поскольку выдерживает высокие нагрузки, по сравнению с висячим вариантом. Он предоставляет хорошую основу для балок перекрытия и соответственно для пола мансарды.

Если же делать ломанный вариант мансардной крыши, то есть смысл использовать комбинированную систему кровли, то есть боковые стропила устанавливаются по наслонному типу, а коньковые – в виде висячей системы.

Мансардная крыша своими руками: видео, фото

При строительстве дома из блоков или кирпича с мансардой часто ее фронтальная сторона строится из такого же материала. Это удобно, потому что не придется рассчитывать параметры этих элементов крыши и собирать из брусков, поле чего поднимать на стену. Но важно понимать, что стены строения должны обязательно стоять на надежном фундаменте и иметь хорошую толщину, поскольку такой фронтон дает существенную нагрузку на главное строение.

Если же мансарда выполняет роль еще одного этажа круглогодично, то сложенная из пеноблоков или кирпича фронтонная стена – это прекрасный вариант для создания жилого помещения под крышей.

Чтобы мансардные помещения при двускатной крыше были просторными и имели нормальную высоту, угол скатов крыши должен быть приблизительно 45-50°, в зависимости от ширины торцевой части сооружения. Если брать меньший угол – существенно уменьшится объем помещения. Увеличение крутизны скатов сделает крышу неоправданно высокой, она утяжелится, будет иметь большую парусность при ветровой нагрузке, а расходы материалов будут нецелесообразны.

Безусловно, монтаж двускатной крыши проще, по сравнению с ломанной конструкцией, поскольку используются ровные стропила без дополнительных связей и всяких перегибов. Но ломанная конструкция позволяет сделать помещение в этой части более просторным, а потолки соответственно более высокими.

Ломанная система и в исполнении, и в расчетах, и в настиле кровельного покрытия намного сложнее, но она не просто создает более просторное пространство под крышей, но и придает солидности всему строению. Ее основная сложность заключается в большом количестве сложных связующих элементов. Все связки должны выполняться согласно с технологией, в противном случае крыша получится неустойчивой.

Если стены выстроены из кирпича или камня, то фронтальные части лучше выложить заранее во время общей кладки. В таком случае, чтобы создать уникальную стропильную систему, ровняясь на готовые фронтоны, можно установить промежуточные стропила и специальные подпорные крепления к ним.

Перед тем как покупать и готовить материал для той или иной системы, нужно составить проект конструкции с соответствующими размерами – он станет главным руководством для подготовки и сборки элементов во время монтажа.

Видео: стропильная система ломаной мансардной крыши

Проект мансарды

Разрабатывая схему постройки мансарды, лучше это сделать в различных проекциях, чтобы наглядно понять, как будут размещаться элементы стропильной системы. Важно правильно рассчитать какой должна быть высота конька крыши, поскольку именно от нее зависит размер площади.

Подготавливая схему-проект постройки крыши для мансарды, необходимо рассчитать высоту потолка, конька и общую площадь помещения.

Минимальная высота от пола до конька – 2,5-2,7 м, если же такое расстояние будет меньшим, то помещение нельзя называть мансардой, ему больше подходит название чердак. Такой показатель установлен нормами СНИП.

Для того чтобы все элементы были точно вычерчены и имели правильное расположение в общей системе, необходимо отталкиваться от фигуры с прямыми углами, а именно от квадрата или прямоугольника – сечение создаваемого мансардного помещения. Опираясь на ширину и высоту будущей комнаты,Вы никогда не ошибетесь с величинами углов, под которыми находятся скаты крыши, с расположением стропил, конька и прочих подпорных элементов. Выяснив эти параметры, их нужно сразу занести в чертеж.

Прежде всего, нужно вычислить середину ширины фронтальной стены. Дальше от этой точки определяется высота конька, потолка мансарды, расположение стен (стоек) и размер карнизного свеса.

В связи с тем, что каждая из этих конструкций имеет некое количество соединительных узлов с разными конфигурациями, неплохо бы каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы детально разобраться в особенностях сопряжения всех элементов, которые соединяются в этой точке.

Все стропильные системы включают основные и дополнительные элементы, которые могут встречаться не в каждой конструкции. К главным составляющим крыши мансарды относятся:

• балки перекрытия (основа для остальных элементов системы). Их укладывают на капитальные стены.

• Стропильная нога, состоящая из двух отделов (в случае ломанной схемы) или прямая в двускатной системе. Верхнее стропило в таком случае называется коньковым, поскольку образует самую высокую точку крыши – конек, а стропила, которые формируют стены мансарды, называют боковыми.

• Мауэрлат – мощный брус, который закрепляется к капитальным боковым стенам. На этот элемент необходимо установить стропильные ноги.

• Коньковая доска или брус – неотъемлемый элемент для двухскатной крыши, но далеко не всегда используется при устройстве ломанной кровли.

• Стройки – опорные элементы, которые требуются для укрепления ломаной и двухскатной конструкции. В первом случае к ней присоединяют боковое и коньковое стропило, а в последнем – стойка выступает хорошей подпоркой для длинного стропила. Более того, стойки являются каркасом для обшивки и утепления стен мансарды.

• Диагональные связывающие элементы дополнительно скрепляют продольные балки или стойки и стропила, тем самым делая конструкцию еще более прочной.

• Межстропильные прогоны устанавливаются в случае ломанной крыши для жесткости конструкции.

• Балки чердачного перекрытия используются в обоих вариантах системы – ими связывают стойки, и они выступают каркасом для устройства потолка.

Для того чтобы быть уверенным, что проект разработанный без ошибок, неплохо было бы показать его специалисту. Он определит, насколько правильно Вы подобрали параметры мансарды к длине и ширине стен строения.

Видео: расчет мансардной крыши с помощью ПО

Параметры материалов для строительства мансардной крыши

Когда графический элемент будет готов, то, отталкиваясь от размеров, поставленных на нем, Вы сможете рассчитывать количество материалов, которые понадобятся для строительства мансардной крыши. Выбирать материалы необходимо по их характеристикам, которые должны соответствовать требованиям экологической и противопожарной безопасности.

Для древесины нужно предусмотреть обработку антисептиком, которая существенно снизит горючесть материалов. Для строительства потребуются:

• доски под стропильные ноги, сечение которых подбирается по результатам расчетов, о чем Вы узнаете немного ниже.

