Стропильная система с мансардной крышей. Стропильная система мансардной крыши: как выкроить жизненное пространство

Возведение мансарды дает возможность увеличить размеры полезной площади и обустроить жилое помещение непосредственно под кровлей. Выбор конструкции мансардных крыш зависит от архитектурных особенностей дома, расчетной нагрузки на кровельную систему и строительные конструкции, стилевых предпочтений.

Стропильная система мансардной крыши может быть возведена на срубе или коробке дома взамен старой щипцовой крыши, если стены и фундамент способны выдержать увеличение нагрузки.

Формы мансардных крыш

Привычный вариант, знакомый всем – это «ломаная» скатная крыша, у которой верхние и нижние части ската расположены с разным уклоном. Такая конструкция стропильного каркаса позволяет увеличить высоту стен помещения под крышей, сделав его просторнее и удобнее для проживания.

Мансардная крыша может и не иметь излома на скатах, при этом ее стропила также являются двусоставными. Такой вариант визуально не отличается от стандартной двухскатной крыши.

Это означает, что мансардная крыша может быть:

пятиугольной ломаной;
треугольной.

Конструктивная особенность каркасов мансардных крыш заключается в том, что они фактически состоят из двух ярусов. Нижний трапециевидный ярус – это полезное пространство помещения, продольные стены которого сформированы из стоек, на которые опираются стропила нижней части скатов. Верхний ярус – треугольная в сечении верхняя часть крыши, которая может быть любой выбранной высоты.

Стропила нижнего яруса бывают только наслонными, для монтажа верхнего яруса применяются наслонные и висячие системы.

Общая форма крыши зависит от углов наклона стропильных ног в верхней и нижней части. Если эти углы совпадают, мансардная крыша получится треугольной, если разные – пятиугольной.

Помещение под пятиугольной крышей имеет прямоугольное сечение – каркас стен в ней образуют стойки, на которые опираются верхние концы нижних стропил и основание верхнего яруса. Поперечное сечение помещения под треугольной крышей – пятиугольник, так как в стропильной системе используются короткие стойки и стропила формируют наклонную часть потолка.

Расчет мансардной крыши

Расчет стропильной системы мансардной крыши включает в себя поиск оптимальных размеров для всех элементов системы. Важно учитывать высоту потолков в помещении под кровлей после монтажа чистовой отделки.

Рекомендуемая высота потолка – 2-2,5 метра. Если у помещения скошены верхние углы, высота стен в самой низкой точке должна составлять не менее 80 см – это позволит установить мебель, чтобы максимально использовать пространство вдоль стен. Высота стены в 140-150 см дает возможность человеку среднего роста свободно перемещаться в полуметре от стен, если угол наклона кровли составляет 45-60 градусов.

Согласно СНИП, помещение под кровлей считается мансардой, а не чердаком, если расстояние от перекрытия до конька составляет не меньше 2,5-2,7 метра.

При расчетах крыши с прямыми скатами важно найти оптимальную высоту конька, поскольку, чем ниже кровля, тем меньше размер помещения, но чрезмерно высокая крыша сложнее и дороже в монтаже, испытывает повышенные ветровые нагрузки.

Ломаная мансардная крыша

Стропильная система мансарды с ломаными скатами:

опирается лишь на внешние стены (система висячего типа);
опирается на внешний каркас дома и внутренние стены либо на столбики-колонны (наслонная система).

Висячая система используется при ширине пролета между длинными стенами до 8 метров. Опорные стойки, на которые опираются стропила, монтируются двумя способами. В первом случае на балки перекрытия укладывается брус-лежень, во втором – опоры крепятся непосредственно к балкам.

Если промежуток между продольными стенами более 8 метров, требуется на этапе проектирования дома предусмотреть внутренние капитальные стены или возведение кирпичных опорных столбов на фундаменте.

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Классический вариант мансардной крыши – пятиугольная система с опорными стойками, формирующими стены помещения. Если посмотреть на нее в разрезе, можно увидеть прямоугольник в центре, два симметричных прямоугольных треугольника по его сторонам и равнобедренный треугольник сверху.

Верхний треугольник мансардной крыши представляет собой стропильную арку из двух ног и затяжки. Чтобы затяжка (она же выполняет функцию перекрытия потолка мансарды) не провисала, по центру монтируют бабку-подвеску. Такой вариант исполнения используется, если длина горизонтального элемента верхнего треугольника превышает 3 метра.

Так как бабка является подвесом, а не опорой, ее нельзя крепить к затяжке стропильной арки методом врубки, ослабляя конструкцию и формируя распор. Помимо вертикального элемента монтируют подкосы.

В стандартном варианте стропила нижней части опираются нижней частью на мауэрлат, а верхней – на прогон, брус, который закреплен на вертикальных стойках и обеспечивает жесткость конструкции.

Стойки опираются на лежень либо на балки перекрытия. Стойки в нижней части и к верхнему прогону крепятся методом врубки, соединение дополнительно укрепляется металлической пластиной, уголком.

Обратите внимание: если лежень укладывается на перекрытие из бетона, столбик или капитальную стену из штучного строительного материала, под него необходимо подстелить рулонный битумный гидроизоляционный материал.

При необходимости для жесткости конструкции между пятой опорной стойки и наслонным стропилом крепится подкос.

