Монтаж мансардной крыши дома. Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов. Видео: сборка стропильных ферм «на земле»

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 в частном доме – идеальное решение по расширению жилой или полезной хозяйственной площади без достройки верхнего этажа. Обустройство мансарды в чердачном пространстве – это оригинальный и новый экстерьер дома, экономия энергии через уменьшение тепловых потерь в крыше, и увеличение жилой площади. Но большие размеры дома – не повод начинать работу по обустройству мансарды: нужно иметь фундамент с достаточным запасом прочности по весовой нагрузке, так как уже готовое чердачное помещение придется основательно переделывать.

Особенности мансарды

Основное, чем отличается мансарда от обычных помещений – в ней почти нет стен в привычном понимании, так как стенами служит доработанная стропильная система, сконструированная из множества наклонных кровельных поверхностей. Потому конструкция окна будет сильно отличаться – оно должно не препятствовать естественному освещению, и должно принимать на себя нагрузки в виде осадков и сильного ветра – воздействие погодных условий на наклонную крышу сильнее, чем на массивные элементы здания.

Важно! Регламент СНиП оговаривает, что площадь оконного проема не должна быть меньше, чем 10% поверхности пола в общем помещении. Поэтому при разделении чердачного помещения перегородками желательно в каждой новообразованной комнате также сделать окно.

Проще, дешевле и быстрее смонтировать наклонное окон в кровле мансарды, чем делать под него специальный вертикальный выступ, нарушая расчеты конструкции. В любом случае оконный проем необходимо гидроизолировать или заказать окно с армостеклом и усиленным металлопластиковым профилем.

Преимущества установки мансардного окна наклонного типа:

1. Большой поток естественного света, сглаживающий светотени;
2. Нет необходимости кардинально переделывать форму крыши и менять ее рельеф;
3. Простая установка, посильная самому хозяину.

Степень освещенности зависит от площади проема, которая пропорциональна углу наклона кровли. Поэтому очевиден вывод: чем круче ломаная мансардная крыша, тем шире и выше должен быть оконный проем. Толщина металлопластикового профиля должна почти вписываться в расстояние между стропилами, чтобы было к чему крепить окно, не разрушая систему стропил. Если заказать более широкое окно, то придется делать усиленную перемычку, скрепляющую разрезанные в месте врезки окна стропила. При необходимости установки широкого окна нужно сначала подумать над вариантом монтажа двух небольших соседних окна, чтобы кровля оставалась цельной.

При монтаже окна-дормер (слуховое вертикальное окно, требует выноса рамы за пределы мансарды) геометрические формы крыши нужно усложнять монтажом верхней и боковых ендов, также усложняется и укладка или монтаж кровельного покрытия. Готовую систему стропил гораздо сложнее при этом переделать, чем заложить в свой индивидуальный новое мансардное окно. Ендовы необходимо тщательно гидроизолировать, так как их расположение и геометрия относительно постоянных атмосферных воздействий делают эти места наиболее уязвимыми для проникновения влаги и холода. В регионах с среднегодовым высоким осадков рекомендуется над дормерами делать снегозадержатели. Но основное преимущество дормера – можно стоять рядом с ним в полный рост – перевешивает все устраняемые недостатки.

Утапливаемое в крышу окно делается, если через это окно организуется выход на балкон. В остальных случаях это малопривлекательный вариант: плохое естественное освещение, неоправданное усложнение геометрии крыши, большие трудозатраты с минимумом эффекта.

Самый доступный вариант – окно в торце мансарды – дешевое и практичное решение, которое вполне реализуется без посторонней помощи.

Стропильная система мансарды

В индивидуальном строительстве дом с мансардой часто строят с ломаной крышей, хоть это и дорогостоящее решение. Ломаные мансардные крыши в силу своих особенностей конструкции намного увеличивают полезную площадь внутренних помещений мансарды. При одинаковой ширине фундамента дома и пола комнаты в такой мансарде будут иметь бо́льшую площадь за счет выступов и ниш, чем комнаты под крышей обычной конструкции.