• Брус в 150х200 или 100х150 мм – для балок перекрытий, в зависимости от ширины между несущими стенами, стропильной системы, а также для прогонов, ендов или диагональных ног – если они, конечно, предусмотрены конструкцией.

• Брус от 100х150 или 150х150 мм, предназначенный для укладки мауэрлата.

• Обычно для стоек применяется брус 150х150 или 100х100 мм.

• Необрезная доска для чернового пола, а также некоторых крепежных элементов.

• Отожженная стальная проволока диаметром 3-4 мм – для скрепления некоторых деталей.

• Болты, гвозди, скобы различных размеров, уголки разных конфигураций и прочие крепежные элементы.

• Пиломатериалы для контробрешетки и обрешетки для кровельного материала – в зависимости от того, какой будет тип кровли.

• Пароизоляционные и гидроизоляционные мембраны.

• Утеплительные материалы, предназначенные для термоизоляции кровли.

• Кровельный материал и специальные крепежные элементы.

Сечение стропила

Стропила предоставляют элемент кровли, который воспринимает основные внешние нагрузки, а значит к их сечению предъявляются особые требования.

Размер необходимого пиломатериала зависит от многих параметров – начиная от шага между стропильными ногами, длины этих ног между точками опоры и заканчивая выпадающей на них ветровой и снеговой нагрузкой.

Геометрические параметры стропильной системы легко определяются на чертеже. Но чтобы разобраться с другими параметрами, придется обратиться к справочным материалам и выполнить некоторые расчеты.

Ни для кого не секрет, что снеговая нагрузка отличается в разных регионах нашей страны. Ниже на рисунке Вы увидите карту, на которой вся Россия разбита на зоны, демонстрирующие снеговую нагрузку.

Всего выделяют 8 зон (последняя относится к эстремальным и ее можно не рассматривать для сооружения мансардной крыши).

Sg – показатель в таблице (внимательно изучите карту и таблицу, прилагаемую к ней).

μ - поправочный коэффициент, который зависит от крутизны ската крыши.

Например, если угол ската крыши меньше 25°, то — μ=1,0; если от 25 до 60°, то μ=0,7; если больше 60°, то снег не будет задерживаться на крыше, и снеговая нагрузка не берется в расчет.

Если мансардная крыша ломанной конструкции, то для различных ее участков нагрузка может иметь неодинаковые значения.

Угол наклона крыши можно определить простым соотношением высоты и основания треугольника (обычно – половина ширины пролета) или транспортиром по чертежу.

Этот показатель также во многом зависит от региона постройки сооружения, от высоты его крыши и от особенностей окружения.

И вновь для расчета понадобится определить исходные данные по карте и таблице, прилагаемой к ней.

Расчет для этого задания будет осуществляться по следующей формуле:

Wp = W × k × c

W – значение в таблице, в зависимости от конкретного региона.

k – коэффициент, учитывающий месторасположение и высоту здания (см. таблицу).

Буквами в таблице указаны следующие зоны:

• А – открытая местность, лесостепи, степи, тундра, пустыни, лесотундра, побережья морей, водохранилищ и крупных озер.
• Б – территории городов, местность с частыми препятствиями для ветра, искусственными или рельефными, высотой не меньше 10 м, лесистая местность.
• В – плотная городская застройка, высота зданий от 25 м.

с – коэффициент, который зависит от преобладающего направления ветра (розы ветров региона), а также от угла наклона кровли.

С таким коэффициентом дело намного сложнее, поскольку ветер способен оказывать двоякое воздействие на крыши. Так, он оказывает опрокидывающее, прямое воздействие на кровельные скаты. Однако при малых углах отдельное значение имеет аэродинамическое воздействие ветра – он поднимает плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.

Как Вы уже заметили, что на схемах, которые прилагаются к таблицам, отмечены участки крыши, которые подвергаются максимальным ветровым нагрузкам, а также обозначены соответствующие коэффициенты, используемые для расчета.

Стоит отметить, что при углах ската до 30° (на участке коньковых стропил) коэффициенты обозначены и отрицательные (направленные вверх) и со знаком плюс. Они несколько гасят ветровую нагрузку, а чтобы уменьшить воздействие подъемных сил, нужно тщательно закрепить кровельный материал и стропильную систему на этом участке, применяя дополнительные связи (к примеру, отожженную стальную проволоку).

Как только снеговая и ветровая нагрузки будут рассчитаны, их можно просуммировать и с учетом конструктивных особенностей системы, выявить сечение досок для стропил.

Учтите, что эти данные указаны для самых применяемых хвойных материалов (ель, сосна, лиственница или кедр). В таблице Вы можете увидеть максимальную длину стропил между опорами, сечение доски в зависимости от шага между стропилами и сортности материала.

Значение суммарной нагрузки указано в Килопаскалях (кПа). Провести эту величину в привычные килограммы на м 2 не составит особого труда. 1 кПа ≈ 100 кг/м².

Что касается значения размеров доски по ее сечению, то оно округляется в большую сторону стандартных размеров пиломатериалов.

Какие инструменты понадобятся для обустройства мансардной крыши своими руками?

Безусловно, во время работы не обойтись без набора инструментов, в список которых входит:

• шуруповерт, электродрель;
• строительный уровень, рулетка, отвес и угольник;
• стамеска, топор, молоток, долото;
• электролобзик, циркулярная пила, ножовка;
• плотницкий нож.

Если работа будет проходить в окружении грамотных наставников, поэтапно и аккуратно, а инструмент будет качественный, процесс будет намного ускорен.

Мансардная крыша своими руками: основные этапы + видео

Важно четко соблюдать последовательность работ, ведь только так конструкция получится прочной и надежной.

1. Крепление мауэрлата.

Установка любой стропильной системы должна начинаться с закрепления на торце боковых стен строений мощного опорного бруса – мауэрлата. На него удобно устанавливать стропильные ноги. Он изготавливается из качественного бруска 100х150 мм. Мауэрлат укладывается на гидроизоляцию из рубероида, настеленную по верхнему торцу стены (невзирая на материал).

Благодаря мауэрлату нагрузка равномерно распределяется по стенам и передается на фундамент. Он закрепляется к стене посредством металлических шпилек, которые предварительно вмуровывают в венец или бетонный пояс, идущий по верхнему краю стены сооружения или анкерными болтами 12 мм. Они должны входить вглубь стены не меньше чем на 150-170 мм. В том случае, если мауэрлат устанавливается на стену из дерева, то брусья прикрепляются к ней с помощью деревянных нагелей.

1. Установка стропильной системы.