Установка стропил нижнего яруса выполняется под относительно небольшим углом к вертикали, поэтому снеговую нагрузку эта часть крыши практически не испытывает. При этом повышена ветровая нагрузка – резкие порывы ветра способны сорвать или сдвинуть плохо закрепленную крышу. Для надежности каждую стропильную ногу дополнительно крепят к мауэрлату при помощи проволочной скрутки.

Как увеличить площадь мансарды

Ширина помещения под крышей жестко зависит от ширины дома, если стропила опираются непосредственно на мауэрлат. Чтобы увеличить жилое пространство, стропильные ноги выносят за линию стен. В этом случае стропильная нога опирается не на мауэрлат, а на удлиненную балку перекрытия. Такая конструкция требует обязательного использования усиливающего подкоса внутри бокового треугольника, образованного стойкой, балкой и стропильной ногой.

Если дом возведен из кирпича, блоков или других материалов, за исключением древесины, мауэрлат устанавливать не требуется. Но для жесткости системы по периметру коробки дома и на внутренних капитальных стенах заливается монолитный пояс из железобетона, который затем гидроизолируется.

Балки, выходящие за пределы стен, должны сформировать карниз определенной ширины. Для домов из кирпича, пенобетона и т.д. рекомендуемая минимальная ширина карнизного свеса составляет 0,4 м, для дома из бруса или бревна – 0,5 м.

Монтаж стропильной системы

Возведение стропильного каркаса мансардной крыши с выносом стропильных ног за линию стен выполняется по следующей технологии:

Используя брус сечением не менее чем 150х200 мм, укладываются крайние балки будущего перекрытия. Важно, чтобы они лежали в одной плоскости (при необходимости подкладываются доски для выравнивания) и формировали одинаковые карнизные свесы. Если коробка дома представляет собой не идеальный прямоугольник, корректируем положение балок, проверяем диагонали.
Между концами балок с каждой стороны натягиваем контрольные шнуры. Ориентируясь на них, укладываем остальные элементы основания перекрытия с равным шагом, который должен соответствовать шагу стропил.
От левого и правого края крайних балок откладывается расстояние, на котором будут установлены стойки. На отмеченных местах при помощи стамески изготавливаются гнезда в 1/3 от высоты балки.
На нижних концах угловых опор вырезаются шипы под размер гнезд. Сечение бруса для угловых стоек – 100х150 мм, для рядовых – 50х100 мм. При нарезке материала под проектную длину следует добавлять 10 см на изготовление шипа и погрешности при стесывании лишней древесины.
Монтируются угловые стойки, проверяется их вертикальность и взаимное расположение. Натягиваются контрольные шнуры для установки рядовых стоек.
При помощи отвеса от контрольного шнура определяются места под гнезда рядовых опор. Стамеской выбираются гнезда.
Крепятся рядовые стойки, а также несущие опоры по центру фронтонов.
Проверяется вертикальность стоек и высота расположения верхних торцов, при необходимости выполняется подрезка. Стойки каждой стороны связываются в единую систему прогонами из досок 50х150 мм. Доски крепятся при помощи стальных уголков и гвоздей.

Опоры, установленные друг напротив друга, соединяют брусками сечением 100х150 мм, которые крепятся к прогонам также при помощи уголков и работают на растяжение, как ригели. Под каждый ригель требуется установить временную опору из доски-дюймовки.
Поверх ригелей закрепляется временный настил из пары-тройки досок-дюймовок с отступом от краев каркаса на 30 см. Он упростит монтаж верхнего сегмента стропильной системы.
Из доски-дюймовки выполняют шаблон, по которому затем изготавливают стропильные ноги. Заготовка прикладывается к торцам балки и прогона, на ней отмечаются места, где следует выбрать паз. Излишки стесываются, чтобы точно подогнать шаблон.
На земле по шаблону изготавливаются нижние стропила. Если нет уверенности, что все размеры конструкции соблюдены точно, у стропильных ног выбирают только верхний паз, а пятку подрезают по месту установки на балку.
Выполняется установка крайних стропил с каждой стороны, они соединяются контрольным шнуром.
Устанавливаются все стропила нижнего яруса, монтируются подкосы в каждом треугольнике.
К верхней части конструкции крепят временную фронтонную доску, чтобы изготовить шаблон верхней стропильной ноги.
На земле из доски 50х150 мм изготавливают стропила для верхних арок (по шаблону и зеркальные к ним), затем монтируют их на ригели. Верхние концы стропильных ног упираются друг в друга.
Чтобы исключить провисание ригелей, в каждой верхней ферме монтируется бабка-подвес требуемого размера. Бабка жестко крепится только в коньковой части.
Если у дома нет фронтонов, выполненных из стенового материала, монтируется и обшивается каркас фронтонов.
На стропила для ломаной мансардной крыши крепится обрешетка, шаг которой зависит от угла наклона скатов и характеристик выбранного кровельного материала. Кровля мансарды должна быть хорошо утеплена.

Существуют и другие технологии монтажа, в частности, установка на перекрытия готовых модулей каркаса, собранных на земле. Такой подход позволяет свести к минимуму высотные работы и выполнить тщательную подгонку всех элементов. Единственная сложность заключается в необходимости подъема на высоту тяжелых готовых ферм из бруса.

Прежде чем приступать к монтажным работам, необходимо подготовить проект, разобравшись, какие используются стропила мансардной крыши, ознакомившись со строением всей конструкции. В этом деле вам поможет компания «Марисруб» , которая не только составит проект, выберет и изготовит пиломатериалы, но и проведет необходимые кровельные работы http://marisrub.ru/uslugi/krovelnye-raboty .