Стандартная конструкция ломаной крыши позволяет опустить свесы карниза намного ниже, не только сделав экстерьер дома весьма оригинальным – такие свесы защищают стены и фундамент дома от ветра и влаги, направляя атмосферные осадки в сторону от жилья.

Чем сложнее ломаная крыша своими руками, тем сильнее зависимость надежности конструкции от материалов, из которых изготовлена кровля, от климатических условий, от толщины балок стропильной системы и других факторов. Классическая мансардная крыша своими руками чертежи которой приведены ниже, имеет соотношение наклона нижних скатов к полу в 60°, верхних скатов – в 30°.

СНиП оговаривает комфортную высоту потолков в мансардных комнатах – не менее 2 м. Поэтому схема с уклоном крыши в 600 вполне оправдана, а надежность конструкции обеспечивается более толстыми балками перекрытия и брусом стропил, чем при обустройстве обычной двускатной крыши.

При классическом построении мансарды сила ветра и нагрузки от веса снега на боках кровли с большим уклоном не учитываются. Снег будет накапливаться на верхней поверхности кровли, выполненной с наклоном 300-450. Чем больше угол наклона кровли, тем сильнее парусность крыши, поэтому в климатических с сильным ветром нужно строить крыши с маленьким уклоном, а это для обустройства мансарды представляет проблему – площадь дома в таких условиях должна быть довольно большой.

Схемы ломаных крыш

Каркас ломаной крыши конструируется из сосновых пиломатериалов первого или второго сорта. Для проведения расчетов регламентированы такие параметры, как сечение бруса и обрешеточных досок, размеры и вес кровли из различных стройматериалов, снеговые и ветровые нагрузки, шаг крепления стропил.

Конструкция крыши с висячей стропильной системой оправдана, если у основания треугольника (на рисунке верхний) будет размер ≤ 4,5 м – это и определяет ширину мансарды. Если ширина получается больше, то обустраиваются наслонные стропила, которые крепятся на стене.

Как рассчитать крышу ломанного типа

Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см.

Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног – 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила.

Рекомендуем: Для экономии пиломатериалов утеплитель можно укладывать в двух направлениях: вдоль и поперек стропил, сделав между слоями тонкую и редкую обрешетку. При минимальной толщине плиты базальтовой ваты 100 мм можно использовать доску 50 х 150 мм, оставив на вентиляционный зазор 50 мм.

Монтаж мансардной крыши

Мауэрлат на мансардной крыше обустраивается стандартными приемами – крепление бруса к стене вязальной проволокой, анкерами или шпильками. Если дом брусовый или бревенчатый, то мауэрлатом может служить верхний венец сруба, пропитанный антисептиком и веществами, повышающими влагостойкость древесины.

Для мауэрлата в доме из ячеистого бетона сверху стен заливается монолитный армированный ростверк, а сам мауэрлат крепится к забетонированным в стену стержням. Для стен из кирпича или железобетона такой бетонный ростверк делать не нужно – материал стен сам по себе довольно прочный, и выдержит любые способы крепления стропильной системы. Нужно будет только сделать двухслойную гидроизоляцию по всему периметру дома, а брус мауэрлата сечением 150 мм .

Для сборки элементов стропильной конструкции пользуются длинными гвоздями – 150-200 мм. По углам и на пересечениях несущих стен с внутренними перегородками дома лучше делать болтовые соединения, или использовать двухсторонние резьбовые шпильки. Также все пересечения элементов кровли рекомендуется дополнительно укреплять металлическими пластинами-накладками.

Монтаж стропильной системы мансарды можно осуществить двумя вариантами решений:

1. Сборка элементов на грунте, подъем готовых узлов конструкции наверх. В первую очередь крепятся вертикально угловые элементы, которые образуют будущие фронтоны. В пазы, сделанные в брусе мауэрлата на рассчитанном расстоянии, вертикально вставляются и жестко закрепляются остальные элементы стропильной конструкции. Для придания жесткости и правильной геометрии можно временно закрепить элементы распорками и укосинами, а после монтажа боковых балок, когда конструкция приобретет нужную жесткость, распорки можно снять;
2. Второй способ – последовательная сборка мансардной крыши на месте. Так работать эффективнее и удобнее, потому что при объемной системе стропил поднимать собранную крышу вручную будет проблематично – придется арендовать кран. После сборки конструкции укладываются балки перекрытия, к которым в пазы крепятся вертикальные брусовые стойки, а для жесткости и придания вертикальности системе устанавливаются временные укосины. Затем идет сборка верхних и боковых стропильных ног, такими же образом монтируются укосины и распорки.

