Приступая к строительству мансарды, необходимо иметь хороший проект. Вид кровли должен гармонично сочетаться с видом всего здания. Выбирая конструкцию верхнего этажа, необходимо выяснить, как устроена , каков ее шаг. Конструкция стропильной системы является основой кровли. Важными являются все узлы, опоры, расстояние между ними, материал и ограждения. Это опорный скелет кровли, определяющий ее надежность и долговечность, кроме того, стропильная система позволяет выполнять ее прямую функцию – защищать от непогоды. Если планируется строить мансарду своими руками, необходимо подобрать не очень сложную схему конструкции. Стропильная система во многом зависит от того, какой тип кровли будет выбран, какой шаг стропил и какой вид мансардной крыши будет предпочтительным. Проект должен содержать расстояние между стропилами, шаг расположения балок, учитывать как собственный вес кровли, так и нагрузку, вызванную природными осадками. Кроме того, все узлы должны быть устойчивы к перепадам температур.

Система стропил и узлы для различного вида мансардных конструкций имеют свои отличия. При этом конструкция должна быть не очень тяжелой, дабы не нагружать стены здания, надежной и прочной, а шаг стропил оптимальным. По видам мансардные кровли бывают:

• Двухскатными, с двумя скатами по сторонам.

• Ломаной, состоящей из двух или более скатов с различными углами наклона.

• Вальмовой, где два или больше ската имеют треугольную форму.

• Полувальмовая, с торцевыми скатами расположенными примерно на расстоянии половины высоты.

• Купольная, для зданий, имеющих многоугольную или круглую форму.

• Сводчатая, имеющая форму дуги в разрезе.

Тип кровли подразделяется на вентилируемые и не вентилируемые конструкции. В зависимости от климата выбирается строение того или иного типа. Для влажных климатических зон с большим количеством осадков предпочтительнее строить вентилируемые кровли. В подобных крышах слой воздуха между кровельным материалом и изолятором выполняет дополнительную предохраняющую функцию. Не вентилируемая, ломаная больше подходит для сухого климата.

Особенности мансардной крыши

Характерными особенностями мансардной кровли, в отличии от стандартных крыш является воздействие на конструкцию не только снаружи, но и изнутри. Внешние в виде осадков и ветра и внутренние в виде конденсата, возникающего из-за разницы температур в помещении и на улице. Поэтому конструкция верхнего этажа и стропильная система должны иметь дополнительную пароизоляцию и теплозащиту – слои материала, уложенные на некотором расстоянии между собой. Для дополнительной теплоизоляции, как правило, используется минеральная вата, вместе с влагонепроницаемым материалом и гидроизоляцией на кровле они образуют хорошую защиту. Небольшое расстояние между слоями даст вентиляцию кровле.

Как правильно устанавливать теплоизоляцию и гидроизоляцию

Правила для стропильных систем

При строительстве мансардной кровли необходимо четкое соблюдение норм и рекомендаций касающихся конструкций системы стропил и их шага. Основные из них:

• Брус или доску для изготовления стропил следует выбирать из древесины высокого качества и хорошо просушенной (с влажностью не более 15%).
• Размер стропил следует выдерживать не менее 100х100 мм в сечении.
• Не допускается врезка балок в нижний венец, это может ослабить конструкцию.
• Обязательно обработать огнезащитным составом и антисептиком все узлы из дерева, для предотвращения грибка и гниения.
• Угол наклона стропил от 30 до 60 градусов.
• Крепления стропил осуществляются металлическими уголками или металлическими скобами и специальными гвоздями, обвязка производится проволокой.

• Высота стропильной системы варьируется 2.5-3.5 метра, а ломаная конструкция допускает высоту до 4м.

• Особо тщательно следует проектировать и просчитывать узлы и оконные проемы, шаг стропил, т.к. после монтажа стропил изменить параметры мансардных окон будет сложно.