Приветствую, камрады! Нам предстоит разобраться, как устроена стропильная система мансардной крыши. Я познакомлю вас с ее основными элементами, их функциями и поделюсь собственным опытом строительства мансардного этажа. Но сначала - несколько определений, которые помогут нам избежать путаницы.

Определения

Мансардными традиционно называется вполне конкретный вид крыш - ломаные, то есть с двумя скатами с переменным уклоном. Однако традиционное определение неполно. На самом деле так можно назвать любую крышу, позволяющую разместить под ней мансарду - жилое помещение, ограниченное скатами кровли.

Полумансардная крыша отличается от мансардной тем, что опирается на капитальные боковые стены высотой не менее полутора метров. Полумансарда более выгодно использует пространство: у нее нет участков с низкими потолками, непригодных к эксплуатации в качестве жилой площади.

Вот основные виды мансардных крыш:

Изображение	Тип и краткое описание
	Односкатная : единственный скат кровли опирается на капитальные стены разной высоты. Для эффективного использования всей площади мансарды меньшая из стен должна иметь высоту не менее 1,5 метров, что подразумевает увеличение затрат на строительство.
	Двускатная : представляет собой в разрезе равнобедренный или (реже) несимметричный треугольник. Использует полезную площадь менее эффективно, чем ломаная.
	Вальмовая : вариант четырехскатной с двумя парами скатов разной площади.
	Полувальмовая крыша отличается от вальмовой наличием укороченных вертикальных фронтонов.
	Ломаная имеет два ската с переменным уклоном. Она выгодна наиболее рациональным использованием площади мансардного помещения: участки с низким потолком у боковых стен имеют минимальные размеры.

Элементы

Чтобы не заставлять читателя путаться в терминах, я приведу еще несколько определений. Вот основные элементы стропильной системы:

Изображение	Элемент стропильной конструкции
	Мауэрлат: уложенный на капитальную стену или монолитное перекрытие брус, служащий опорой для стропил.
	Стропильные ноги: наклонные брусья, которые служат опорой для кровли. Висячие стропила (то есть опирающиеся только на стены здания) позволяют построить крышу шириной до 6-6,5 метров. Наслонные стропила (с промежуточными опорами) позволяют увеличить пролет до 12 метров при наличии одной опоры и до 15 метров при наличии двух опор.
	Ригель, или затяжка : брус, стягивающий стропила двускатной крыши. Его задача - исключить деформацию стропильной системы в случае больших снеговых нагрузок.
	Стойка : вертикальная опора под стропильной ногой, обеспечивающая ее устойчивость при сильном боковом ветре. Кроме того, стойки обычно служат основой каркаса боковых стен мансарды.
	Лежень : горизонтальный брус, на который опираются стойки.

Схемы

Теперь пришла очередь чертежей и схем.

Двускатная крыша

Большой пролет кровли вынуждает использовать центральную стойку, на которую опираются наслонные стропила. Боковые стойки придают скатам дополнительную жесткость и служат каркасом для стен мансарды.

Устойчивость по отношению к снеговой нагрузке обеспечивает пара ригелей: первый служит основой для горизонтального утепленного потолка, второй скрыт в холодном чердаке.

Еще одна, более простая стропильная система двухскатной крыши с мансардой. Центральная стойка отсутствует. Укороченный ригель делает потолок ломаным: горизонтальная центральная часть соседствует с наклонными участками.

Ломаная крыша

У ломаной мансардной крыши стойки всегда устанавливаются точно под изломом. Стягивающий изломы друг с другом ригель обеспечивает максимальную жесткость конструкции. Увы, у такой схемы есть серьезный недостаток: потолок остается сравнительно низким даже в центре мансарды, хотя высота конька позволяет поднять его еще на несколько десятков сантиметров.

Укороченный ригель, соединяющий верхние стропила примерно в середине их длины, позволяет поднять потолок практически без ущерба для прочности стропильной системы.

Вальмовая крыша

Здесь жесткость обеспечивается накосными (угловыми) стропилами со стойками в середине их длины. Стойки соединяются между собой горизонтальными связями. Нарожные стропила опираются на накосные и образуют прочное основание для кровли.

Особенность вальмовой крыши - отсутствие вертикальных фронтонов, поэтому естественное освещение обеспечивают врезанные в кровлю мансардные окна.

Односкатная крыша

У единственного ската на первое место выходит проблема обеспечения устойчивости к снеговой нагрузке, поэтому при пролете свыше 4,5 метров стропилам нужны дополнительные опоры.

На схеме показаны варианты их монтажа:

При пролете до 6 метров достаточную жесткость обеспечит установка косой подстропильной ноги;
Центральная стойка с парой подстропильных ног позволяет увеличить пролет до 12 метров;
Две промежуточные стойки с косыми ногами и связкой между ними дают возможность сделать 16-метровый пролет.

Полувальмовая крыша

Высота фронтонов позволяет переложить на них основную нагрузку. На фронтоны опирается сборная ферма, которая служит опорой для боковых стропил. Для большей жесткости стропильные ноги связаны между собой ригелями и продольными прогонами.

Узлы

Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам - описание способов монтажа основных узлов.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 - 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.

Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.

Крепление стропил к мауэрлату

Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:

Стальные скобы . Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;

Оцинкованные уголки . Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.