Монтаж стропильной конструкции начинается с установки балок перекрытия, которые могут крепиться сверху на мауэрлат (если Вы планируете вынести балки за пределы помещения, увеличив его площадь). В такой конструкции стропильные ноги закрепляются непосредственно на балки перекрытия.

В ином случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и закрепляться с помощью скоб или уголков к внутреннему краю мауэрлата. Этот вариант используется, если стропильные ноги нужно закреплять прямо на мауэрлат.

Стойки должны находиться на одинаковом расстоянии от середины балки перекрытия. В будущем они станут определять расположение стен помещения, а именно его ширину.

Бруски для стоек должны иметь сечение, отвечающее размеру балок перекрытия. Стойки крепятся к балкам с помощью деревянных накладок и специальных уголков. Но для начала их наживляют гвоздями, после чего выравнивают с помощь отвеса и строительного уровня и только потом капитально закрепляют с расчетом на предстоящие нагрузки.

Как только первая пара стоек будет установлена, их скрепляют сверху бруском (затяжка). Он в свою очередь соединяется с помощью металлических уголков со стойками.

Когда затяжка будет закреплена, у Вас получится П-образная конструкция. По бокам на нее устанавливаются наслонные стропила, которые укладываются на мауэрлат или крепятся к балке перекрытия вторым концом.

На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается паз (специальная выемка). С ее использованием стропила устанавливаются на брус мауэрлата и крепятся посредством металлических скоб.

Для обеспечения жесткости конструкции от основания стойки к средине бокового стропила можно установить подкосы. Если этого окажется мало, и Вам не жалко материала, то неплохо было бы усилить общую конструкцию схватками и дополнительными стойками.

Затем на затяжке вычисляется середина. К этому месту будет крепиться балка, которая подпирает коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.

Следующий этап – установка коньковых стропил. Они могут скрепляться различными соединениями – это могут быть мощные болты с металлическими шайбами или пластинами или металлическая накладка.

После их установки к средине затяжки и коньку крепится бабка.

По завершению работы над одной частью стропильной конструкции необходимо сделать остальную часть по такому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в такой системе должно быть не больше 900-950 мм, но лучшим вариантом будет интервал в 600 мм, что придаст конструкции необходимую устойчивость и жесткость и будет удобно для утепления посредством стандартных матов минеральной ваты. Но это существенно утяжеляет конструкцию и увеличивает расходы материалов.

Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе, после чего промежуточные. Они связываются между собой прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и работают, как распорки. Так, получается жесткая конструкция стропил мансарды, где уже будет готовый каркас для отделки стен.

Гидроизоляция мансардной крыши

Как только Вы выстроите стропильную систему, можно приступать к отделке ее утеплительными и прочими сопутствующими материалами.

Стоит отметить, что первым покрытием поверх стропил должна быть гидроизоляционная и ветрозащитная пленка. Она прикрепляется к стропилам с помощью стиплера и скоб, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест (200 мм), а затем водостойким скотчем склеиваются стыки.

Сверху гидроизоляции набивается контробрешетка, которая лучше зафиксирует пленку на поверхности и создаст вентиляционное расстояние между кровельным и ветрозащитным материалом. Обычно контробрешетка выполняется из досок толщиной в 50-70 мм и шириной в 100-150 мм.

Перпендиколярно ей закрепляется обрешетка, на которую настилается кровельный материал. Что касается шага между рейками, то он рассчитывается в зависимости от размеров и типа листового кровельного материала, с учетом необходимого для него нахлеста.

Если же Вы используете мягкую кровлю, то на контробрешетку обычно закрепляются фанерные листы.

Как проходит монтаж кровельного покрытия

На подготовленную фанеру или обрешетку закрепляется кровельный материал. Обычно его монтаж начинается от карниза крыши и дальше поочередно, от одного из краев – в зависимости от типа кровли. Сами кровельные листы устанавливаются внахлест. Если для покрытия применяется металлочерепица или металлический профиль, то этот материал закрепляется с помощью специальных саморезов с эластичными прокладками. Обычно крепежные элементы подбираются по цвету к материалу.

Наиболее сложный этап в покрытии ломаной крыши – переход от наслонных боковых стропил к коньковым стропилам. Также могут возникнуть некие сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для обустройства кровли над окнами или балконами.

Более того, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее нужно отдельное оформление отверстия в утеплительном слое и стропильной системе, а на кровле – устройство вокруг надежной гидроизоляции. Стоит отметить, что работа по возведению любой крыши, включая такую сложную, как мансардная, очень ответственная и опасна, поэтому требует повышенных мер безопасности. Если у Вас нет опыта в таких строительных процессах, то лучше поручить их выполнение специалистам или пригласить опытного мастера, под контролем которого выполнять все действия, аккуратно и осторожно.

Существует несколько вариантов крыш, под которыми можно разместить комфортное жилое помещение. Для того чтобы обеспечить максимальный объём подкровельного мансардного пространства, необходимо подобрать оптимальный угол наклона скатов и не забывать о снеговой и ветровой нагрузке на крышу. Мы рассмотрим наиболее популярные конструкции мансардной стропильной системы в условиях средней полосы.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Мансардная крыша даёт возможность получить дополнительное полезное пространство при сравнительно небольших финансовых вложениях, поэтому такое архитектурное решение завоевало большую популярность. Так что же называется мансардой?

Манса́рда (от фр. mansarde) - эксплуатируемое чердачное пространство (как жилое, так и нежилое помещение), образуемое на последнем этаже дома, либо последнем этаже части дома, с мансардной крышей.

Википедия

https://ru.wikipedia.org/wiki/Мансарда

Мансарда располагается в пределах несущих стен здания и опирается на них через мауэрлат, горизонтальные балки (затяжки) и стропила. Чем больше чердачное пространство, тем больше его полезный объём, который достигается путём увеличения угла наклона скатов и образуется более сложной стропильной системой. Расположение стропил мансардной крыши зависит от конструкции, которая может быть разных типов, а именно:

1. Шатровая или пирамидальная конструкция с минимальным объёмом подкровельного пространства.

   Скаты шатровой конструкции опираются на боковые стропила и центральную стойку, поэтому объём подкровельного пространства здесь минимален

2. Вальмовая или полувальмовая крыша, в которой основное жилое пространство находится под трапециевидными скатами.