Материалы стропильной конструкции

Стропильная система мансардной крыши может строиться из различных материалов. Современная промышленность позволяет использовать не только дерево, но и облегченные металлические балки и узлы. Самые распространенные это:

• конструкции из металла;

• железобетонные конструкции, применяемые в основном для промышленных зданий;

• деревянные конструкции;

• комбинированные конструкции.

Определять материал следует исходя из конструктивных параметров здания, его размеров и применения. Металлические и бетонные стропильные системы, как правило, используются на зданиях промышленного назначения. В частных и небольших по размеру домах чаще предпочитаются деревянные конструкции. Дерево легче обрабатывать, конструкция кровли не такая тяжелая, стропильная система из дерева легче монтируется и намного экологичнее.

Расчет стропильной системы

Чтобы кровля прослужила долго, надежно выполняла свои функции и не требовала постоянного ремонта, необходимо проделать точные расчеты перед началом строительства. Следует учесть собственный вес кровли, зависящий от ее материала, количество осадков и нагрузки ветра. В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции и шаг установки стропил. Перечислим основные разновидности стропильных систем:

• висячая;

• система стропил ломаной крыши;

• наслонная система;

• комбинированная.

Расчеты для систем с наклонной конструкцией, ломаной кровли легче и быстрее, чем для висячих стропил. Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные конструкции скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам. Расчет с помощью сложных формул и коэффициентов должен дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативная средняя нагрузка равняется 50 кг на м².

Расчетная схема стропильной системы

Обрешетка и мауэрлат

Конструкция обрешетки напрямую связана с видом кровельного покрытия. Для мягких видов покрытия (например, ондулин) обрешетка должна быть сплошной. При использовании шифера, металлочерепицы или профнастила, доски на обрешетке следует располагать на расстоянии 25-40 см. Для изготовления обрешетки, обычно, используется обрезная доска толщиной 40-50 мм. Если крыша устроена с малым уклоном, следует установить снегозадерживающие конструкции.

Для каменных строений распространена такая часть стропильной системы как мауэрлат. Его задача скомпенсировать часть нагрузки стропил на стены дома. Кроме того, мауэрлаты соединяют конструкцию крыши и здания. Как правило, крепится мауэрлат при помощи анкеров на бетонный пояс поверху стен. В небольших деревянных домах из бруса или рубленых роль мауэрлата может выполнять последний венец.

Опоры стропильной системы

В случае монтажа лежней на столбах, размеры столбов должны равняться 100х145 мм ± 5 мм. Если лежень монтируется на стене или на перекрытии, между ними можно установить узкую доску. Лежень можно не использовать для четырехскатной кровли, если используются балки без крышных подкосов.

Монтаж

Вкратце приведем порядок, в котором устанавливаются стропильные системы скатных крыш. Начинать следует с монтажа мауэрлата, на который будет опираться стропильная система. Изготавливается он из бруса размером, примерно 10х15 см и принимает на себя нагрузку стропил. Под брус заводится гидроизоляция в виде рубероида или аналогичного материала. Фиксация мауэрлата производится шпильками или с помощью цементного раствора.

В случае если крыша имеет ломанную или комбинированную конструкцию, наиболее распространенной формой фермы является п-образная. Рекомендуется монтаж таких ферм производить внизу, после чего поднимать и устанавливать на крыше. Каркас собирается из доски 5х15 см или бруса 10х10 см и монтируется на крыше на расстоянии 0.5-2 метра. Дистанция между фермами определяет нагрузку, которую должна выдерживать кровля. Чем меньше расстояние между стропилами, тем большую тяжесть выдержит конструкция. Наиболее распространенными являются треугольные фермы.

Важно! Первыми следует устанавливать крайние фермы, соединив их коньком. Конек с помощью уровня выравнивается по горизонтали, после чего можно ставить промежуточные фермы.