Оцинкованные уголки и накладки используются для соединений стропильных ног между собой, со стойками, с горизонтальными прогонами и балками перекрытия. Накладки можно заменить толстой (не меньше 15 мм) проолифленной для защиты от сырости фанерой.

Крепление ригеля к стропилам

Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.

Материалы

Лучший материал для стропильной системы - кедр, легкий, прочный и стойкий к гнили. Однако на практике куда чаще используются более дешевые: ель, пихта и сосна. У всех нагруженных элементов стропильной системы (стропильных ног, ригелей и стоек) должны отсутствовать пороки древесины, влияющие на прочность:

Крупные выпадающие сучки;
Косослой (отклонение направления волокон от продольной оси бруса);
Косые трещины;
Гниль.

Типичное сечение лежней и стоек - 100х50 мм. Сечение стропил определяется их длиной и шагом между стропильными ногами: чем он больше, тем большая нагрузка ложится на отдельный брус. Подобрать оптимальное сечение стропила можно по таблице строчкой ниже.

Мой опыт

При строительстве мансарды я выбрал ломаную крышу. На монтаж стропильной системы был закуплен сосновый брус сечением 50х100 мм. Шаг между стропильными ногами - 90 см, наибольшая длина пролета - 3 метра. Угол наклона кровли - 30 градусов для верхних скатов и 60 для нижних.

Обрешетка под кровельный материал (профлист) собрана из необрезной доски толщиной 25 мм. Именно из необрезной - просто потому, что ее цена ниже, а внешний вид при укладке под кровлю не имеет никакого значения. Шаг обрешетки - 25 см.

Ригель стягивает верхние стропила примерно в середине их длины. Подвесной потолок из ГКЛ собран на потолочных профилях, закрепленных к стропильным ногам и ригелям прямыми подвесами.

Конструкция стропильной системы доказала свою прочность: четыре сезона она успешно противостоит типичным для севастопольских зим сильнейшим ветрам.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Как всегда, дополнительные материалы вашему вниманию предложит прикрепленное видео. Жду ваших комментариев и дополнений. Успехов, камрады!

Мансарда является рациональным использованием площади чердачного помещения. составляет несущий каркас стен, потолка и крыши, поэтому к ее возведению нужно отнестись серьезно.

Распространенные формы мансардных крыш.

Если стропильная система мансарды будет собираться своими руками, в первую очередь вам необходимо решить, какая схема строительства будет наиболее оптимальной. Это зависит от ее назначения: будет ли она жилой или нет. Высота колеблется от 2,5 м до 3,5 м. Стропильная система мансарды должна иметь угол наклона 30º – 60º. Не забудьте про оконные проемы на скатах кровли. Стропила мансарды должны выдерживать нагрузку от ветра, снега, собственный вес, окна и кровлю.

Материалы, выбранные под монтаж , должны быть устойчивыми к перепадам температур и влажности. Самый популярный и доступный по цене материал – это дерево. Лучше всего выбирать хвойные породы: сосну, ель. Кроме того, конструкция мансардной крыши может быть собрана из клееного бруса, который обладает меньшей удельной массой. Длина прогона возможна больше обычной. Также преимущество клееного бруса в особой прочности независимо от направления волокон. В отличие от обычного деревянного бруса, здесь не нужна пропитка антисептиками от грибов и плесени и антипиренами.

Стропильная система мансарды большого дома может быть собрана из облегченных металлоконструкций. Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) обходятся дорого. Однако они долговечны, быстро собираются и просты в техническом обслуживании.

Виды мансардной крыши

Двускатная крыша образована двумя, направленными в разные стороны, скатами.
Ломаной мансардой называется крыша из двух ломаных скатов.
Вальмовая конструкция состоит из двух трапециевидных скатов, расположенных по длинным сторонам постройки, и двух треугольных скатов – по коротким.
Полувальмовая установка предполагает, что торцевой скат срезает только нижнюю или верхнюю часть крыши.
Схема купольной (конической) мансардной крыши используется при строительстве зданий круглой или многоугольной формы.
Сводчатое устройство крыши имеет вид дуги или параболы, подходит для прямоугольных зданий. Для хозяйственных построек используется крайне редко.

Стропильные системы ломаной мансарды

Стропильная система мансарды включает такие виды, как наслонные и висячие стропила. Рассмотрим их на примере . Наслонные стропила образованы стеной и нижним и представляют собой прямоугольный треугольник. Висячие стропила состоят из верхних скатов кровли и потолочной балки. По низу висячих стропил необходимо сделать затяжку (ригель), когда расстояние между двумя стенами по ширине не превышает 8 м. Она, как правило, впоследствии и послужит для подвешивания потолка. Если между стенами расстояние более 8 м, то конструкция ломаной крыши мансарды включает монтаж бабки с подкосами, то есть вертикальной стойки, на которую крепится конек.

В наслонных стропилах зачастую требуется установка подкосов к нижнему скату, так чтобы стропильная система мансардной крыши была более прочной. А стропильные ноги упираются на мауэрлат. Если свес карниза слишком сильный, мауэрлат не устанавливают. В таком случае необходимо сделать так, чтобы стропильные ноги упирались на балки. Если балка перекрытия выступает за стены, то подкосы нужны обязательно. Конструкция может включать схватки, которые усиливают сопротивление досок и не дают им прогнуться. Схватки соединяют наслонные стропила нижних скатов.