   Стропила вальмовой крыши образуют два треугольных и два трапециевидных ската

3. Щипцовая конструкция, представляющая собой симметричную двускатную крышу с врезанными под прямым углом щипцами, что обеспечивает значительный объём чердачного помещения.

   Многощипцовая крыша позволяет обустроить полноценный мансардный этаж

4. Двускатная симметричная крыша с мансардой − классический вариант, отличающийся простотой монтажа и стойкостью к ветровым воздействиям благодаря жёсткой конструкции.

   Двускатная крыша требует наименьших затрат рабочего времени и небольшого расхода строительных материалов

5. Стропильная система мансардной ломаной крыши, обеспечивающая максимальный объём жилого пространства при относительно невысокой стоимости.

   Ломаная крыша является оптимальным решением по соотношению стоимости возведения к объёму полезного пространства мансарды

Стропильная система должна выдерживать постоянные нагрузки, которые состоят из веса конструктивных элементов, утеплителя и кровельного покрытия. Кроме этого, существуют переменные нагрузки, зависящие от силы ветра и от веса снега на кровле. Выбор сечения несущих элементов и способа их соединения должен быть направлен на создание максимально прочной и жёсткой конструкции, равномерно распределяющей нагрузку на стены здания.

В зависимости от ширины здания применяются разные виды мансардных стропильных систем, которые делятся на висячие, наслонные и комбинированные.

1. Висячими называют стропила, которые опираются на стены здания через мауэрлат и затяжку, а в верхней части образуют конёк. При этом способе соединения отсутствует промежуточная опора, а распирающее давление на стены дома снижается с помощью ригелей, стоек и подкосов. Система висячих стропил обычно используется при ширине здания не более 6 м.

   Для компенсации распирающих усилий в висячих стропильных конструкциях с длиной пролёта до 6 м используются затяжки и ригели

2. Наслонными именуют стропила с промежуточной опорой на внутреннюю стену дома. Они применяются, когда ширина здания составляет от 6 до 16 м. Чем она больше, тем больше элементов используется для равномерного распределения нагрузки.

   Наслонные стропила имеют одну или несколько опор внутри дома

3. Комбинированный вид стропильной системы используется в мансардных крышах с переменным углом наклона скатов. Наиболее характерным примером служит ломаная мансардная крыша, где нижние стропильные ноги являются наслонными с опорой на стойку и мауэрлат, а верхние монтируются как висячие стропила с опорой на затяжку и бабку. При возведении мансардных крыш используются все виды стропильных систем, и их выбор зависит от конструкции, в которой они применяются.

   В конструкции ломаной крыши верхние стропила являются висячими, а нижние − наслонными

Схема стропильной системы мансардной крыши

Для возведения крыши необходимо иметь проект, в котором указан перечень и размер конструктивных элементов, а также способ их соединения. Чтобы понимать принцип и последовательность монтажа, нужно знать назначение элементов стропильной группы и способ прилегания крыши к стенам здания. Мансардная крыша состоит из следующих элементов:

• связующим элементом между стеной здания и стропильной группой является мауэрлат, который крепится на стены дома шпильками, скобами или анкерами;
• на мауэрлат параллельно короткой стене здания крепятся затяжки, а вдоль длинной стороны устанавливаются лежни;
• на центральном лежне монтируются вертикальные стойки;
• на стойки опирается коньковый прогон;
• стропила верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней частью соединяются с затяжкой, образуя карнизный свес;
• стропильные ноги в верхней части соединяются ригелями;
• на вальмовых крышах используются диагональные стропила и укороченные нарожники;
• дополнительной опорой диагональным стропилам служат шпренгели;
• для промежуточного крепления стропил используются стойки и подкосы;
• при необходимости стропила удлиняются кобылками.

Основными несущими элементами мансардной крыши являются стропильные лаги, лежни и затяжки, а также вертикальные стойки и коньковый прогон

На схеме указываются размеры элементов стропильной системы, их расположение, углы наклона и способы врезки в узлах соединения. Обязательно также приводится информация о расположении сдвоенных стропил, наличии дополнительных опор, размерах карнизных и фронтонных свесов.

Схема является основным документом для сборки системы стропил, в ней отражаются все нужные параметры. Однако перед раскроем материала необходимо ещё раз проверить расчёты и создать шаблоны основных деталей. При отсутствии проекта провести расчёты и создать схему нужно самостоятельно.

Шаг стропил мансардной крыши

Перед началом работ нужно выбрать шаг стропил мансардной крыши. Расстояние между стропилами и нарожниками (в случае вальмовой крыши) зависит от нескольких факторов:

• размера здания;
• типа стропильной системы;
• постоянной и переменной нагрузки на кровлю;
• сечения стропил, стоек и укосов;
• вида кровельного покрытия;
• типа и шага обрешётки;
• размеров утеплителя.

Для стропил, обрешётки и контробрешётки выбирают материал хвойных пород в соответствии со СНиП II-25, а нагрузку на стропила рассчитывают по СНиП 2.01.07 и СТ СЭВ 4868. Исходя из изложенного в строительных нормах и правилах, можно сказать, что для стропил длиной менее 9 м применимо сечение бруса от 50Х150 до 100Х250 мм при шаге от 60 до 100 см. Размер здания оказывает влияние на конструкцию фермы и наличие стоек, подкосов и ригелей, применение которых повышает прочность стропильных ног и позволяет увеличить шаг между стропилами до 120 см и более. Обычно для выбора шага используют справочные таблицы, которые содержат рекомендации с учётом длины стропил и сечения бруса.

Таблица: зависимость шага между стропилами от сечения бруса и длины стропил

Вид используемого кровельного покрытия также влияет на выбор шага стропил, потому что разные материалы имеют разный вес:

• черепица в зависимости от вида весит от 16 до 65 кг/м 2 , шифер − 13 кг/м 2 . Такие тяжёлые покрытия подразумевают уменьшение шага стропильных ног до 60–80 см;
• вес металлических покрытий и ондулина не превышает 5 кг/м 2 , поэтому шаг стропил можно увеличивать до 80–120 см.

На вальмовых крышах шаг нарожников в любом случае выбирают равным 50–80 см для придания скату большей жёсткости.

Кроме этого, шаг установки стропил зависит от:

Длина стропил и обрешётки мансардной крыши

При самостоятельных расчётах размеры некоторых конструктивных элементов крыши приходится вычислять по имеющимся габаритам здания и углу наклона скатов. Длину стропил иногда приходится корректировать для разных видов мансардной крыши, подбирая оптимальные размеры всей конструкции в целом.

