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

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

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

Полезно знать

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

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

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

S=Sg x µ, где

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

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

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

W = Wo x k, где

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

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

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

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

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

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

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

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

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

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

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

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

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

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

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

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

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

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

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

Технология стыковки

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

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

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

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

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

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

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

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

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

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

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

Как нарастить и усилить стропила мансарды

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

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

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

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

Варианты удлинения стропильной ноги

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

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

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

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

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

Стыковка стропил на коньковом брусе

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

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

Просто крыша без дополнительных элементов или же неотапливаемый чердак мало кого устраивает. Отличной альтернативой эти двум решениям оказывается сооружение мансарды. Чтобы она полностью выполняла свои функции, требуется еще и выполнение кровли по особой технологии.

Отличительные черты

У всех мансардных крыш есть одна важная особенность – это подпирающие стены, которые являются заметно выше, чем в случае холодного чердака. Скат, разделяемый четко на пологий и относительно крутой, нужно делать максимально тщательно. Имеет смысл даже приглашать профессионалов, потому что экономия на их услугах, как показывает практика, иррациональна и приводит только к вредным последствиям. Работы еще можно выполнить самостоятельно, но вот подготовка проекта мансарды намного сложнее, чем в случае с обычной кровлей.

Обязательно оборудуется слой гидроизоляции, чтобы исключить проникновение влаги в помещение. Внешнее покрытие всегда создается только из материалов, отличающихся одновременно легкостью и крепостью. Изнутри отделку ведут по большей части при помощи гипсокартонного листа и основанных на нем материалов. Несущие конструкции делаются исключительно из дерева либо металла. От утеплителя до кровельной отделки требуется оставлять пустой промежуток для максимальной вентиляции.

В отличие от простого чердака мансарда всегда оснащается конвективной принудительной вентиляцией. Благодаря ей застоявшийся воздух поднимается к коньку крыши и покидает ее сквозь аэраторы. А одновременно с этим свежие воздушные потоки проходят внутрь при помощи карнизных продухов. Непрерывная циркуляция помогает поддерживать приятный микроклимат. Совершенно отпадают проблемы с избыточной влажностью и духотой.

Разновидности

Мансардная крыша представлена разными форматами. Ломаная кровля оборудуется на всех скатах парой скатных плоскостей, одна из них является пологой, а другая – с большим уклоном. Первая плоскость наклоняется на 20–30 градусов, нижняя на 60–80 градусов. Такое решение рекомендуется для частных домов шириной максимум 6 м. Сложности при работе с ломаной крышей оправдываются возникновением полноценного верхнего этажа, стропила подкрепляются стойками, низовой пояс оказывается базой для полов.

Полувальмовая крыша – это такое решение, которое опирается на мауэрлат через симметричную систему стропил. Над фронтонами делаются миниатюрные скаты. Четырехскатная кровля всегда сложнее, чем двускатная особенно в плане строительства стропил. Мансардные окна в вальмовых крышах ставятся чаще всего в той же плоскости, что и кровельный пирог. Но если окна будут закрыты недостаточно плотно, мансарда окажется залита дождями и талой водой.

Датский формат отличается от простой вальмовой наличием фронтонов, улучшающих освещение мансарды через вертикальные проемы. Стропила вальмовых крыш не имеют точек перелома, идут прямо. Верхний конец угловых ребер упирается в конек, протяженность которого определяется особенностями стропил. Четырехскатные покатые крыши тоже иногда делаются ломаными. Шатровая мансардная крыша близка к вальмовой, за исключением того момента, что в ней не ставится конек.

Многощипковый тип выполняется как сочетание нескольких двускатных блоков. Особенностью этого типа является изощренная геометрия с массой изломов. А также может создаваться свод, купол, конус и некоторые другие конструкции, но это уже более сложные варианты, поэтому выполнять подобные работы должны только квалифицированные специалисты. Эстетические качества и внешняя необычность позволяют реализовать самые сложные замыслы. Полумансардная кровля оборудуется в тех случаях, когда очень важно задействовать пространство максимально полноценно и выполнить вертикальное остекление на этаже.