Стойки наслонных стропил под опорой имеют балку перекрытия, которая может быть выполнена из различных материалов. К ним относятся деревянные брусья, железобетонные плиты, металлические конструкции. Стойки врезают в балку на 1/3 ее сечения. Снять нагрузку с балок перекрытия помогут дополнительные стойки, которые нужно установить в месте, где пересекаются подкос и стропильная нога, один конец прикрепив к балке. Осуществляя монтаж нижних стропил ломаной мансардной крыши, учитывайте ветровую нагрузку и вес верхних скатов. Поэтому используйте проволочные скрутки и анкерные соединения.

Монтаж

На практике часто используется схема ломаной стропильной системы, представляющая собой скатную крышу с переменным углом наклона. Возьмем ее за образец. Скачать фото можно в интернете. Монтаж необходимо начать с установки мауэрлата. Стропильная система опирается на мауэрлат с двух сторон, в местах наклона стропил. Для мауэрлата берут прочный брус 100*150 мм, который распределяет нагрузку от стропил на стены и привязывает к ним крышу. Между брусом и верхом стены укладывается рубероид, выполняющий гидроизоляционную функцию. Сам брус крепится к стене на цемент или на шпильки. Для большей прочности шпильки размещают между стойками стропил. Отверстия нужно сверлить строго под размер шпильки. Когда устройство мауэрлата почти закончено, закрепите его гайкой и шайбой.

Схема монтажа стропильной системы: А – узел крепления стропил к мауэрлату; крепления кобылок; Б – общий вид правильно выполненных стропил; В – растяжка и подкос; Г – правильное крепление конька; Д – крепление к подкосу; Е – стропила в сборке.

В строительстве ломаной мансардной крыши широко распространена схема, в основе которой лежит П-образная конструкция ферм. Специалисты утверждают, что монтаж такой фермы легче сделать на земле, а затем поднять ее наверх. Собираете каркас в виде буквы “П” из брусьев 100*100 мм или досок 50*150 мм. Количество определяет расстояние между ними. Учитывайте, что составляет 0,6-2 м. Чем меньше шаг, тем большую нагрузку способна выдержать вся установка. Сначала ставите крайние фермы, по коньку выравниваете уровень и ставите остальные. Между собой фермы скрепляют ригелем, который послужит основой потолка. Стойки нужно ставить строго вертикально и в одной плоскости. Устройство фермы – оптимальный вариант для построек шириной до 6 м. Если между несущими стенами 6-12 м, то должна включать промежуточную опору. Верхние части ферм и стропильных ног соединяются прогоном.

Чтобы мансарда (стропильная система) была надежной и прочной, доски и брусья для нее нужно выбирать ошкуренные, высушенные, влажностью не более 18% и без сучков, которые могут дать трещины. Для стыковки и крепежа используйте уголки, скобы, накладки, металлические зубчатые пластины.

Схема для гидроизоляции: стропило – утеплитель – гидроизоляционная пленка – контррейка – кровельный материал (профилированный лист, металлочерепица, ондулин, битумная черепица). Шумоизоляция может быть сделана отдельно или через утеплитель.

Устройство обрешетки зависит от кровельного материала. Если для кровли вы выбрали мягкий материал, как, например, битумную черепицу, то обрешетку нужно делать сплошной из досок или ОСБ-плит. Если покрываете крышу шифером, профнастилом, металлочерепицей, то между досками необходимо оставлять расстояние 30-40 см. Для обрешетки подойдут обрезные доски 50*150 мм, которые крепят на саморезы по дереву. При большой поверхности крыши и малом угле наклона на нижние ряды кровли устанавливают снегозадержатели.

В случае если вы решили расширить свою жилплощадь, но не имеете возможности пристроить комнату к своему дому, а фундамент недостаточно прочен для второго этажа, тогда идеальным выходом станет строительство мансардного помещения.

Мансарда - это помещение на чердаке, которое можно оформить как жилое, если достаточно места. Для увеличения места используется специальная стропильная система мансардной крыши.

Расчет стропильной системы

Для правильного определения конструкции и количества требуемого материала, используются специальные программы. Расчет стропильной системы мансардной крыши - это залог правильного и четкого подбора материалов и определения размеров крыши.

Типы мансардных этажей:

Следующий этап в расчете - определение площади вашей кровли, габаритов предполагаемого помещения и ширина перекрытия слоев материала. Для определения габаритов мансарды необходимо знать следующие данные:

ширину и длину основы - размеры вашего дома;
уровень осадков (снег и дождь). Его необходимо знать, чтобы четко определиться с углом наклона ската;
ширина стыка частей перекрытия.

Важно! При указании параметра перекрытия слоев покрытия, не старайтесь сэкономить, так как это позволит вам уберечь внутреннее помещение от осадков.

Пример расчета высоты двухскатной крыши. По условию, дом имеет длину 12 метров и ширину 3. Уровень осадков позволяет подобрать угол в 40 градусов. Расчет проводится по формуле - Hk=L*tgA

Как видно на рисунке Hk - требуемая высота, L - половина ширины дома. tgA - тангенс выбранного угла.

Таким образом получаем следующее:

Hk= 3/2*0,84=1,26

Высота предполагаемой крыши будет 1,26метра. Будьте внимательны при проведении всех замеров, это послужит отправной точкой для ваших расчетов.

После того как будет выполнен расчет стропильной системы мансардной крыши и закуплены все материалы, наступает следующий этап - подготовка.