Подобная конструкция с П-образными фермами является оптимальной при ширине кровли не более 6 метров. Для крыш превышающих этот параметр рекомендуется конструкция с дополнительной центральной опорой из бруса. Стропильные ноги и фермы в верхней части между собой соединяются горизонтальными балками. Для изготовления надежной и прочной стропильной системы мансарды, следует использовать хвойные сорта древесины. Брус, хороший просушенный и ошкуренный, тщательно проверяем на наличие сучков на всех элементах и выбраковываем. Крепеж осуществляется металлическими уголками, скобами на равном расстоянии и накладками.

Устройство стропильной системы крыши

Строительство мансард в последнее время побило все рекорды популярности – стоимость жилья растет, а мансарда позволяет получить дополнительную жилую площадь с минимальными капиталовложениями. Однако устройство подобной крыши имеет свою специфику и нюансы, которые следует учитывать, чтобы получить ожидаемый результат. В этой статье мы подробно рассмотрим все тонкости возведения мансарды своими руками.

Начинать строительство мансарды необходимо с создания плана и оценки состояния несущих конструкций. В некоторых случаях фундамент не справится с дополнительной нагрузкой, например, если вы решили построить мансарду на старом доме. Чтобы основание не ушло в землю и не дало трещины, необходимо провести исследование и при необходимости укрепить фундамент. Второй вопрос, который следует решить – определиться с типом конструкции будущей мансарды. Это значит выбрать форму крыши и материал отделки. От этого будет зависеть не только внешний вид фасада, но и размеры внутреннего пространства. Составление проекта Этап проектирования, с которого и должно начинаться любое серьезное строительство, является основополагающим для всей дальнейшей работы. От точности расчетов зависит не только конечный результат, но также экономия на стройматериалах и личном времени. Лучше сразу отнестись к созданию проекта мансарды серьезно, чтобы потом не тратить средства на исправление собственных ошибок. Прежде всего необходимо проанализировать специфику планировки здания, на котором будет пристраиваться мансарда. Анализ должен включать размеры стен будущей конструкции, форму крыши, материалы отделки, расположение окон, дверей, балкона, лестницы и т.д. Важно учесть каждую мелочь, вплоть до того, какие розетки вы будете устанавливать и какие приборы к ним будут подключены. Помочь в составлении плана мансарды может соответствующий СНиП, где подробно изложены нормативы и требования к строительству. Например, линия стыковки крыши и стены фасада должна находиться не меньше чем в 150 см от пола чердака. Чему следует уделить особое внимание при создании проекта мансарды: Данные пункты должны лечь в основу проекта мансарды, и если вы их обозначите, работать будет значительно проще. Если вы никогда не занимались подобной работой, рекомендуем ознакомиться с проектами мансард на сайтах компаний-застройщиков или частных фирм, чтобы не упустить какую-нибудь важную деталь. Расчет стропил Расчет стропильной системы крыши должен быть выполнен очень точно и со знанием дела, поскольку от него зависит, выдержат ли несущие стены нагрузку мансарды. В зависимости от угла наклона стропил и конфигурации крыши нагрузка изменяется. Если вы сомневаетесь в мощности стен, их лучше сразу укрепить или выбрать не слишком тяжелую конструкцию кровли. Установленные строительные нормы помогут выполнить инженерный расчет стропильной системы: Самым распространенным вариантом крыши для мансарды является двускатная ломаная кровля, однако в этом случае нагрузка на стены