Выбор формы

Двускатный формат проще всего в работе и позволяет экономить применяемые материалы. Но за все нужно «платить» – и в данном случае «платой» выступает уменьшение доступной полезной площади. Кроме того, придется сооружать стены под наклоном, что не даст поставить внутри высокую мебель и предметы интерьера. Для обособленной спальни этот вариант является оптимальным, а если нужно создать другое помещение, то лучше выбрать какую-то иную схему обустройства.

Среди потребителей наиболее востребованы ломаные крыши , под которыми легче всего создать качественную жилую зону. Отказавшись от выступающих со склонов окон, можно упростить технологию, но при этом возрастет затрата материалов. Если на первом месте такие соображения, как получение необычного вида верхотуры и максимально интенсивный сход осадков, тогда стоит избрать многощипковый вариант. Он отличается впечатляющей сопротивляемостью механическим нагрузкам. В случае возникновения тех или иных трудностей следует дополнительно проконсультироваться со специалистами по конкретному дому.

Односкатная кровля мало подходит для обустройства мансарды, потому что оборудовать ее с большим скатом можно только за счет усиления стропил и увеличения расходов на кровельное покрытие. Вальмовый и полувальмовый (иногда еще называемый датским) форматы дают возможность возвести просторную комнату с приемлемой высотой потолка. Но стропила в таком случае соорудить труднее, чем при использовании одного ската, а общая стоимость работ ощутима почти для всех заказчиков.

С учетом дополнительных слоев в кровле получается, что от пола до конька крыши должно быть как минимум 250 см. Для сооружения двухуровневой мансарды придется зарезервировать от пола до потолка больше 5 м. Продумывая геометрическую форму и величину постройки, нужно всегда уделять внимание тому, как встанут окна. Поставив их в плоскости кровли, придется заботиться об отделке, чтобы исключить попадание осадков внутрь.

Стропильная система

Какие бывают?

Под мансарду можно построить стропильный комплекс одного из трех основных типов, а именно:

• наслонный;
• подвесной;
• комбинированный.

Подвесная стропильная система, опирающаяся лишь на прогоны коньков и мауэрлаты, кладется с использованием верхних и нижних затяжек. На скатах, превышающих 400 см по длине, нижние части стропильных ног нужно подкреплять стойками либо подкосами, чтобы исключить провисание. Преимущество подвесного варианта состоит в том, что он весь расположен в участках, не используемых людьми, и позволяет предоставить массу свободного места.

Наслонные каркасы формируют в тех случаях, когда наверху расположен тяжеловесный кровельный материал. Независимо от типа исполнения высота потолков в жилых мансардах не может быть менее 230 см. Наслонный вид идеален, если в середине дома расположена несущая перегородка. Нагрузка от конструкции равномерно раскидывается по ней и по наружным стенам. Организовать каркас таким путем легко и удобно, но при этом от внешних стен до внутренней должно быть максимум 700 см. Подвешиваемая разновидность полезна, если в здании отсутствуют и несущие перегородки, и колонны, поэтому не получится на них передать давление от крыши. Опорными точками в данном случае выступают прогон конька и мауэрлат.

Если крыша небольшая (площадь не выше 50 м²), можно построить стропила по простейшей схеме. В нее входят «ноги» и затяжка, ориентированная по горизонтали. Когда постройка большая, придется использовать для усиления схватки, стойки и подкосы, но укрепление оборачивается уменьшением полезной доступной площади. Нельзя использовать элементарный тип, если от одной стены сооружения до другой более 14 м. А вот когда опора кровли посередине будет осуществляться не перегородкой, а колоннами, то применяют смешанные стропила.

Суть проста: одни из стропил переводят механическую нагрузку на колонны, прочие элементы выполняются в висячем виде. Преимущество такого шага очевидно, он сокращает потребность в дополнительных деталях и не давит чрезмерно на основание дома. В любом случае обустройство мансарды и ее тип продумываются в момент проектирования, так как характеристики стен, фундамента, стропил и крыши тесно взаимосвязаны. Решение о переделке готового дома либо о дополнении обычного дома мансардой означает необходимость переработать все расчеты и схемы. Особенно усложняется работа на сложных грунтах, где подземные воды стоят высоко.

Расчёт

Мансардные стропила на период эксплуатации должны полностью (с запасом) переносить нагрузку:

• их собственной массы;
• пирога крыши;
• наибольших возможных порывов ветра;
• среднегодовой нагрузки от снега и льда;
• пиковые нагрузки от осадков.