Допустим, что основные размеры здания известны и необходимо рассчитать длину стропильных лаг для нескольких предполагаемых вариантов угла наклона и типа крыши. Пусть половина ширины здания L составляет 3 м, размер карнизного ската − 50 см.

Дополнительные расчёты показывают, что увеличение угла наклона нижнего ската с 60 до 70 о позволит прирастить ширину мансарды на 10%.

Длину обрешётки, соединяющей стропильные ноги, определяют, учитывая фронтонные свесы, которые защищают стены фасада от осадков. Длина фронтонного свеса зависит от высоты здания и выбирается в пределах от 40 до 60 см. Поэтому общая длина ската будет равна длине дома, увеличенной на удвоенную длину свеса.

Предположим, что длина дома равна 10 м, а фронтонный свес составляет 0,6 м. Тогда размеры обрешётки необходимо рассчитывать из учёта длины ската, равной 10 + 0,6 ∙ 2 = 11,2 м.

Рассчитывать параметры обрешётки следует с учётом длины фронтонных и карнизных свесов

Любая корректировка проекта требует тщательного пересчёта параметров стропильной системы с учётом возникших изменений.

Видео: расчёт мансардной крыши

Узлы стропильной системы мансардной крыши

Узлы стропильной системы крыши представляют собой место соединения отдельных элементов в единую конструкцию, которая позволяет равномерно распределить нагрузку на стены здания. Соединение производится гвоздями, саморезами или болтами с помощью накладных деревянных элементов или металлических угольников и пластин, а также путём соединения в паз. Для возведения двускатной крыши используют следующие основные узлы:

1. Коньковый узел, обеспечивающий соединение стропильных ног между собой и коньковым прогоном.
2. Места, в которых ригель связывает стропила для придания большей прочности и жёсткости стропильным фермам.
3. Точки крепления подкосов и стоек, которые придают дополнительную опору стропилам.
4. Карнизный узел, в котором стропила крепятся к затяжке или мауэрлату, образуя карнизный свес.

Узловые соединения стропильной системы должны выполняться так, чтобы обспечивалось максимально жёсткое крепление элементов между собой

Для двускатной ломаной крыши характерным является узел, где соединяются верхняя и нижняя стропильные лаги, вертикальная стойка, ригель и прогон. Такое сложное соединение требует применения врезок, болтов, стальных пластин и строительных скоб.

В самом сложном узле ломаной мансардной крыши соединяются пять стропильных элементов

Наиболее сложным узлом вальмовой мансардной крыши является место соединения боковых или диагональных стропильных ног с мауэрлатом. Боковое стропило в нижней части опирается на угловой брус мауэрлата и на врезанную балку, в другом варианте между врезанной балкой и стропильной ногой ставится вертикальная стойка или шпренгель. Верхняя часть вальмовых стропил крепится к коньковому прогону с помощью болтов или гвоздей.

Угловые стропила вальмовой крыши несут на себе наибольшую нагрузку, поэтому узел их соединения с мауэрлатом нужно продумывать наиболее тщательно

Описанные узлы применяются наиболее часто при монтаже стропильных систем разных конструкций и позволяют осуществить монтаж несущих элементов своими силами. Для эффективной и качественной сборки необходимы чертежи и изготовление шаблонов с выверенными углами стыков и врезок.

Видео: узлы стропильной системы

Расчёт стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является основой крыши, поэтому важно выбрать ту конструкцию, которая наиболее подходит климатическим условиям региона и имеющимся требованиям к размерам жилой мансарды. После выбора конструкции производится расчёт угла наклона скатов и высоты конька для требуемых размеров мансардного помещения. Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

Значение тригонометрических функций можно найти в справочных таблицах.

Таблица: значения тригонометрических функций для различных углов наклона ската

Самым сложным при проектировании мансардных крыш является подсчёт пиломатериала. Рассчитать количество необходимых стропил и увязать их со стандартной длиной в 6 м иногда бывает довольно сложно. Допустим, что мы выбрали самую сложную в расчётах вальмовую крышу размером 10Х13 м с учётом карнизных свесов длиной 80 см и углом наклона скатов 45 о. Тогда боковые стропила будут иметь длину 5 / sin 45 о = 7,04 м. Поэтому стандартный шестиметровый брус придётся удлинять. Обычно для стропил длиной чуть больше 6 м используют брус 100Х200 мм или доску 50Х250 мм.

Если здание имеет большие размеры, то для него требуются стропила длиннее стандартного размера в 6 м, поэтому брус приходится удлинять

Что касается горизонтального бруса перекрытия, то поскольку ширина здания равна 10 м, затяжки должны состоять из двух частей, которые либо опираются на внутреннюю стену здания, либо стыкуются между собой усиливающими элементами и опираются на прогон. Для затяжек и прогонов используют брус сечением не менее, чем 50Х200 мм. По периметру здания проходит мауэрлат, для которого используется брус 150Х150 мм или 200Х200 мм. По выбранной нами схеме периметр здания составляет 39,6 м, поэтому для монтажа мауэрлата потребуется семь шестиметровых брусьев. Размеры всех остальных элементов стропильной системы не будут превышать 6 м.

Вес пиломатериала стропильной системы рассчитывается путём суммирования длин всех элементов с определённым сечением и пересчёта их количества в кубические метры. Это необходимо для определения массы всей крыши, а также бывает нужным при закупке и транспортировке материала. Подсчёт производится по таблице, а затем полученные значения умножаются на вес 1 м 3 пиломатериала.

Таблица: расчёт количества пиломатериала в 1 м 3 и объём одной единицы материала

Сосновый пиломатериал при 12% влажности весит 505 кг/м 3 , при транспортной влажности 25% − 540 кг/м 3 . Вот некоторые примеры расчётов:

1. Если в 1 м 3 материала сечением 50Х200 мм содержится 16,6 досок, то вес одной доски будет равен 540 / 16,6 = 32,5 кг.
2. Если закупается 25 м 3 пиломатериала, то весить он будет 25 ∙ 540 = 13 500 кг.
3. Если требуется 100 досок 25Х200, то необходимо купить 100 / 33,3 = 3 м 3 древесины, которая будет весить 3 * 540 = 1 620 кг.

Важно отметить, что обрезной пиломатериал желательно приобретать с наименьшей влажностью, чтобы после монтажа он не коробился и не растрескивался, особенно это касается бруса большого сечения. Для строительства стропильной системы влажность древесины не должна превышать 18%.