будет значительно больше, чем, скажем, у односкатной конструкции. Но преимущество ломаной кровли в том, что она обеспечивает максимально возможную полезную площадь мансарды. Вне зависимости от выбранного типа крыши необходимо создать мощный каркас с достаточным количеством несущих опор, способных выдерживать вертикальную и горизонтальную нагрузку. Особенности конструкции Если вы хотите построить мансарду на старом доме, перед этим потребуется демонтировать старую кровлю. После демонтажа можно приступать к установке несущих элементов конструкции – мауэрлата. Мауэрлат для мансарды Для фиксации мауэрлата специалисты рекомендуют использовать анкерные болты диаметром не меньше 12 мм и закреплять их в слое железобетона. Перед установкой анкера загните его конец так, чтобы получился крюк – так вы предохраните крепеж от случайного выдергивания. Профессиональные проектировщики делают детальный чертеж мансарды, где точки крепления мауэрлата к стене выведены отдельно. Там же обычно указывают необходимое количество анкеров и их размеры. Шаг установки болтов может составлять от 100 до 150 см. Мауэрлат – это мощный брус с сечением 150х150 или 200х200, размещенный в точке схождения крыши и несущей стены дома. Для обустройства двускатной кровли необходимо установить два бруса, а для 4-х скатной понадобится, как вы уже догадались, 4 бруса. Крепежные элементы мауэрлата должны располагаться между брусьями стропил, чтобы в нем не было чересчур много врезок, которые могут негативно отразиться на несущей способности. К примеру, если построить мансарду своими руками со стропилами, расположенными в метре друг от друга, то анкера должны тоже идти с шагом в метр, но со смещением в 50 см, чтобы встать как раз между стропилами. Полезный совет: для крепления мауэрлата всегда используйте только оцинкованные болты, чтобы не допустить появления ржавчины. Устанавливайте опорный брус на слой гидроизоляционного материала. Это может быть обычный рубероид, полиэтиленовая пленка или современная водонепроницаемая мембрана. Если вы делаете мансарду в кирпичном доме, анкера можно поставить в момент возведения несущих стен. Чтобы зафиксировать брус в мауэрлате, просверлите отверстия диаметром, равным диаметру шпилек, а когда брус встанет на место, закрепите его гайками. Стропильная система Мауэрлат является основой стропильной системы, а она, в свою очередь – «скелетом» кровли. Эта несущая конструкция должна выдерживать вес всего кровельного пирога и внешних нагрузок – ветра, снега, воды и т.д. Требования к стропильным системам описаны в СНиП в зависимости от типа крыши и климатических условий региона. Для обустройства стропильной системы вам понадобятся обычные инструменты, которые есть у каждого хозяина – молоток, топор, ножовка, уровень, строительный степлер, отвес, рулетка. Чтобы построить мансарду из бруса и быть уверенным в ее долговечности, выбирайте крепкие изделия без дефектов с сечением 100х100 мм для стоек и стропильные доски с подходящим сечением. Из крепежей понадобятся гвозди 100-120 мм, мощные металлические скобы и противогрибковый состав для обработки деревянных элементов. По-хорошему все брусья и доски следует обработать дезинфицирующими и антипиренными составами. Самые качественные стропила получаются из сосны и лиственницы. Влажность материала должна составлять не больше 22%. Стропила могут быть наклонными и висячими. Наклонные элементы одним концом упираются в несущую стену, а другим – в прогон или стойку. Висячие позволяют организовать небольшой навес ската кровли над стеной дома, обеспечивая таким образом дополнительную защиту от влаги и холода. Соединяются