Если крыша очень крутая (более 60 градусов), можно смело пренебречь давлением , которое оказывают снег и дождь. Но зато значительно увеличивается воздействие, оказываемое ветрами, даже относительно слабыми. При расчетах учитывают пару параметров: сечение стропил вместе с балками, их еще называют затяжками, и расстояние при их установке. Не стоит полагать, что величина деревянных брусьев увеличивается при росте нагрузок на них. Наибольшая жесткость сооружений достигается при использовании бревен, диаметр которых составляет 12–20 см или при взятии пиломатериалов сечением 4–20 см, при этом монтажный шаг составляет 50–120 см.

Без специальных инженерных знаний и сведений о строительстве дома рассчитать постройку более точно никак не получится. Онлайн-калькуляторы неспособны дать что-то, кроме предварительных прикидок. Расчеты, проведенные с их помощью, понадобится проверять дополнительно. Необязательно консультироваться со специалистами, но можно просто ориентироваться на готовые цифры. Пусть нагрузка от снега на плоскую проекцию ската равняется 100 кг на 1 м², ее уклон составляет 60 градусов, а длина пролета равна 450 см (до подкосов), а стропила расставлены через промежуток 1,2 м.

К примеру, лицевое покрытие представлено шифером. Фактическая масса снеговой нагрузки составляет 100х0,25 (0,25 – коэффициент уклона). Удельная масса шифера с типичным профилем = 25 кг на 1 м², а суммарный удельный вес составляет 50 кг на каждом квадратном метре. Чтобы пересчитать удельные веса на погонные метры стропил, требуется умножать полученный показатель на установочный шаг. Потом выбирают сечение стропил соответственно длинам пролетов; но важно учесть, что готовые схемы годятся только для относительно простых вариантов, а если крыша большая или сложная, то придется обращаться к профессионалам.

Правильный расчет кровли должен учитывать не только ту нагрузку, которую создает она сама , но и давление от ветра, от снеговой массы (берется среднее максимальное значение по данным многолетних наблюдений в конкретной местности). Дерево для стропил отбирается с таким расчетом, чтобы на 1 погонный метр приходилось максимум три неглубоких сучка, величина которых составляет не более 3 см по наиболее длинной грани. Древесина не должна иметь ни одной сквозной трещины, а наивысшая допустимая влажность может быть 18%.

Возведение конструкции и укладка «пирога»

Каркас: устройство

Составить грамотный проект и просчитать точные размеры элементов в нем – это только половина дела. Необходимо еще и суметь реализовать намеченное как следует. Работа по строительству каркаса упрощенным методом позволяет сделать ломаную мансардную крышу в две стадии. Сначала собираются фермы стропил на земле, затем они укладываются на подготовленные стены. Для сборки нужны доски сечением 150х50 и 100х50 мм, длина их ровно 600 см.

Чтобы соорудить каркас стропил своими руками, нужно сделать следующее:

• приготовить балки на нижний пояс фермы, учитывая свесы на 250–270 мм по всем сторонам;
• при недостаточной длине бруса увеличить ее, приколачивая гвоздями накладку подходящего сечения;
• присоединить к балке, разложенной на земле, вертикальные стойки, формирующие стены будущей мансарды;
• закрепить балки потолков и опоры коньков;
• дополнить их и углы конструкции парой досок для разметки под висячие стропила;
• в точном соответствии с местом отрезать элементы и прикрепить их;
• из остатков пиломатериала аналогичным образом построить низовые ножки стропил и приколотить их к каркасу;
• повторить все те же действия при монтаже оставшихся ферм.

Лицевые фронтоны в большинстве случаев оборудуются окнами либо дверьми, выводящими на балконы. Чтобы упростить работу, все пояса и стойки желательно сооружать на земле. Получив необходимые каркасы, их по одному поднимают и последовательно, двигаясь от первого же фронтона, крепят на положенном месте. Избежать падения фронтона легко – нужно только поставить распорки и присоединить их прочно к стенам. Расстановка всех следующих ферм должна происходить именно так, как это показывает чертёж.