Последний этап – монтаж верхних балок, которые изготавливаются по шаблону, и в них сразу запиливаются пазы для стропил. Так как мансардная ломаная крыша не имеет конька, на брус посередине монтируются укосы, которые предназначены для фиксации верхнего треугольника крыши мансарды.

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

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

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

• ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
• силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

На заметку: к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 долларов.То есть оборудовать мансарду в 60–65 м 2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля».

Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

• увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
• длине и наклоне стропил;
• месте расположения мансардных окон;
• размере обрешетки
• материале для обшивки фронтона.

Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться.

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

• Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
• Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
• Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

• он более прочный и легкий;
• позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
• не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

• классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
• остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
• ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

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

Правила крепления стропил

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

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

Для этого

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

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

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

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

Мансардной называют крышу, под которой обустроены жилые комнаты. По форме мансардная крыша может быть различной, но чаще всего мансарду обустраивают под двускатной крышей. Наиболее рациональным решением, позволяющим получить максимальную полезную площадь жилой мансарды, является мансардная крыша с ломаной линией ската.

Этапы строительства мансардной крыши своими руками во многом похожи на возведение обычной , так же как и названия элементов, составляющих ее каркас. К ним относятся:

• Мауэрлат – опорный брус, передающий нагрузку от стропил стенам строения;
• Балки перекрытия – доски, образующие пол мансарды и потолок нижнего этажа;
• Стойки – вертикальные опоры, поддерживающие стропильную систему;
• Прогоны – горизонтальные опоры для стропил;
• Ригеля – поперечные горизонтальные элементы, стягивающие скаты крыши между собой, иначе их называют затяжки;
• Стропила – доски, образующие основной контур крыши;
• Подвеска – подвесная стойка, поддерживающая затяжки и перераспределяющая нагрузку между стропилами;
• Обрешетка – доски или листы фанеры, предназначенные для укладки поверх них кровельного покрытия и передающие нагрузку на стропильную систему;
• Кобылки – доски, закрепляемые вдоль оси в нижней части стропил и предназначенные для образования свеса крыши.

Сечение элементов кровли определяется с помощью расчета, в статье приведены наиболее часто используемые в частном строительстве материалы.

Устройство ломаной мансардной крыши и ее отличия

Как уже говорилось, крыша с ломаными скатами несколько отличается от простой двускатной крыши. Разница заключается в форме противоположных скатов: они представляют собой не прямую линию, а состоят из двух соединенных под тупым углом скатов. Крыша может быть как симметричной, так и иметь различную форму противоположных скатов – это зависит от проекта.

Благодаря ломаной форме ощутимо увеличивается полезный используемый объем мансардного помещения. Нижнюю часть стропил обычно устанавливают под углом около 60 градусов к горизонту, а опорные стойки, поддерживающие эти стропила, играют роль каркаса внутренних стен. Верхняя часть стропил чаще всего устанавливается под небольшим углом, от 15 до 45 градусов – это позволяет сэкономить материалы, но сохранить функциональность крыши и ее устойчивость к снеговым нагрузкам.

Вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытий, прогоны и соединяющие их затяжки образуют параллелепипед, ограничивающий внутренние размеры мансарды. Для придания конструкции дополнительной жесткости устанавливают подкосы между балками перекрытий и нижними стропилами. После установки верхних стропил для укрепления фермы и устранения провисания ригелей устанавливают подвесные опоры – бабки. Для дополнительного укрепления нижних стропил их стягивают со стойками с помощью схваток. Крепление элементов производят с помощью гвоздей и болтов или шпилек.