стропила на коньке крыши внахлест или накладными плашками. Важно: Стойки стропил прикрепляют на мауэрлат в случае использования деревянных балок перекрытия, а если строительство ведется на железобетонной плите, стойки можно ставить в любой точке. Во время строительства мансардной крыши очень важно правильно организовать систему диагональных связей и подкосов. Чтобы элементы со временем не прогнулись, необходимо установить горизонтальный ригель. Для очень широких построек рекомендуется ставить висячие стропила, стягиваемые затяжкой. В некоторых случаях для возведения стропильного «скелета» используют не только деревянные, но и металлические элементы, однако разница коэффициентов теплопроводности материалов может привести к деформациям. Кроме того, металлические детали нуждаются в дополнительной гидроизоляции. Монтаж кровли Каждому типу кровли свойственная своя технология монтажа, но есть общие моменты, требующие особого внимания. Так, ендовы, вне зависимости от кровельного материала сделать труднее, чем провести укладку покрытия, а с примыканиями могут возникнуть дополнительные проблемы. Поэтому важно четко следовать инструкции монтажа, чтобы в будущем места примыкания к трубам или стенам не доставляли неприятностей. Как построить мансарду: Видео о том, как построить мансарду своими руками, позволит вам лучше понять весь процесс: Теплоизоляция мансарды Отдельно хотелось бы остановиться на теплоизоляции мансарды. Утепление мансардного помещения состоит из трех этапов: защита пола, фронтонов и потолка. Для всех поверхностей можно использовать один утеплитель, главное, чтобы он был устойчив к воздействию влаги, обладал низкой теплопроводностью, не горел и был экологически чистым. Под эти требования попадает много современных материалов различной стоимости. Из самых недорогих можно выделить пенопласт, пенополистирольные плиты, минеральную вату. Плиты ДВП можно использовать для мансарды, расположенной над баней. Рассмотрим наиболее популярные утеплители для мансард: Стекловата – разновидность минераловатных утеплителей и один из самых бюджетных вариантов, однако монтаж этого материала довольно специфический. Особенно сложно работать со стекловатой при утеплении потолков, поскольку она выделяет много пыли, вызывающей раздражение. Работу следует проводить в защитном костюме, покрывающем все тело, очках, перчатках и респираторе. Несмотря на соблазнительно низкую цену, многие отдают предпочтение другим материалам, например, пенопласту. Пенопласт – традиционный утеплитель, используемый в различных сферах строительства. С ним легко работать, он хорошо удерживает тепло, не впитывает влагу и прослужит не меньше 10 лет. Единственный недостаток – при пожаре пенопласт плавится и выделяет токсичный дым, опасный для здоровья. Пенополистирол – более прочный по сравнению с пенопластом, отличается высокой паропроницаемостью и долговечностью. Пенополистирол можно использовать для утепления помещений с высокой влажностью. Он не горит и не выделяет токсичных веществ, поэтому считается одним из лучших бюджетных утеплителей для жилых помещений. ДВП – оптимальный вариант утеплителя мансарды над баней. Материал обладает прекрасной звукоизоляцией, низкой теплопроводностью, не деформируется. С его помощью можно быстро выровнять поверхность для укладки финишного покрытия. Мы рассказали, как правильно построить мансарду, используя наиболее экономичные материалы и проверенные способы монтажа. Внутренняя отделка осуществляется точно так же, как и в остальных помещениях дома. Вы можете оклеить стены обоями, покрасить краской, застелить пол ламинатом или уложить теплый ковер.