Монтаж мансардной стропильной системы

Монтаж стропильной системы с жилым подкровельным пространством требует тщательной подготовки. Необходимо смонтировать удобные леса, настилы и лестницы, а также снабдить рабочие места страховочными верёвками. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, средствами защиты и исправным оборудованием. На земле необходимо выбрать ровное место для предварительной сборки ферм, разметки углов и изготовления шаблонов. Все деревянные элементы должны быть обработаны антисептическими и противопожарными составами.

После этого можно приступать к работам, которые проходят в следующей последовательности:

1. На стены с замурованными шпильками монтируется по периметру мауэрлат. При наличии внутри здания несущей стены укладываем на неё лежень или прогон одной высоты с мауэрлатом.

   Если дом возводится из строительных блоков, то мауэрлат удобнее всего укладывать на резьбовые шпильки, замурованные в стену в процессе её кладки

2. На мауэрлат параллельно короткой стене крепятся затяжки с карнизными выносами.
3. На затяжках выставляются вертикальные стойки, ограничивающие мансардное помещение.
4. Стойки соединяются с затяжкой, служащей потолком мансардному помещению. Установленные таким образом фермы соединяются между собой горизонтальными прогонами.
   

   Вертикальные стойки, верхние затяжки и горизональные прогоны формируют каркас мансардного помещения

5. Устанавливаются нижние, а затем и верхние стропила, которые крепятся в коньковой части.
6. Для укрепления нижних и верхних стропил используются подкосы, бабки и прибоины.
7. Монтируется обрешётка и лобовая доска на карнизном свесе.

   После установки всех стропильных лаг остаётся уложить обрешётку и прибить лобовую доску

Мы рассмотрели сборку стропильной системы на примере ломаной мансардной крыши. Сооружение прочих конструкций состоит из аналогичных операций и в основном заключается в выполнении работ по проектной монтажной схеме, где отражены способы соединения элементов стропильной системы. При наличии тщательно рассчитанных чертежей бригада из четырёх человек в состоянии смонтировать крышу со стропильной системой любой сложности.

Видео: монтаж мансардной крыши

Мы рассмотрели стропильную группу мансардной крыши, её конструкцию, расчёт, а также схему и описание основных узлов. Предложили вариант пошагового монтажа несущих конструкций мансарды, приложили иллюстрации и видео, которые поясняют порядок сборки конструктивных элементов мансардной крыши. Теперь её успешное возведение зависит только от тщательности выполнения требований инструкций и технологий и наличия у исполнителей определённых навыков проведения строительных работ. Желаем вам успехов.

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

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

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

Полезно знать

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

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

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

S=Sg x µ, где

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

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

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

W = Wo x k, где

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

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

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

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

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

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

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

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

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

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

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

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

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

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

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

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

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

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

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

Технология стыковки

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

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

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

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

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

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

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

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

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

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

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

Как нарастить и усилить стропила мансарды

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

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

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

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

Варианты удлинения стропильной ноги

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

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

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

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

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

Стыковка стропил на коньковом брусе

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

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

С помощью мансарды можно не только увеличить количество используемых помещений. Строение с высоким скатом крыши выглядит более солидно и презентабельно, при этом ее возведение менее затратно, чем строительство полноценного двухэтажного здания. О том, как сделать мансардную крышу своими руками, читайте в этой статье.

Выбор вида крыши и стропильной системы

Для обустройства мансарды чаще всего используется два типа крыш:
обычная двускатная : крыша имеет два наклонных ската, ее торцы закрываются треугольными стенами – фронтонами;

ломаная : каждый из скатов дополнительно разделен еще на два, расположенных под разным углом; при этом угол наклона верхнего намного меньше; торцы (фронтоны) имеют форму пятиугольника.

Ломаная и двускатная крыши

Строительство двухскатной крыши, безусловно, гораздо проще. Но мансардные помещения в ней, к сожалению, будут тесными, а потолки – слишком низкими. Поэтому для обустройства комфортной мансарды чаще используют ломаные двускатные крыши с небольшим (40-45°) углом наклона скатов. Причем чем меньше этот угол, тем более просторными будут помещения мансарды. Однако при возведении более сложной ломаной конструкции понадобится обязательное устройство дополнительных связей между стропилами (наклонными балками, служащими каркасом крыши).

Существует два вида стропильных систем:
наслонные : стропила опираются лишь на крайние стены;

висячие : дополнительно опираются на капитальные перегородки.

Первый вариант используется лишь при отсутствии таких перегородок. Но, так как нагрузка на несущие стены в этом случае довольно высока, возводить наслонные конструкции можно лишь при расстоянии между капитальными стенами до 8 м. В остальных случаях лучше использовать более прочные висячие конструкции.

Наслонные и висячие стропильные системы

На ломаных мансардных крышах чаще всего монтируют комбинированные системы , при которых стропила, идущие от конька, делают висячими, а нижние боковые – наслонными. Такое устройство особенно эффективно для крыш, имеющих небольшой уклон.

Комбинированная стропильная система

Каркас двускатной ломаной крыши

Для получения полноценной мансарды с высотой потолков 2,5 м высота крыши до ее излома должна быть равна 3,1 м. Рекомендуемые углы наклона – 60 и 30° (допускается наклон верхней части стропил 15-45°).

Устройство мауэрлата

Мауэрлат – нижняя опора крыши, укладываемая на верхнюю часть несущих наружных стен:

1. При устройстве двускатной крыши мауэрлат крепится с двух сторон здания в местах расположения стропил. Благодаря ему нагрузка от веса крыши равномерно распределена по всей поверхности стены. При небольшой массе крыши допускается его укладка лишь под стропильными ногами, но в нашем случае он должен укладываться по всему периметру стены.

Крепление мауэрлата

2. Для изготовления мауэрлата используется брус из дерева хвойных пород 100×150 мм. Чтобы дерево не прогнило, лучше отделить его от стены слоем гидроизоляции . Для этих целей чаще всего используют рубероид или битум.

Гидроизоляция мауэрлата

3. Мауэрлат крепится к основанию с помощью резьбовых шпилек под широкую шайбу. Для этого в нем высверливаются отверстия точно по размеру креплений. При этом их частота должна быть не меньшей, чем количество стропильных ног, но не более 2 м .