Выставленные стропила прикрепляют к стенам, вкручивая скобы во второй по высоте венец либо используя уголки из стали и саморезы с цинковым слоем. Если же стены выполнены из кирпича или иных капитальных блоков, присоединение стропил достигается за счет мауэрлата. Деревянный брус, размещенный по всему периметру, крепится на шпильки или на болты анкерного типа. Отделять такую конструкцию от каменной поверхности должна гидроизоляция (слой рубероида). На этом работу с самими стропилами можно считать завершенной.

Гидроизоляция

Чтобы обеспечить сохранность кровли на долгие годы вперед, очень важно положить ряд слоев материалов, обеспечивающих надежное прикрытие от негативных факторов.

Обязательно используют диффузионные мембраны, которые одновременно выполняют следующие функции:

• не пропускают ветер;
• блокируют проникновение осадков;
• свободно проводят наружу пары воды.

Первое из полотен раскатывают в нижнем сегменте крыши, прикреплять его к доскам нужно строительным степлером. При монтаже всех последующих полотен предусматривается напуск 0,1–0,15 м. Когда будет закрыто все основание, можно набивать обрешетку. Затем настилают окончательное покрытие. От того, каким оно будет, зависит и монтаж, технологические нюансы работы.

Вместо простой гидроизоляции, на мансарде лучше всего применять материалы с минимальным накоплением конденсата. Они помогают избежать промокания слоя утеплителя. Наилучшим вариантом такого покрытия считают пленки из полимерных материалов без перфорации. Какой бы тип ни использовался, в пироге для него отводится вентилирующий зазор величиной 50 мм. При помощи рулонов полиэтилена с внешним алюминиевым слоем удается одновременно гарантировать удержание тепла в мансарде.

Армированный полипропилен неизменно лучше полиэтилена, поскольку он крепче и невосприимчив к действию ультрафиолета. Одна грань подобной пленки имеет антиконденсатные свойства, ее делают из смеси целлюлозы и вискозы. В результате проверок в лабораторных условиях удалось доказать, что антиконденсатные покрытия вбирают много воды и сохраняют ее внутри без образования капель. Стоит изменить условия, создавшие конденсат, так материал довольно быстро высохнет. Разумеется, следует внимательно выбирать, какую сторону положить наружу.

При острых углах наклона кровли гидроизоляция надежно обеспечивается ветрозащитными либо пароизоляционными мембранами. Если скаты относительно пологие, то обязательно используют пленку, защищающую от конденсата. Диффузионные мембраны обязательны в крышах, имеющих один выход для воздуха: два и более вентиляционных зазора позволяют обычно обойтись простыми материалами. Влагозащитные пленки над жилыми помещениями кладутся в два слоя. До монтажа их следует хранить в темном пространстве со стабильной температурой, вдали от нагревателей и ламп накаливания.

Утепление

Раскладка утеплителя изнутри производится слоем минимум 200 мм. При такой толщине уровень теплоизоляции будет достаточен и гарантирует профилактику как от зимнего переохлаждения, так и от летнего перегрева. Если слой теплозащиты слишком мал, снег будет подогреваться. Непрерывное таяние и застывание быстро приведет в негодность даже самые надежные кровельные материалы. Если мансарда не защищена сверху, придется в летние знойные дни использовать мощные кондиционеры.

По мнению профессионалов, правильно утеплить мансардную кровлю можно при помощи пеностекла, минеральной ваты либо пенополистирола. Вспененные материалы не вбирают воду, а пластики являются более горючими, чем ватные утеплители. Если использовать экструдированный полистирол, можно одновременно обеспечить приличную звукоизоляцию. Используя вспененное стекло, можно застраховать себя от пожара, мороза, гниения под действием высокой влажности. Преимуществом ваты является доступная стоимость и удобство при работе; ее базальтовая разновидность выделяется повышенной крепостью.

Утепляющие материалы фиксируются с использованием обрешетки. Ее формируют на основе планок. Ширина отдельного блока составляет 100–150 мм, толщина его равняется 50 мм. Выбрав теплозащиту, невосприимчивую к влаге, можно иногда отказаться от пароизоляции. Но опытные специалисты полагают, что такой шаг опрометчив в любом случае. Ведь неизвестно, как со временем изменятся условия внутри кровельного пирога, насколько жесткие погодные катаклизмы он будет выдерживать.