Демонтаж старой конструкции и подготовка крыши

Если вы решили выполнить этот этап работы самостоятельно, то стоит помнить, что правильное начало - это залог качества будущей конструкции. Стоит учитывать несколько факторов при проведении демонтажа:

Срок проведения работ наиболее важный фактор. Все подготовительные работы должны занять не более двух-трех дней, поскольку ваш дом будет не защищен от дождя и других осадков.
Прогноз погоды. Ремонтом лучше всего заниматься в сухие летние месяцы, тогда осадки не так страшны, а пропиточные материалы будут высыхать быстрее.
Очень важно ! С прогнозом погоды лучше всего ознакомиться на нескольких сайтах, чтобы исключить любую вероятность осадков.
Подготовка пола. Перед тем как ставить опоры необходимо учесть вид крепления стропильной системы мансардной крыши. Любой тип требует специальных мест для стропил.
Замена напольного покрытия чердака. Не обязательный этап, но желательный, так как пол чердака - это потолок вашей комнаты. Дополнительный слой изоляции не помешает в любом помещении.

Обратите внимание! Не приступайте к финишной отделке пола, пока не установлены стропила, так как при монтаже, вы можете повредить их.

Монтаж стропильной системы мансардной крыши

После завершения всех подготовительных работ, наступает самый важный и ответственный этап. Строительство стропильной системы мансардной крыши должно проводиться со строгим соблюдением всех технологических этапов. Поверхность будет нести серьезные нагрузки, после выпадения снега или при сильном ветре, поэтому не допускайте хотя бы малейшего отклонения в конструкции.

Различные конструкции мансардных крыш и их стропильные системы подразумевают использование разных материалов. Внимательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя перед применением.

Важно! Все опоры крыши будут выполнены из деревянных брусьев, поэтому при покупке проверяйте все документы и внешний вид.

Монтаж стропильной системы мансардной крыши начинается с установки опор, которые впоследствии будут нести всю нагрузку. Если ваш дом не позволяет устанавливать тяжелые конструкции, то не пытайтесь сделать стены мансарды из кирпича, лучше применить «сэндвичную» систему. Применение легких материалов, позволит использовать и более легкие опоры, что даст вам возможность выбрать более выгодные конструкции вашего помещения.

Варианты материалов для стен мансарды

Все узлы стропильной системы мансардной крыши выполнены из дерева, что существенно разнообразит варианты для стен:

кирпич . Надежный и популярный материал, единственным недостатком которого является избыточный вес конструкции;
пенобетонные блоки. Множество видов позволяет подобрать идеальный вариант для любого клиента. Недостатком является внешний вид. Стены будут требовать финишной отделки как внутри, так и снаружи. Плюс сам материал достаточно широкий и заберет много пространства.
OSB плиты . Оптимальный вариант. Плита очень крепкая и легкая. Без проблем поддается обработке и позволяет провести дополнительное утепление стен между двумя плитами. Устройство стропильной системы мансардной крыши позволит применить два слоя плит и спрятать все коммуникации в стене. Недостатком будет достаточно высокая себестоимость и необходимость дополнительной отделки и пропитки. Не стоит бояться, что материал легкий, и сделан из древесной стружки. По крепости и механической прочности он не уступает остальным.

Выбор материала для стен зависит от технических условий вашего проекта, а также ваших финансовых возможностей.

Стропильная система мансардной крыши своими руками

Если вы решили выполнить работы самостоятельно, то вам стоит трезво оценить свои силы. Стропильная система мансардной крыши своими руками должна быть выполнена на профессиональном уровне, иначе могут возникнуть сложности в процессе эксплуатации. Полностью самостоятельно выполнить такие работы вы не сможете. Позовите несколько помощников, желательно, чтобы хоть кто-то имел опыт в подобных вопросах.

Преимущества постройки своими руками:

стоимость. Услуги профессиональных строителей стоят дорого, поэтому выполнения работ самостоятельно, существенно снизит их цену;
закупка качественных материалов. Покупка материалов самостоятельно позволит вам проконтролировать их качество и соблюдение сметы.

Недостатки самостоятельного монтажа:

затягивание процесса. Отсутствие опыта в работах такого плана, может привести к затягиванию ремонта на длительный период, что существенно затруднит ваше проживание в доме;
неправильный выбор материала. В случае неправильного подбора материала, вам, возможно, придется заплатить больше для устранения последствий;
отсутствие профессиональных инструментов. Покупать дорогостоящие инструменты для одного раза - смысла нет, а их отсутствие, может существенно затруднить строительство;
отказ от сложных конструкций. Если делать помещение своими руками, то в большинстве случаев вашим выбором станет традиционный вариант без излишеств. Стропильная система мансардной двухскатной крыши своими руками практически единственный ваш вариант.

Этапы проведения ремонта своими руками:

ознакомление с конструкцией. Стропильная система мансардной крыши, чертежи которой вы легко сможете найти в интернете, требует тщательного изучения, перед началом работы;
выбор простого варианта. Схема стропильной системы двухскатной мансардной крыши идеальный вариант для выполнения своими силами;

Как говорил герой одного нашумевшего романа, людей портит квартирный вопрос. Что поделать, жить где-то надо, и если не получается расти вширь, можно пойти по пути уплотнения и использовать для жилья самые неожиданные помещения. Именно такой поиск привел строителей прошлого к изобретению мансардной крыши - т. е. крыши, внутреннее помещение которой приспособлено для жилья. За много лет развития и совершенствования такое решение стало вполне приемлемым и довольно популярным способом организации жизненного пространства. Стропильная система мансардной крыши претерпела множество превращений и в конце концов предоставила выбор наиболее рациональных вариантов конструкции, при которых достигаются удобные формы комнаты одновременно с надежной и долговечной крышей.