4. В кирпичных стенах он крепится на деревянные пробки. Для упрочения крепления мауэрлата в кладке можно предусмотреть специальные карманы , куда он будет закладываться. Допускается закладка в кладку особой проволоки (катанки) , с помощью которой мауэрлат прикручивается к основанию. При строительстве зданий из газобетона или бетонных плит в стенах для него предусматривается армопояс с вставленными толстыми металлическими шпильками. Их длины должно хватать на обхват мауэрлата и затяжку контргайки.

5. В деревянных строениях в качестве мауэрлата используется верхнее бревно сруба или брус.

В деревянных домах маэурлатом может служить верхнее бревно сруба

Установка прогонов и подкосов

Наиболее распространенным способом строительства мансардной крыши является следующий алгоритм:
1. Первыми укладываются мауэрлаты.

2. Для удобства передвижения по крыше готовится временный настил, заменяющий строительные леса.

Установка П-образного каркаса для крыши

Термины, используемые в строительстве

Прогонами называют дополнительные горизонтальные балки. Они могут быть:
коньковыми : на такой прогон опираются верхняя часть стропил, в ломаных мансардных крышах могут не применяться;

боковыми : располагаются равномерно по всему скату крыши, их количество может быть разным и зависит от размера самой крыши и угла ее наклона.

4. На готовый каркас укладываются стропила из прочного бруса 50×150 мм . Дополнительную жесткость стропильным ногам придают с помощью подкосов (диагональных балок, служащих для усиления конструкции, устанавливаемых под углом 45°, иногда их называют подстропильными ногами).

Крепление стропильных ног

Существует два вида крепления стропил:
жесткое : на металлические скобы, болты или с помощью комбинации проволоки и гвоздей;

скользящее (шарнирное) : в случае подвижки дома стропила перемещаются вдоль мауэрлата по «салазкам», предусмотренным в креплениях.

Жесткое соединение стропил

Шарнирный вариант является более надежным, так как позволяет избежать смещений или даже разрывов элементов крыши во время сезонных подвижек грунта. При возведении деревянных домов, подверженных усадке, подобное крепление также помогает крыше «подстроиться» под новое положение стен.

Шарнирное крепление стропильных ног

Виды креплений стропил

Совет. Для определения местоположения верхних стропил следует изготовить временную стойку из нескольких брусьев и прибить ее к мауэрлату так, чтобы верхняя часть приходилась ровно на центральную линию крыши. По ней можно без труда выровнять верхние стропила.

Верхняя часть мауэрлата должна быть скошенной. Чтобы избежать ошибок, лучше сделать шаблон из более тонкой доски, которую прикладывают к прогону и рисуют на ней форму запила. В случае, если нижняя часть стропил крепится на запилах, их вырезают уже на месте.

Посмотрите видео о том, как сделать мансардную крышу своими руками:

Мансарда в доме – это всегда интересно, красиво и выгодно. Однако не каждый мастер возьмется выполнять все работы самостоятельно. Причины: незнание технологических тонкостей и сложная стропильная система мансардной крыши. Но построить мансарду самостоятельно можно, главное – хороший проект и трезвая оценка собственных сил, финансовых возможностей. А мы подскажем и расскажем, какие виды стропил бывают, и разберем устройство стропильной системы мансардной крыши различных типов.

Составление проекта должно учитывать все нюансы. При неправильных просчетах, застройщик рискует получить в итоге не то, что планировалось сделать. Чем проще крыша, тем удобнее ее сделать своими руками. Типы крыш бывают:

1. Двухскатной, где скаты спускаются по обеим сторонам;
2. Ломаной, состоящей из двух и более скатов разных углов наклона;
3. Вальмовой с треугольной формой скатов;
4. Полувальмовой – скаты торцевого типа располагаются примерно на половине расстояния высоты;
5. Купольной для строений многоугольной или круглой формы;
6. Сводчатой – в разрезе такая крыша имеет форму дуги.

Мансардную крышу различают как вентилируемую и невентилируемую. Выбирается тип в зависимости от климатических особенностей региона, например, в зонах с большим количеством осадков лучше строить вентилируемые объекты.

Виды стропильных систем

Стропильная система мансардной крыши выбирается в зависимости от планировки строения и различается так:

1. Наслонная стропильная система мансарды обустраивается в случае, когда несущая перегородка проходит посередине строения. Конструкция перераспределяет весовую нагрузку и подходит для строений, где расстояние между внешними стеновыми панелями и внутренней опорной системой не превышает 7 м.
2. Висячие стропильные системы применимы при отсутствии внутренних перегородок, стен. Опираемые на мауэрлат и коньковый прогон, они подходят для строений, где расстояние между внешними стенами и конструкцией не превышает 14 м.
3. Комбинированные стропила мансарды чаще всего нужны в строениях, где вместо перегородок обустраиваются колонны. Получается, что часть конструкции стропил опирается на колонны, а часть выполняется в висячем варианте. Отсутствие вспомогательных элементов, снижение нагрузки на фундамент и никаких загромождающих элементов – основные достоинства системы, потому данный вариант применяется чаще всего.

Важно! Виды стропильных систем выбираются на стадии проектирования, чтобы правильно рассчитать нужную крепость фундамента. В случае, когда решение о строительстве мансарды возникает на заключительном этапе возведении объекта, потребуется точная схема стропильной системы мансардной крыши и полный перерасчет массы дома с учетом новых данных. Пренебрегать процессом нельзя, особенно в зонах со слабым грунтом. Иначе в итоге получится, что дом быстро просядет, а грунтовые воды приведут фундамент в негодность за короткое время.

Конструкционные особенности стропильной системы

Основные узлы мало отличаемы от обычной двухскатной крыши:

• Мауэрлат – основание крыши, берущее на себя вес.
• Стропила – элементы системы, формирующие наклонность скатов. Верх закрепляется на конек, низ – на мауэрлат или стойку.
• Стойка – элемент, поддерживающий конек или заднюю часть стропильной ноги.
• Подкосы нужны для упрочнения и поддержки стропильных ног. Подкос имеет косой срез и служит для предупреждения прогиба стропил под тяжестью массы.
• Затяжки – горизонтальная стяжка пары стропил, размещаемая в верхней или нижней части.

Важно! Стропильные элементы часто выполняются из древесины самого высокого сорта. Приобретается брус влажностью не более 15-18%, предварительно обрабатывается составами против гниения, антипренами.

Схема сборки стропильной системы для мансарды

Мансардная стропильная система – дело достаточно хлопотное, поэтому лучше поручить сборку мастеру. Но если такого нет, советы и видео помогут выполнить простейшую конструкцию самостоятельно.