Расчет размеров мансардной крыши

Главным условием комфортного устройства мансарды является высота потолков – она не должна быть ниже 2,5 метров. Для обеспечения такой высоты помещения линия излома мансардной крыши должно находиться на высоте не менее 2,8 метров с учетом толщины слоя утеплителя и внутренней обшивки мансарды, а также толщины чистовых полов.

Перед тем как приступить к покупке материалов и строительству крыши, необходимо начертить подробный чертеж, на котором будут указаны габаритные размеры дома, линия скатов и высота мансарды.

Чертеж — размеры мансардной крыши

Технология возведения ломаной мансардной крыши

1. Устанавливают мауэрлат по периметру дома. В деревянных строениях мауэрлатом служит верхний брус или бревно. В каменных – кирпичных или блочных – строениях брус мауэрлата крепят на шпильки или анкера, закрепленные в стенах во время кладки на расстоянии не более 2 метров. Выравнивают мауэрлат по внутренней плоскости стены, оставшуюся снаружи стену позже закладывают декоративной кладкой. Брус мауэрлата из сухой древесины хвойных пород обычно имеет сечение 100 или 150 мм. Отпиливают брус нужной длины, выпрямляют при необходимости анкерные шпильки и кладут брус поверх них. Слегка простукивая молотком. На брусе остаются вмятины от шпилек, по ним высверливают отверстие необходимого диаметра. Размечать брус можно и с помощью рулетки, но вероятность ошибки в этом случае выше. На стену укладывают рулонную гидроизоляцию, можно использовать обычный рубероид в два слоя. Мауэрлат надевают на шпильки и затягивают гайки.

   

2. Для балок перекрытия обычно используют хвойный брус сечением 100х200 мм. Балки перекрытий кладут либо поверх мауэрлата с выходом за плоскость стен на 0,3-0,5 метра, либо в специально предназначенные для этого карманы в кладке.В первом случае балки закрепляют с помощью уголков и саморезов. Чтобы перекрытия получились ровными, балки кладут в строгой последовательности: сначала крайние по уровню, потом, натянув шнурку, по ним выравнивают промежуточные. Шаг балок перекрытия обычно составляет от 50 до 100 см, но наиболее удобным является шаг в 60 см, позволяющий укладывать плиты утеплителя без подрезки. Для выравнивания высоты балок их подтесывают либо используют подкладки из доски.Если балки укладывают в специальные карманы в кладке, их концы обязательно обрабатывают обмазочной гидроизоляцией и обворачивают рубероидом. Выравнивают их аналогичным образом.
3. На крайние балки перекрытий устанавливают стойки. Крайние стойки выполняют из бруса 100х150 мм, высота и линия установки стоек определяется по заранее подготовленному чертежу. Стойки выравнивают с использованием уровня и отвеса и временно закрепляют укосинами в перпендикулярных направлениях – вдоль и поперек оси крыши. Это позволит установить стойки без отклонений в какую-либо сторону. Укосины делают из любой доски и прибивают на гвозди.Между крайними стоками натягивают шнурку и выставляют по ней остальные стойки с шагом, равным шагу балок перекрытий, то есть на каждую балку. Все стойки закрепляют аналогично крайним. У вас должны получиться два ряда стоек одинаковой высоты, идущих параллельно друг другу.

   

4. На стойки укладывают и закрепляют прогоны из доски 50х150 мм, закрепляют прогоны на гвозди 150 мм и на уголки с помощью саморезов. На прогоны кладут ригеля из доски 50х200 мм узкой стороной вниз – это увеличит их жесткость. Так как при эксплуатации на ригеля не будет оказываться нагрузка, такого сечения доски вполне достаточно, однако, чтобы исключить их прогиб и увеличить надежность в процессе монтажа, при установке ригелей под них ставят временные опоры из доски не тоньше 25 мм. Сверху ригеля скрепляют одной или двумя досками – также временно, до установки стропил. При этом доски нужно располагать не посредине затяжки – там они будут мешать дальнейшему монтажу, а отступив около 30 см.После установки стоек, прогонов и ригелей у вас получается жесткая конструкция, ограничивающая внутренние помещения мансарды. Для увеличения ее прочности впоследствии ее закрепляют подкосами и схватками.
5. Устанавливают из доски 50х150 мм. Сначала выполняют шаблон из доски 25х150 мм – она легче и быстрее обрабатывается. Доску необходимой длины прикладывают к верхнему прогону, рисуют форму запила прямо на доске и выпиливают его. Прикладывают шаблон к прогону в местах установки стропил, и если он везде совпадет, то верхнюю часть всех стропил можно выполнять по шаблону. Нижнюю часть, опирающуюся на мауэрлат рядом с балками перекрытия, каждый раз вырезают по месту.Крепят стропила с помощью уголков и саморезов и на гвозди.