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.

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

• Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
• Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые :

• Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
• Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда – порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

• Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
• По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине . Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
• От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
• Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
• Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
• По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
• Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
• На установленные опоры укладываем прогоны – доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
• Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
• Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
• Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
• По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
• Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
• Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
• Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
• Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
• Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
• Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
• Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

• По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
• Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
• Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
• Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
• Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
• Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
• Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
• Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
• Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
• Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

• Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
• Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
• Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

В процессе эксплуатации частного дома, загородного коттеджа или дачного домика, часто встает вопрос увеличения жилой площади. Решается он обычно посредством пристройки или надстройки.

Пристройка к дому дело хлопотное. К тому же, жилая пристройка имеет один существенный недостаток - «крадет» полезную площадь участка.

Поэтому, популярным способом расширить жилую площадь индивидуального дома является устройство второго этажа или мансарды, т.е. чердачной крыши. Конструкция мансардной крыши позволяет использовать полученное пространство, как жилое помещение.

Что лучше мансарда или второй этаж

В пользу мансарды говорят такие факты: ниже стоимость строительства, лучшее утепление жилой площади, меньшая нагрузка на фундамент. В целом же, мансарда является изюминкой дома, придает ему определенный колорит.

Если по существу, то полноценный 2-й этаж практичнее и проще в плане реализации, чем мансардный. Тут всё зависит от ситуации, если дом проектируется, то лучше сразу предусмотреть второй этаж, т.к. устройство мансарды более хлопотная задача. А если дом жилой и имеет крышу мансардного типа, то будет разумно оборудовать в ней жилую комнату вместо чердака «для нужных вещей».

Виды мансардной крыши

Оптимальный угол наклона 40°. Скат должен располагаться с подветренной стороны. Позволяет обустроить небольшой чердак над мансардой. За счет только одного острого угла увеличивается полезная площадь помещения.

Двухскатная мансардная крыша

Простая двускатная (скатная или щипцовая) состоит из двух скатов, соединенных под определенным углом. Преимущество двускатной крыши в простоте изготовления стропильной части и отделке. Недостаток - в появлении «глухой» площади (в месте примыкания крыши к стене), которая обычно не используется. Часто мансарды с двускатной крышей возводят вместе со стенами. Крыша с углом уклона 45° идеальна для домов шириной не более 6 м.

Несимметричная двускатная мансардная крыша. Частный дом с такой крышей будет отличаться оригинальностью и функциональностью одновременно.

Сложность строительства крыши с несимметричными скатами состоит в проведении расчетов.

Ломаная мансардная крыша. Ее отличие в том, что каждый скат имеет две составляющие. Устройство ломаной крыши позволяет получить более высокое мансардное помещение. А также уменьшить незадействованную площадь. Такие крыши наиболее распространены, благодаря возможности пристроить гараж или летнюю кухню под одной кровлей.

Четырехскатная мансардная крыша

Вальмовая мансардная крыша. В данной конструкции скаты кровли играют роль стен.

Одной из разновидностей вальмовой мансардной кровли является датская вальмовая крыша. Ее постройка отличается наличием фронтонов, которые позволяют смонтировать обычные, а не кровельные окна (мансардные).

Полувальмовая мансардная крыша (двухскатная, четырехскатная). Сложная конструкция, низкие скаты защищают фронтоны дома от осадков.

Скатные крыши могут быть одно и многоуровневыми.

Нестандартные решения также вполне возможны для мансардной крыши. Для их устройства требуется тщательный расчет нагрузок, устойчивости и т.п. Без специального образования выполнить монтаж сложно, поэтому стоимость работ более высока, по сравнению с классическими конструкциями.

Некоторые примеры оригинальной мансардной крыши - на фото.

С видами определились, остается открытым вопрос, как сделать мансардную крышу своими руками.

Краткая инструкция содержит основные этапы работы и обратит ваше внимание на некоторые нюансы их выполнения.

1 этап - Проектирование и расчет

Выбор внешнего вида мансардной крыши, и расчет ее параметров производится с учетом таких факторов как:

угол уклона скатов;

материал отделки;

Надежным помощником в расчетах станет СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Нюанс. Чем больше угол наклона, тем меньше будет высота мансардного помещения (минимальная высота потолка комнаты на мансардном этаже 2,2 м). Соответственно, чем меньше угол наклона мансардной крыши, тем больше будет площадь помещения. Если уклон недостаточен, то осадки могут собираться на крыше, что приведет к дополнительным нагрузкам на нее.

Более пристальное внимание расчетам уделяется в том случае, если возводится нестандартная мансардная крыша. Например, несимметричная двухскатная мансардная крыша отличается смещенным центром тяжести. Это влияет на равномерность передачи нагрузки на несущие стены и фундамент.

На этом этапе решается и такой вопрос, как способ доступа на мансардный этаж. Выбор места устройства лестницы на мансарду важное решение. Внутреннее расположение позволяет пользоваться ею в любое время года. Внешнее позволяет сэкономить полезную площадь нижнего этажа.