Чтобы в мансарде, предназначенной для зимнего проживания, не образовывались мостики холода, нужно помимо основного слоя защиты предусмотреть еще один - он окружает стропила и их ноги. Конечно, стропила перестают быть видны визуально, и требуется сразу отметить, где конкретно они проходят. Иначе последующее закрепление материалов и элементов конструкции окажется очень сложным делом, граничащим с авантюрой. Над теплоизоляцией всегда расставляют пленку, проницаемую для водяного пара. Подсчет потребности в материалах для утепления производится на основе данных о внутреннем объеме помещения, но следует еще предусмотреть запас, чтобы перерасход при браке в работе и по другим причинам не повлиял на результат.

В качестве утеплителя можно применять еще и эковату. Преимущества ее очевидны, но все работы должны выполняться строго подготовленными бригадами, располагающими специальным оборудованием. О самостоятельном монтаже такого утепляющего слоя нечего и думать. Недостатком экологической разновидности ваты является ее состава. Ввиду наличия хлопьев целлюлозы материал легко воспламеняется. В качестве усилителя эффекта других вариантов теплозащиты применяют пенофол, а вот сам по себе он бывает необходим крайне редко.

Доборные элементы: установка

Даже когда на крыше уложено лицевое покрытие, это еще не значит, что все работы завершены.

Требуется монтировать доборные элементы, которые выполняют довольно разнообразные функции:

• делают края скатов упорядоченнее на вид;
• прикрывают внутренние и внешние ребра;
• изолируют пирог от просачивания осадков, пылинок и различных насекомых, мелких птичек.

При монтаже профнастила применяются разные доборные детали. Монтировать почти все из них приходится на последнем этапе работы над крышей, но отдельные виды нужно ставить перед укладкой листов. Все эти подробности стоит изучить заранее, чтобы не разрушить уже подготовленные конструкции и не перерабатывать их с нуля. Капельники полагается присоединять к стропилам по линии нижней карнизной полосы, причем до набивки обрешетки. Такие элементы являются обязательными в малоэтажных домах, не оборудуемых системами водостока.

Ендовы или разжелобки представляют собой вогнутые углы из стыкующихся плоскостей скатов. Именно в этих местах чаще всего возникают протечки крыши, поэтому при работе им нужно уделить повышенное внимание. Дно ендовы ставится до раскладки профиля на непрерывные обрешетки из досок. Ширина обрешетки должна составлять 0,6 м в обе стороны. Верхние планки по форме напоминают простой угол с тем же сечением, что и у донной детали. Выкладывают их после того, как профлист уложат и прикрепят.

Если крыша пологая, ендовы полагается покрыть мастикой, а на более крутых конструкциях под стальными уголками размещают гидроизоляционную полосу. Ширина этой полосы на 0,2 м превосходит ширину ставящейся детали, причем выход справа и слева должен быть одинаковым – по 100 мм. Планка примыкания, обводящая по периметру основание дымохода из кирпича, ставится примерно так же, как и ендова, она разделяется на две части. Нижние планки должны подстилаться гидроизоляционным ковром. Верхние кромки вводят в штрабы, глубина которых составляет приблизительно 15 мм.

Нижние обводки дымоходов проклеиваются уплотнителем, потом ставится покрытие , а когда уложат профнастил, пирог накрывают верхним обводом. Примыкания к стенам могут создаваться без двухслойной защиты металлом. Нижнюю планку просто заменяют наклеиваемой гидроизоляцией, которую ставят по стыковочной линии. Чтобы отделать значительную площадь, требуется класть планки с нахлестом от 0,1 м. Доборные элементы закрепляются над профнастилом в двух плоскостях.

Кровлю присоединяют саморезами величиной 0,19х0,48 см, их ставят с шагом 0,4 м. Карнизные планки ставятся только после монтажа конструкций, удерживающих водосточные желоба. При использовании коротких кронштейнов это требование не действует. Если планки еще не поставлены, торец оберегают вентиляционными лентами либо москитными сетками. Торцевые планки для профнастила прикрепляют к доскам на торцах, высокие ребра этих элементов выводятся над скатом точно на ту же отметку, что и профили.

На двускатную крышу со скатами в форме прямоугольника деревяшки приколачивают к торцам раньше, чем монтируют основное покрытие. Их роль заключается в формировании некоего бордюра по всему периметру, он сделает раскладку листов более точной. Торцевые доборы, представляющие угол с неодинаковой шириной полок, монтируют с перекрытием одной из полок конечной волны листа. Ребристая разновидность оснащена еще одним ребром, ориентированным по линии сгиба. Такая конструкция одновременно повышает прочность и эстетические характеристики деталей.