   

6. Для выполнения верхних стропил необходимо разметить центр крыши. Сделать это можно с помощью временной стойки, прибитой к мауэрлату и крайней затяжке с торца крыши так, чтобы один край доски проходил по центральной линии крыши. По этому краю и выравнивают стропила. Далее готовят шаблон из доски 25х150 мм, прикладывая его в краю установленной доски на нужном уровне и к прогону, на который опираются нижние стропила. Размечают верхний и нижний запилы и выпиливают шаблон. Прикладывают его поочередно к обеим сторонам крыши, проверяя, насколько точно размечен ее центр. Если ряды стоек выполнены параллельно, то проблем с установкой верхних стропил быть не должно – все они будут иметь одинаковый размер.
7. По шаблону выполняют необходимое количество стропильных ног. Стропила устанавливают на прогоны и соединяют в верхней части с помощью накладных металлических пластин или обрезков доски на саморезы. В прогон стропила упирают на запилы и закрепляют на уголки. Чтобы стропила стояли прямо, их закрепляют с помощью подкосов, установленных нижним концом на затяжки. Так ставят все стропила. Крепят подвесные стойки – отрезки доски 25х150 мм. Верхний край доски закрепляют в месте соединения стропил, нижний – к затяжке.
8. Ставят подкосы под нижние стропила из доски 50х150 мм, упирая их нижним косым срезом в балку перекрытия и закрепляя на уголки, а верхний край крепят сбоку к стропильной ноге, прибивают на один-два гвоздя, после чего сверлят сквозное отверстие и закрепляют на болт или шпильку. После установки нижних подкосов убирают все временные подпорки и стойки.
9. Зашивают фронтоны, оставляя дверные и оконные проемы. Если балки перекрытий уложены в карманы стен, на нижние стропила крепят кобылки – доски, продолжающие линию стропил и образующие свес крыши. При укладке перекрытий поверх мауэрлата балки и так выступают на необходимое расстояние, и в кобылках необходимости нет.
10. , соответствующую типу кровельного покрытия – сплошную или разреженную. На обрешетку кладут гидроизоляции и приступают к монтажу кровельного покрытия, например, .

Ломаная мансардная крыша обычно не нуждается в утеплении – утепляют лишь стены и потолок мансарды. Воздушное пространство, образуемое под стропилами, обеспечивает хорошее проветривание чердака, уменьшает нагрев помещений мансарды летом и обеспечивает дополнительную теплоизоляцию зимой. Поэтому при зашивке фронтонов важно оставить вентиляционные окошки в верхней части крыши, над перекрытиями мансардного этажа.

Видео — инструкция по возведению мансардной крыши

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

Выбор вида крыши и стропильной системы

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

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

Ломаная и двускатная крыши

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

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

висячие : дополнительно опираются на капитальные перегородки.

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

Наслонные и висячие стропильные системы

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

Комбинированная стропильная система

Каркас двускатной ломаной крыши

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

Устройство мауэрлата

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

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

Крепление мауэрлата

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

Гидроизоляция мауэрлата

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

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

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

В деревянных домах маэурлатом может служить верхнее бревно сруба

Установка прогонов и подкосов

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

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

Установка П-образного каркаса для крыши

Термины, используемые в строительстве

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

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

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

Крепление стропильных ног

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

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

Жесткое соединение стропил

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

Шарнирное крепление стропильных ног

Виды креплений стропил

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

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

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