Чтобы говорить на одном языке, стоит вспомнить основные понятия и термины, которыми мы будем оперировать при описании кровельных конструкций. Итак, крыша состоит из 2-х основных систем - силовой и ограждающей. К силовой системе относится мауэрлат и стропильная конструкция, к ограждающей - кровельный пирог, паро-, гидро- и теплоизоляция. Эта статья посвящена именно силовой конструкции, поэтому о кровельных материалах речь идти не будет. Теперь по порядку.

Мансарда - пример рационального использования пространства

Мауэрлат

Мауэрлат используется при строительстве кирпичных, бетонных и каркасных зданий для привязки кровли к несущим стенам и распределения нагрузки стропил по периметру стен конструкции.

На крышу действуют весьма значительные силы за счет ее парусности. Поэтому, чтобы удержать конструкцию кровли на месте при сильном боковом ветре, мауэрлат должен выдерживать колоссальные нагрузки, стремящиеся оторвать и сдвинуть всю систему со стеновой коробки.

Повышенная устойчивость достигается за счет особых способов крепления мауэрлата к стенам здания. Самое капитальное решение - это сооружение армированного пояса на верхнем ряду кладки стен дома. Для этого на стенах делается опалубка, в которую закладывается металлоконструкция и заливается бетон. В заранее определенных точках в сырой бетон вставляются шпильки с резьбой на конце (можно их приварить к арматуре), к которым будет крепиться мауэрлат. Шпильки должны находиться между стропилами, чтобы не сосредотачивать прорезы и отверстия в балке на близком расстоянии.

Также можно закладывать шпильки при строительстве стен в кладку. Или можно вместо шпилек использовать стальную проволоку, продетую под два – три ряда кладки и свободными концами выведенную наверх для привязки мауэрлатной балки.

Чаще всего мауэрлат делают сплошным, полностью покрывающим всю длину боковых стен дома. Иногда он состоит из отдельных подкладок под стропила, но при таком раскладе нагрузка распределяется неравномерно.

Стропила

Стропила - это основные несущие элементы кровли, на которые набивается обрешетка и стелется кровельное покрытие. Стропила для мансарды чаще всего делают составными или ломанными. Это наиболее рациональный и простой вариант организации пространства, при котором достигается большая высота комнаты при той же площади.

Стропила двухскатной крыши (а мы будем говорить о двухскатной ломаной крыше) бывают висячими и наслонными.

Висячие стропила опираются на боковые несущие стены по нижним краям и друг на друга по верхним, в результате на стропильную доску действует сила сжатия и изгибающее усилие. Для усиления висячих стропил чаще всего используют ригеля, установленные посередине или в верхней части стропил. Такая конструкция целесообразна, если расстояние между стенами-опорами не превышает 6 – 6,5 метров.

Наслонные стропила опираются нижним концом на боковые стены, а верхним - на коньковый прогон, который, в свою очередь, посредством бабки опирается на промежуточную опору (чаще всего это несущая стена-перегородка). Такая конструкция может покрывать расстояние до 10 метров, а с дополнительными прогонами и стойками - до 16 метров.

Виды крыш

Крыши, в зависимости от формы, конструкции и вида стропильной системы, делятся на несколько видов:

плоские;
односкатные (крыша состоит из одной плоскости, расположенной под углом к одной из стен);
двухскатные (крыша состоит из двух прямоугольных плоскостей, расположенных под углом к более длинным стенам и образующим треугольные торцы) ;
вальмовые и полувальмовые (крыша имеет четыре ската, два из которых - трапециевидные, два других - треугольные, иногда треугольные скаты разбивают на два ската - трапецию снизу и треугольник сверху - это полувальмовая крыша);
ендовые или многощипцовые (сложная крыша на многоугольном строении с множеством внутренних и внешних углов, эркеров, окон и т. д.);
конические или купольные (крыши на круглых зданиях или зданиях в виде вписанных многоугольников);
шатровые (крыша представляет собой четырехскатную пирамиду из равнобедренных треугольников);
мансардная крыша (подвид двухскатной крыши, когда фронтоны образованы из трапеции и треугольника, основание которого - верхняя сторона трапеции, или проще говоря, двухскатная крыша с ломаными скатами).

Мы будем рассматривать ломаную двухскатную крышу и ее стропильную систему.

Двухскатная ломаная крыша достаточно популярна

Мансарда с двухскатной ломаной крышей: особенности стропильной системы

Как видно на рисунке, боковые стропила состоят из двух балок, расположенных под разным углом наклона. Нижние стропила наклонены круче верхних или, как их часто называют, коньковых. Место, где соединяются коньковые и нижние стропила - это один из основных крепежных узлов системы, так как в нем сходятся стропила, средний прогон, стойки нижних стропил и затяжка коньковых стропил.

Стропильная система мансардной крыши разбивается на два прямоугольных треугольника и один равнобедренный, образующих вместе с нижней балкой прямоугольную комнату

Нижние стропила являются наслонными, так как опираются на мауэрлат (в случае выпущенной балки перекрытия, как на первом рисунке, нижние стропила опираются на нее) и средний прогон, который через стойки передает нагрузку на потолочную балку или нижнюю затяжку.