Коньковая планка неизменно используется на любой крыше со скатами. Она не только перекрывает «макушку» кровли механически, но и завершает визуальный образ сооружения в целом. Коньковые планки ставятся после размещения по всей линии монтажа вентилируемого уплотнителя, дублирующего рельеф крыши в этом месте. Обрешетка ставится сплошная, перекрываемая усиленной гидроизоляцией. Саморезами коньковые планки пришпиливают к выпуклым гофрам, шаг выставления крепежа может достигать 300 мм.

Независимо от типа снегозадержатели ставятся только на непрерывную обрешетку. Когда мансарда построена в виде нескольких ступеней, задерживать сходящий снег нужно для каждой из них по отдельности. Те же конструкции ставятся под входными группами и под окна. Доборы, останавливающие снежную массу, нужно расставлять в 350–500 мм от краев свесов, по прямой или по правилу шахматного порядка. Прикрепление обеспечивается при помощи саморезов с шайбами, повышающими плотность.

Иной подход практикуется на черепичной крыше. Там доборы делаются из глины; более того, их перечень существенно отличается. Есть коньки причудливых конфигураций, напоминающие лилию или даже орла. Есть узлы для вентиляционных систем. Нестандартные участки обшиваются элементами в форме букв Y, T, X. А также используются насадки, ребристые желобки, кровельные зонты, изготовляемые из различных видов металла.

При работе на фальцевой крыше, кроме монтажа ендовы, требуется повышенное внимание уделить коньковому узлу и точкам примыкания. Поскольку фальцевые конструкции могут набирать заряды статического электричества, использовать их без молниеотводов недопустимо. Выбор доборов для вальмовых и полувальмовых кровель определяется видом использованного конструкционного материала. Максимум сил нужно потратить на задержание снега и обеспечение полноценного стока воды. Водостоки и коньки обязательно оснащаются специальными заглушками.

Красивые примеры

При создании мансардных крыш для частных домов внимание уделяется не только их техническим характеристикам, но и внешней притягательности. На фото показана изящная мансардная кровля, покрытая красной черепицей. Ее строительство явно оказалось делом непростым – чего стоят хотя бы все геометрические изломы. Но результат, особенно дополняемый окном сложной конструкции, явно стоит затраченных усилий.

Полувальмовая крыша, блестящая в лучах солнца за счет металлического покрытия, смотрится очень хорошо. Четырехскатная конструкция не может считаться простой, но зато удалось сделать высокую мансарду с окнами, вытянутыми вверх. Часть заказчиков предпочитает варианты с балконом, а опытные строители знают, как удовлетворить этот запрос. Вот так может выглядеть каркасный дачный дом, из мансарды которого открыт выход на крытую площадку. Внешнее ограждение, выполненное из фигурных деревянных элементов, не только обеспечивает полную безопасность, но и придает строению в целом дополнительный шарм.

Вот альтернативное решение: балкон оборудован не на торце кровли, а в длинной ее плоскости. Благодаря этому удалось ценой сокращения ширины сделать конструкцию продолговатой. Выход наружу обеспечивают не двери, а поднимающиеся створки окон. Но окно балконного типа успешно выполняет свою функцию даже при заметно меньшей площади. На фото показана одна из таких систем, в которой использованы металлические перила по бокам, а во фронтальной плоскости поставлено высокопрочное стекло.

Полноценная вальмовая крыша может иметь очень причудливую геометрическую форму. Это не только множество скатов, но и изогнутые криволинейные поверхности. Высокая сложность работы и ее дороговизна оправдываются хорошей сочетаемостью с декоративными элементами стен и интересными оформительскими эффектами. Если нет желания идти на какие-то радикальные изыски, можно просто выбрать двухскатную конструкцию и реализовать ее максимально добротно. Это можно сделать со спокойной геометрией, при этом создав вполне комфортные условия для живущих на мансарде.

Об устройстве мансардной крыши смотрите в следующем видео.