Совет. Потолочная складная лестница для мансардного этажа — это наиболее экономичный вариант, но наименее практичный.

Стропильная система мансардной крыши

На выбор стропильной системы влияют:

1. размеры мансарды;
2. параметры перекрываемого пролета;
3. форма кровли;
4. конструкция первого этажа;
5. место расположения несущих стен и дополнительных опор;
6. вес кровельного материала.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Выделяют два типа устройства стропильной системы крыши с мансардой:

• висячие стропила. Основанием для стропильных ног служат стены дома. При строительстве висячих ферм не всегда устанавливается мауэрлат (в зависимости от стенового материала);

• наслонные стропила. В данном случае необходимо возведение дополнительной опоры. В качестве которой используются коньковый прогон или аттиковая стенка усиленная железобетоном. Устройство наслонной стропильной системы допускается при расстоянии между несущими стенами до 7 метров.

Конструктивная разница между устройством крыши с висячими и наслонными стропилами показана на схеме.

При строительстве мансардной крыши чаще используют комбинированный тип - сверху системы висячие стропила, а по бокам наслонные.

При этом обязательно изготавливаются чертежи с указанием места расположения отдельных элементов и расстояния между ними. Пример показан на рисунке.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Расчет стропильной ноги для мансардной крыши

Выбор породы древесины и обоснование ее оптимальной толщины.

Количество материала, требуемого для стропильной системы, зависит от ее вида и всех, перечисленных выше факторов.

Нюанс. От применяемого пиломатериала зависит промежуток между стропильными ногами.

Шаг стропильных ног под мансардную крышу будет составлять 60-90 см.

В качестве материала может использоваться клееный бруса (80х80, 100х100 мм), доска (под шифер и металлочерепицу сечение 50х150, под ондулин 50-200).

Нюанс. Длина пролетов увеличивает диаметр (сечение) стропил или уменьшает промежуток между ними.

Что касается породы, то рекомендуется использовать сосну. Ее древесине свойственна высокая прочность, гибкость, простота обработки, отсутствие сучков. Деловая древесина должна быть не ниже 2 сорта. Цельные балки можно заменить склеенным брусом, он имеет более высокие качественные характеристики.

Толщина доски для изготовления стропил (сечение стропильной ноги) должна составлять не менее 50 мм. Ширина доски для стропильной ноги - от 150 мм (если длина стропил до 6 метров, если более, то 180-200 мм). С одной стороны, это требование обусловлено тем, что на нее приходится нагрузка, с другой - между стропильными ногами укладывается утеплитель.

Совет - любое строительство или перестройку нужно узаконить в соответствующих органах.

2 этап - Установка мауэрлата

Мауэрлат - дополнительная деревянная обвязка по верхнему периметру строения.

Назначение мауэрлата заключается в создании условий для надежного крепления нижней части стропил. А также перераспределению нагрузки, которая создается от давления крыши на несущие стены и фундамент строения.

Монтаж простой двухскатной мансардной крыши требует установки мауэрлата только на те стены, на которые будут опираться стропильные ноги. Четырехскатная кровля требует его установки по всему периметру строения.

Совет. В деревянном срубе роль мауэрлата играет верхних венец. Так можно делать, но при условии установки стропильных ног на скользящие крепления. Т.к. из-за нагрузки на стропильную систему (ветровая, снеговая) создается горизонтальное давление и верхние бревна могут сместится наружу. Кроме того, если материал для стропильной системы не высушен должным образом, то со временем, при жестком креплении, крыша деформируется.

Нюанс. Каменный коттедж и дом требует обустройства мауэрлата по всему периметру наружных стен. В кирпичном можно устанавливать его звенья только под стропила.

Параметры мауэрлата для бревна - диаметр 150 мм, для бруса - 100х100 мм.

Порода - сосна, но лучше лиственница.

Крепление мауэрлата должно быть надежным, ведь это базис для всей стропильной системы.