Коньковые стропила могут быть и наслонными, и висячими. Если расстояние между стойками нижних стропил не превышает 6 метров, то достаточно будет висячих, если превышает - верхние стропила опирают на коньковый прогон, который через вертикальную стойку (бабку) опирается на нижнюю затяжку коньковых стропил, которая в этом случае делается толще и массивнее.

Нижние стропила также опирают на стойки среднего прогона подкосами, которые добавляют жесткости всей стропильной системе. Нередко к подкосам добавляют горизонтальные схватки, соединяющие нижние стропила и стойки средних прогонов для большей жесткости. Также, в случае опоры нижних стропил на балку перекрытия, последнюю можно разгрузить, поставив стойки между нижними стропилами и точкой, где балка соприкасается со стеной.

Крепежный узел в месте соединения нижних и коньковых стропил

Конструкция стропильной системы мансардной крыши может состоять из различных материалов:

Дерево - массив или клееный брус.
Черный металл - стальные швеллера и двутавры.
Облегченный металлический профиль из оцинкованной стали.
Железобетонные конструкции.

Часто используют комбинации, когда несущие фермы выполняют из черного проката, а вспомогательные элементы - из облегченного профиля. Также часто используют облегченный профиль и дерево, так как черный металлопрокат весьма массивен и для частных дачных домов не подходит, да в нем, собственно, и нет надобности. ЖБИ для строительства небольших домов в нынешнее время не используются.

Металлические фермы комбинируют с деревянными деталями

Наиболее популярным стало использование т.н. ЛСТК или легких стальных тонкостенных конструкций. Это покрытые антикоррозийным слоем стальные детали, которые собираются с помощью болтов и заклепок в самые разнообразные конструкции. Они весьма прочны, выносливы и долговечны, работать с ними проще и быстрее. Кроме того, их можно в любой момент разобрать и переделать, заменить любую деталь или перестроить всю крышу.

Также популярно стало использование дерева и металлических зубчатых пластин. Крепление с помощью этих соединений не требует выполнять в деталях сложные пропилы и пазы, достаточно собрать одну ферму с точностью до миллиметра, а остальные просто вырезать по ней, как по шаблону. Для работы достаточно иметь ножовку и 32-х тонный переносной домкрат.

Крепление деревянных деталей с помощью зубчатых пластин заменило более сложные способы

Монтаж стропильной системы шаг за шагом

Когда расчет стропильной системы мансардной крыши выполнен, чертеж готов, материал закуплен и доставлен - можно приступать к монтажным работам. Сразу следует оговориться: работа по сооружению стропильной системы не только сложная, требующая определенного опыта, навыка и знаний, но она еще и опасная, так как происходит на высоте, причем иногда даже смертельной. Если вы сомневаетесь в своих силах, никогда в подобной работе участия не принимали или боитесь высоты - лучше наймите профессионалов, вы сэкономите свое время, средства на испорченные материалы, а может даже и здоровье.

Итак, монтаж силовой системы мансардной крыши начинается с изготовления типовых деталей согласно чертежу. Из досок и брусьев нужной величины выпиливаются детали той формы, которая требуется по проекту системы. Так как детали повторяются, следует с особой тщательностью выпилить по одной типовой детали каждого вида, подогнать их с точностью до миллиметра к расчетным величинам, и далее по ним изготавливать дубли, как по шаблону.

Фермы можно собирать на земле, но поднимать их будет не легко

После этого из типовых деталей собирают фермы. Если в распоряжении строителей отсутствует подъемная техника, то можно собирать только основной элемент, например, прямоугольник из стоек и затяжки коньковых стропил. Затем на установленные прямоугольники монтируются средние прогоны (их у нас два), на которые можно устанавливать нижние стропила. Или же можно начать с установки среднего прогона на крайние стойки, затем добавить остальные стойки (и второй прогон по той же схеме), далее нижние стропила, а верхние изготовить в виде треугольных ферм из коньковых стропил и их нижней затяжки.

Коньковые фермы поднимать значительно легче

После установки нижних и коньковых стропил следует усилить конструкцию подкосами, затяжками, стойками и другими вспомогательными деталями. Часто набивают на стропила дополнительные упоры, которые не дают съезжать им вниз, упираясь в прогон или мауэрлат, также упоры набивают на затяжки и стойки.

Когда установлена вся стропильная система, приступают к набиванию обрешетки. Для мягкой кровли используют сплошную обрешетку из OSB или ДСП, для шифера и ондулина можно использовать планку с контробрешеткой, ячейка не должна превышать 50×50 см. Также обрешетка из планки подойдет для черепицы.

Для черепицы сплошная обрешетка не нужна

Не стоит забывать, что утеплитель должен лежать так, чтобы несущие конструкции были либо полностью в тепле, либо полностью в холоде, иначе они создадут мост холода, что приведет к накоплению конденсата и промоканию конструкций.

Также следует серьезно отнестись к гидро- и пароизоляции утеплителя, так как накопленная им влага выйдет очень не скоро. Тем более, после сооружения крыши начнутся отделочные работы, которые высвободят огромную массу воды в виде пара, который может впитать плохо укрытый паробарьером утеплитель.

Видео-проекты домов с мансардным этажом

Чтобы избежать множества сложностей и недоделок, которые впоследствии способны будут испортить интерьер дома, лишить вас покоя, а ваших близких - уюта, доверяйте сооружение кровли только профессионалам. Это весьма специфическая работа, экономить на которой не следует!