Стропильная система мансардной крыши

Все больше и больше появляется архитектурных, оригинальных домов, украшенных эркерами, надстройками, мезонинами. Входят в моду мансарды, расширяющие полезную площадь дома. Но мансардные кровли, в отличие от простой двухскатной крыши, требуют сложных стропильных систем. Правильно рассчитать их и провести монтаж совсем не просто. Ниже постараемся вкратце осветить этот вопрос и привести полезные рекомендации специалистов.

Разновидности стропильных систем

На стадии проектирования дома должна быть рассчитана кровельная конструкция. Расчеты, использующие сложные формулы, должны дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативной нагрузкой является 50 кг/м2.

В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции мансарды. К основным разновидностям следует отнести:

• висячую стропильную систему;
• систему стропил ломаной крыши;
• наслонную систему двухскатной крыши;
• комбинированную.

Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные системы скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам.

Совет!

Для увеличения полезной площади здания, следует выбирать конструкцию многоскатной мансардной крыши.

Элементы стропильной крыши

Опытные специалисты прекрасно поймут, о чем идет речь в статье, поскольку знают все термины и названия конструкций. Для того чтобы понятно было всем, приведем распространенные названия элементов конструкции мансардной крыши:

• Мауэрлат – балка, крепящаяся по верхнему венцу или по стене дома, на которую опирается стропильная система;
• Балки перекрытия – деревянная конструкция, играющая роль мансардного пола и, одновременно, потолка нижерасположенного помещения;
• Стойки – вертикально установленные столбы, на которых крепятся стропила и балки.
• Прогоны – балки (доски) расположенные горизонтально, служат опорой стропилам;
• Ригеля –горизонтальные балки в П-образной ферме. Служат опорой и стягивают скатные стропила, имеют другое название «затяжки»;
• Стропила – брус или доски, создающие основу конструкции кровли;
• Подвеска – стойка, задача которой поддерживать ригель, облегчая его работу, устанавливается также горизонтально;
• Обрешетка – дощатая или фанерная основа, на которую укладывается кровельный материал;
• Кобылка – доска, служащая основанием для монтажа свеса, устанавливается по низу стропильной системы.

Элементы стропильной системы

Расчеты стропильной системы

Выбор стропильной конструкции во многом зависит от размеров здания, в соответствии с которыми определяется длина пролета, т.е. дистанция между основными стойками. Для небольших домов предпочтение можно отдать двухскатной конструкции.

Стропильная система двускатной крыши с мансардой

Расчеты конструкции проводятся с целью определения нагрузки, в соответствии с нормативами и строительными правилами. Основным правилом для мансардной крыши является ограничение ее высоты, которая не должна составлять менее 2.5 метров внутри помещения. Таким образом, кровля должна иметь минимум 2.80 м в высоту, поскольку требуется укладка утепляющего слоя, и отделка внутри самой мансарды.

Конструкция двускатной мансардной крыши

Обязательно следует изготовить чертеж конструкции, на котором следует проставить все размеры и максимально отобразить элементы каркаса. На чертеже должны быть отображены габариты дома, угол наклона стропил, высота кровли.

Совет!

Чтобы провести точные расчеты по всем нагрузкам на кровлю и ее элементы, рекомендуется воспользоваться калькулятором, размещенном на многих сайтах, посвященных строительству крыш.

Достаточно внести вид кровельного покрытия, материал каркаса мансардной крыши и размеры. Программа рассчитает углы сечения и шаг стропил, даст рекомендации по конструкции обрешетки.

Расчет стропильной системы

Технология монтажа мансардной кровли

Начинать следует с монтажа мауэрлата, который укладывается по периметру верхнего края стен, если дом кирпичный или блочный. В домах из бруса или рубленных мауэрлатом может служить верхний венец. Брус, из которого изготавливается мауэрлат, должен иметь в сечении размеры 100х100 мм или 150х150. Древесина хвойных пород для бруса должна быть хорошо высушенной. Балки мауэрлата фиксируются анкерами или шпильками к стенам с шагом примерно два метра. Под мауэрлат заводят гидроизоляцию, как правило, рулонного типа (рубероид).

Далее следует приступать к монтажу перекрытия. Балки 150х200 мм, положенные на мауэрлат должны выступать за стены дома примерно на 0.3-0.5 м. Крепят балки уголками и винтами (саморезами по дереву), начиная с крайних, затем промежуточные.