Существует несколько способ крепления мауэрлата: анкерными болтами, шпильками или арматурой (фиксируют в основание несущей стены);

Совет. Если строение возведено из пенобетона или другого пористого материала можно использовать только длинные болты или арматуру, длина которой в 3 раза превышает ширину бруса мауэрлата. Это связано с тем, что из пористого материала любые другие крепления вытягиваются очень легко.

• отожженной проволокой (вмуровывают в кладку кирпича);

• деревянным нагелем (используется при установке мауэрлата в срубе).

Нюанс. Чтобы предотвратить разрушение мауэрлата нужно обеспечить должную гидроизоляцию, например, положить рубероид, а сам брус обработать антисептическими растворами.

В случае соответствия ширины мансарды ширине дома стропильные ноги опираются на основание несущей стены. Но, лучше все-таки установить мауэрлат.

3 этап - Строительство мансардной крыши

Устройство каркаса мансардной крыши

Балки перекрытия. Устанавливаются на мауэрлат. В дальнейшем они будут служить основанием для устройства пола в мансарде.

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Для простой крыши изготовление стропильных ног заключается в формировании простых треугольников. Их можно собрать на земле и устанавливать в виде готовых треугольников.

Для двухскатной ломаной крыши сначала крепят П-образный каркас, и уже на нем фиксируют стропильную часть висячим (для верха) и наклонным (для боков) способом. Схемы ниже показывают это более наглядно.

Нижние концы стропильной ноги нужно запилить и прикрепить к мауэрлату с помощью гвоздей или металлических скоб (подвижное крепление).

Нюанс. Запил ноги должен быть очень точным, чтобы обеспечить плотное прилегание к мауэрлату.

Стропильные ноги устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга. В противном случае, нагрузка на систему будет распределяться неравномерно.

Установка начинается с крайних ног. Затем между ними нужно натянуть веревку. Так будет выдержана горизонталь при установке промежуточных ног.

После того, как все стропила установлены они соединяются между собой. Шаг обрешетки зависит от выбранного кровельного материала.

Совет. Места, предназначенные для установки мансардных окон, усиливаются поперечным брусом. Таким образом, окно будет надежно зафиксировано.

При значительной ширине мансардной крыши нужно установить коньковую балку. Она будет служить дополнительной опорой. И часть нагрузки (от веса кровли и снега) перераспределиться на нее.

При значительной длине коньковая балка дополняется опорой.

Гидроизоляция мансардной крыши

На обрешетку крепится пленка гидробарьера. Особенность ее крепления состоит в том, чтобы сделать нахлест в 100 мм. Большинство производителей маркируют место нахлеста яркой полоской.

Крепится пленка гидроизоляции строительным степлером. И в случае дождя она надежно защитит конструкцию даже при отсутствии кровельного материала.

Утепление мансардной крыши

Утеплитель укладывается под гидроизоляцию. Профессионалы рекомендуют использовать для этих целей гибкие утеплители - минеральную и базальтовую вату. Их преимущество в гибкости, в способности заполнить любые пустоты.

Укладка паробарьера

Пленка паробарьер оберегает кровельный утеплитель от пара, проникающего в него из жилого помещения мансарды.

Совет. Важно обеспечить необходимые зазоры между кровельным материалом и утеплителем. Их наличие и параметры определяются видом утеплителя, классом применяемых пленок и кровельным материалом.

Строительство мансардной крыши - видео

4 этап - Установка мансардных окон

Площадь окон, для достаточного попадания дневного света, должна составлять не менее 12.5%.

Ввиду особенностей конструкции крыши мансардного типа для остекления используются специальные мансардные окна. Технология установки предусматривает монтаж окон до выполнения отделочных работ. При этом окна обязательно должны открываться, чтобы обеспечить возможность доступа свежего воздуха. В непогоду, они, естественно должны быть закрыты.

5 этап - Кровля мансардной крыши