1. На верхнюю обвязку стен укладывается брус мауэрлата. Если дом бревенчатый, можно обойтись верхними венцами, усиленными скобами.
2. Смонтировать балки перекрытия. Крепление на мауэрлат или выступы стеновых панелей. Самое простое крепление – без выноса, опора на стены, а вот с выносом – это когда балка выносится за периметр дома для обустройства свеса. В этом случае расстояние между концом балки и стеновой панелью должно быть не менее 0,5-1,0 м.
3. Монтируются вертикальные стойки. Для этого определяется середина балки перекрытия, затем от нее откладываются равные промежутки – расстояние должно быть равно ширине мансардного помещения.
4. Затяжки закрепляются на стойках, при этом получается, что каждая пара стоек выглядит как буква «П».
5. Монтаж нижних стропильных элементов проводится с креплением на стойке. Крепежи – саморезы или гвозди, на мауэрлат крепеж в виде ползунка подвижного крепления, компенсирующий усадочные проявления бруса.
6. Установка стропил мансардной крыши верхней части производится с соединением каждой пары металлической накладкой или бруском.
7. Финальная обработка включает укладку гидроизоляционной мембраны, обрешетки. Обрешетка для мягкого кровельного материала сплошная, для профлистов и другого жесткого материала – разреженная.

Предложенный монтаж стропильной системы – самый простой. Обустроить такую конструкцию своими руками вполне возможно, следует лишь произвести правильные расчеты, стропильной системы, чертежи мансардной крыши, схемы помогут выполнить работы без ошибок.

Стропила с выносом за стеновую панель

Такой вариант применяется при малом объеме внутреннего пространства. Придется опирать стропильную ногу на балку верхнего перекрытия. Мауэрлат тут не нужен, а вот усиливающие подкосы обязательны. Для упрочнения основания можно залить ж/б пояс. Крепление балок перекрытия к монолитному поясу производится анкерами, куда врубаются опорные стойки на максимальную толщину бруса.

Важно! Выносная конструкция формирует карниз: для деревянных домов ширина от 0,5 м, для выполненных из бетона и камня – от 0,4 м.

Схема работ:

1. Установить крайние балки перекрытия, формирующие контур свесов. Сечение балок 150*200 мм.
2. По натянутому между крайними балками шнуру, монтируются остальные брусья: расстояние между ними равно шагу стропильных ног. Утепленные крыши требуют шага стропил 0,6 м, в случае монтажа стропил с указанным шагом их можно выполнить из бруса сечения 50*150 мм.
3. Вытесав шипы подготовить опоры.
4. Установить угловые стойки и скрепить их временными опорами.
5. Отвесом определить место точек опоры балок и выбрать отверстия для них.
6. Установить рядовые стойки и пару несущих опор по центрам фронтона мансарды.
7. Уложить прогоны из досок 50*150 мм. Закрепить прогоны уголками.
8. Соединить опоры брусками, закрепив их также уголками на прогоны.
9. Скрепить ригели, для чего подойдет временный крепеж дюймовкой. Отступление от края каркаса 300-350 мм.
10. Выполнить шаблон для нижнего ряда стропилин: приложить доску-заготовку к торцу прогона и балки, определить место среза излишков, примерить и подтесать.
11. Смонтировать торцевые стропильные стойки.
12. Изготовить шаблон для верхней части стропильных ног.
13. Примерить шаблон и соорудить ярус, как будет стропильная система фото мансардной крыши наглядно покажут всю конструкцию.
14. Если шаблоны подходят идеально, изготовить нужное количество стропильных ног, смонтировать их на место, укрепить бабкой ригели, чтобы избежать их провисания и жестко пришить их к коньковой зоне. Нижняя часть не требует жесткой подшивки, она должна быть свободной.

Финальное завершение – установка каркаса фронтона, обшивка обрешеткой и кровельным материалом. Если не совсем понятно, как сделать данный проект, смотрите видео от профессионалов, материал поможет разобраться в тонкостях строительства.

Мансарда из каркасных модулей

Мансардная крыша стропильная система которой подразумевает вариант каркасных модулей намного проще предыдущей. На перекрытие монтируются не группы отдельных опор, а готовые блочные модули боковых стен будущего помещения мансарды. Подобные конструкции мансардных крыш, их стропильной системы позволяют работать не на высоте, а внизу, просчитывая и промеряя каждый шаг. Поэтапный процесс такой:

1. Заранее сделать по проекту стенки мансарды, причем продольные брусья выполняют роль прогонных и лежневых элементов. Вместе со стойками эти элементы разложить на ровной площадке и отметить угольниками гнезда под опорные точки боковых стен – сделать по ним пропилы.
2. На стойках выбрать шип.
3. Соединить продольный брус со стойками вертикального направления и получается модуль рамы (двойной). Это будущие стенки мансарды.
4. Поднять рамы наверх и установить на место. Временно закрепить установленные рамы распорками и затем прикрутить скобами.
5. Выбрать на краях балок гнезда для монтажа нижнего ряда стропил, при необходимости, доработать гнезда стамеской.
6. Верхний стропильный ярус выполняется на земле, для чего предварительно заготовки подгоняются к нужным элементам.
7. Основание верхнего треугольника мансардной конструкции является растяжкой, при этом длина его равна расстоянию между установленными плоскостями (вертикальными) уже смонтированных рам.
8. По краям растяжки выбрать гнезда, а на нижних пятках – шипы.
9. Собрать стропила для мансарды верхнего яруса, для дополнительного закрепления смонтировать ригель, а узел конька усилить деревянной накладкой треугольной формы.
10. Предварительное изготовление стропильных ног на мансарду, позволит избежать работ на высоте. Выпилить нужно только верхний скос, опираемый на верхнюю стойку стеновой панели и на растяжку верхних стропильных ферм.
11. Примерить нижнюю стропильную часть к торцу, отметить зону формы шипа на нижней пятке, выпилить шипы по сделанному чертежу.

Теперь остается только перебраться наверх и поднять все стропила. Установить сначала фермы, закрепив их на верхнюю обвязку стенок, а затем устанавливают нижнюю часть, прикрепляя к перекрытиям (балкам) скобами. Получается вполне комфортный этаж, стропильную систему для которого собирали на земле. Для облегчения понимания задачи строительства мансардной кровли, модульной стропильной системы, смотрите видео. Все остальные этапы выполняются по стандартной схеме обычной двускатной конструкции, выше приведена мансарда и стропильная система.