Важно!

При укладке следует с помощью шнура контролировать горизонтальный уровень, чтобы балки лежали в одной плоскости.

Расстояние между ними, как правило, 0.5-1.0 метра, если планируется укладка утеплителя, стандартная ширина листа которого 0.6 м, то удобнее будет выдержать такой же шаг балок.

Монтаж стропильной системы крыши

Установка опорных стоек и прогонов

Следующий этап – монтаж стоек. Для них используется брус 100х150 мм, крепление которого производится на фронтальных балках перекрытия. Необходимо, с помощью отвеса, выверить вертикальность каждой опоры и зафиксировать укосинами. Промежуточные опоры устанавливаются на балках также строго вертикально, образуя два параллельных ряда.

Промежуточные опоры стропильной системы кровли

Далее следует установка прогонов, сделать которые можно из доски шириной 100-150 мм и толщиной 40-50 мм. Фиксация прогонов производится с помощью гвоздей и уголков на винтах. Затем поверх прогонов укладываются дощатые ригеля, для жесткости, устанавливаемые на торец.

Балка прогона формирует консоль для опирания диагональных стропил крыши

Совет!

В результате образуется контур будущего мансардного помещения. Для придания дополнительной прочности следует укрепить опоры подкосами и схватками.

Стропильная система кровли

Монтаж стропильных элементов

Установка стропил, начинается с нижних. Для них подойдет доска 40-50 мм толщиной и 150 мм шириной. Одним концом опираем на мауэрлат вплотную с балками перекрытия, а другой крепится на прогонах с помощью уголков, винтов и гвоздей. Для установки стропил в верхней части кровли следует разметить центральную линию кровли. Все стропила должны иметь одинаковую длину. Для этого следует изготовить шаблонную доску, проделав на ней запилы с обоих концов. После чего по шаблону можно отпиливать остальные стропила.

Стропильные ноги

Стропила монтируют на прогонах, фиксируя в верхней части металлическими пластинами. На прогонах балки закрепляются запилами в упор и фиксируются уголками на саморезах.

Крепление стропильной системы

Нижние стропила для прочности следует укрепить подкосами (доска 50×150 мм). После закрепления подкосов, временные упоры можно снимать.

Часто элементы соединяют не только плотницкими узлами, но и с помощью крепежа

Установка стропил

В случаях, когда балки перекрытия укладываются в стенных карманах, следует на нижних стропилах закрепить кобылки для устройства свеса кровли. Если же перекрытия лежат на мауэрлате, то кобылки не нужны, поскольку балки должны выступать за стены образуя свес.

Обрешетка является важной частью конструкции кровли

Обрешетка устанавливается в зависимости от предполагаемого покрытия мансардной крыши. Либо обрешетка будет сплошной, либо с просветами. Поверх обрешетки следует уложить гидроизоляционный слой, после чего можно приступать к зашивке фронтонов и укладке кровельного материала – металлочерепицы, профнастила или шифера.

Обрешетка крыши под металлочерепицу

Если крыша мансарды имеет ломаную конструкцию, то, как правило, она не утепляется, поскольку воздушная прослойка под стропилами защищает помещения, одновременно вентилируя подкровельное пространство. Для этого, зашивая фронтоны, следует оставить вентиляционные окна (отверстия) над перекрытием мансарды. Теплоизоляцию следует сделать лишь внутри помещения мансарды.

Утепление мансардной крыши

Устройство теплоизоляции мансарды имеет свои особенности, поскольку комнаты имеют треугольные или трапециевидные потолки. Строители считают утепление одной из сложных технологических задач в устройстве мансардных помещений. Главное уложить теплоизоляцию так, чтобы на наклонном потолке и на ограждениях она не давала усадку в процессе эксплуатации.

Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

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 стропильная система мансардной крыши, 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.

Виды мансардной крыши

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

Устройство стропильной системы мансардной крыши отличается креплением на мауэрлате:

• В деревянных домах из бруса мауэрлат может фиксироваться на верхнем венце.
• В домах, имеющих каркас, опираться стропила могут на верхнюю обвязку.
• В домах из кирпича и камня опорой является нижний венец.

Важно! Во всех случаях необходимо обязательно гидроизолировать опорные балки. Для этого, как правило, применяется гидроизоляторы рулонного типа .

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

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.