Как правильно сделать мансардную крышу чертежи. Стропильная система мансардной крыши, устройство и расчет

То, что мансарда – это, в принципе, переоборудованный чердак, понимают абсолютно все. Но в этом переоборудовании имеются свои нюансы, конструктивные решения, а так же работа с теплоизоляцией и кровлей. По сути, строительство мансарды своими руками в загородном доме почти ничем не отличается от возведения любой другой крыши. В любом случае, давайте рассмотрим этот процесс подробнее.

Итак, чтобы построить мансарду, нужно приобрести:

• деревянными брусьями, сечение которых 50х180 сантиметров для стропил (что касается длины, все будет зависеть от того, какой планируется размер строения и каков будет наклон ската);
• деревянными досками для обрешетки;
• материалом, чтобы осуществить обшивку торцевых стен, к примеру, стеновыми панелями;
• крепежными элементами для кровли: гвоздями, саморезами, металлическими уголками, металлопрофилями, чтобы дополнительно укрепить отдельные конструктивные элементы;
• теплоизоляционным материалом;
• пароизоляционным материалом;
• гидроизоляционным материалом;
• кровельным материалом;
• материалом для внутренней отделки мансарды.

Итак, первым шагом будет задача по укреплению перекрытий между мансардой и первым этажом. Это обязательная работа, так как нагрузка, которая будет осуществляться на перекрытие, существенно увеличится.

Как только перекрытие укреплено, нужно заняться стропильной системой. Не забывайте о том, что необходим постоянный контроль качества соединения отдельных элементов.

В том случае, если вы будете использовать ломаную крышу, прежде всего, нужно будет осуществить монтаж опорных балок и торцевых стен, лишь после того, как это сделано, вы сможете начать сборку каркаса стропильной системы. Крепление отдельных элементов каркаса осуществляется с помощью соединения «паз-выступ», для увеличения прочности используют металлические пластины.

Не стоит забывать и о том, что каждому деревянному элементу нужна предварительная обработка с помощью специального состава, который будет защищать дерево от насекомых и влаги. Также понадобится обработка антипиренами, замедляющими процесс горения древесины.

Когда стропильная конструкция установлена, необходимо прибить обрешетку. Для этого можно воспользоваться как обычными досками, так и листами фанеры или плитами ДСП. Все зависит от того, какого вида ваши кровельные материалы. Также далее необходимо заняться скосами стен и внутренними перегородками в мансардном помещении.

Создаем изоляционный пирог

Еще одна работа, о которой нельзя забывать – создание слоя изоляции. Прежде всего, для этого нужно уложить пароизоляцию по внутренней стороне стропил и зафиксировать ее при помощи скоб.

После этого осуществляется укладка теплоизоляционного материала, который нужно уложить вплотную к стропилом, не оставляя щелей. Сверху теплоизоляции, шаг в 50 см, набивается обрешетка – именно она и держит всю теплоизоляцию на себе.

Гидроизоляционный слой укладывается с внешней стороны стропил, создавая защиту от случайных проникновений влаги. Завершающий этап – укладка кровли на гидроизоляционный слой.

Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом , способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

Каркас из стропильных досок - основа всей кровельной мансардной конструкции , которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

• Мауэрлат . Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
• Стойки из балок или стропильные ноги , которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
• Вертикальные стойки . Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
• Прогоны . Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног ;
• Коньковый брус . Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции ;
• . Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли .

Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

План чертежа стропил

Виды стропильных систем мансардных крыш

Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:

• Висячую конструкцию . Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил - на коньковый элемент ;
• Наслонную конструкцию . Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.

Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже :

• конструкции;
• кровли;
• Ломаной двухскатной;
• кровли;
• конструкции;
• Купольной системы (конусной);
• Сводчатой системы.

Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.

Наслонные стропила

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:

• Под . Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
• Под . Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
• Под . При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
• Под . Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.

Кроме того, большое значение при расчете шага имеет уклон ската кровли . Если уклон составляет 15%, то расстояние между досками стропил рекомендуется делать не менее 80 мм. С увеличением градуса уклона ската кровли пропорционально увеличивается расстояние между стропилами.

Шаг стропил

Как вынести стропила за линию стены

Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо , так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона - не менее 400 сантиметров.

Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

• Установить внешние перекрывающие балки , сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
• Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
• Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
• Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
• Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
• С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
• В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры ;
• Установить прогоны на опоры , жестко прикрепив их уголками;
• Противоположные опоры соединить брусками , их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
• Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
• Из обрезных досок следует изготовить шаблоны , по которым потом монтируются противоположные фермы:
• Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда . Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
• Установить стропильные ноги с торца , а затем с нижнего уровня мансарды;
• Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
• Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу - шарнирным способом, сверху - жестким креплением .

Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

Вынос стропил за стену

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина - от трех метров .

Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору .

Кроме того, следует иметь ввиду:

• Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров , так как она значительно утяжеляет конструкцию;
• Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас ;
• Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов : ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
• Массу кровельного пирога , которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.

Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.

Пример расчета

Монтаж стропильной системы

Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать .

• Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
• На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
• Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
• На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
• Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
• Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.

Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами . Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами . Далее устанавливается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Установка обрешетки мансардной крыши

В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная .

Сплошная чаще всего монтируется при покрытии :

• Рулонном . Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний - шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний - из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
• Шифера плоского асбестоцементного;
• Гибкой черепице .

Разреженный тип устанавливается при:

• Стальном, металлическом покрытии . Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
• Металлочерепице ;
• Асбестоцементном шифере ;
• Глиняной черепице .

Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.

ВНИМАНИЕ!

Прибивать бруски разреженной обрешетки следует со смещением, чтобы стыки в рядом расположенных рядах не были расположены на одном брусе стропильной ноги.

Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската .

Обрешетка

Заключение

Таким образом, имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда - это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши:

Вконтакте

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

В последнее время наблюдается возвращение к применению различных архитектурных элементов, которые были незаслуженно забыты в эпоху индустриального строительства. Снова можно встретить эркеры, мезонины, мансарды, которые делают экстерьер дома более интересным, и при сравнительно небольших затратах позволяют увеличить внутреннее пространство. Например, стропильная система мансардной крыши 8х10 увеличит затраты примерно на 4500 долларов, при этом позволит добавить к площади дома 60-65 м 2 полезной площади.

Виды стропильных систем мансардной крыши

На практике применяется несколько видов стропильных систем для мансарды. Их классифицируют по типу и форме крыши: двух-, трех- и четырехскатные, вальмовые и полувальмовые, ломаные. Наиболее простой вариант – это двухскатная стропильная система мансарды. Ее преимущество – простая и надежная конструкция, способная выдерживать большие нагрузки. При этом имеются и недостатки – простая форма не позволяет создать интересный дизайн, что, впрочем, компенсируется добавлением декоративных элементов. Более существенен другой недостаток – ограниченное внутреннее пространство, которое существенно меньше, чем в случае с ломаной крышей.

На чертеже представлен пример устройства мансардной крыши по типу полумансарды со стенами 1,8 м в высоту

Наиболее интересной с архитектурной точки зрения является стропильная система ломаной мансардной крыши. Она позволяет проявить фантазию, разумеется, при условии соблюдения строительных норм и, прежде всего, прочностных характеристик. Такая конструкция может иметь правильную и ассиметричную форму. Конфигурация выбирается исходя из особенностей дома и планировки внутреннего пространства мансарды. В некоторых случаях стропильная система мансардной крыши позволяет создать достаточно интересное внутреннее пространство, особенно если имеется возможность спланировать второй свет или антресоли. Важно максимально полно и эффективно использовать объем – это непростая, но очень интересная задача, которая позволяет при сравнительно небольших затратах увеличить полезную площадь и сделать дом более комфортным.

Места у стен мансарды лучше всего использовать для установки удобных шкафчиков, полок и встроенной мебели

Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши

Стропильная система – это основа крыши, ее скелет, на который монтируют кровельный пирог и внутреннюю обшивку мансарды. Нередко ее используют в качестве основы при прокладке инженерных систем и коммуникаций. В свою очередь стропильная система мансардной крыши состоит из составных узлов и элементов, совокупность и взаимное расположение которых обеспечивает передачу ветровых и снеговых нагрузок с кровли на несущие стены здания:

• стропила (висячие и наслонные);
• мауэрлат;
• прогоны (коньковые и боковые);
• связующие элементы (подкосы, распорки, диагональные связи).

Нагрузки, действующие на стропильные конструкции мансардных крыш, достаточно велики и в среднем достигают 200 кг/м 2 . Впрочем, в каждом конкретном случае это определяется, исходя из особенностей конструкции кровли, а так же имеющихся в данном районе ветровых и снеговых нагрузок. В любом случае, стропила должны гарантированно выдерживать эти нагрузки и иметь необходимый запас прочности, способный противостоять очень сильному ветру или обильному снегопаду.

При расчете нагрузки на стропильную систему очень важно учитывать вероятное количество осадков и силу ветра

Параметры и основные узлы стропильной системы мансардной крыши определяются расчетами. Расчеты позволяют определить длину, профиль и сечение каждого элемента конструкции и особенности сопряжения деталей между собой. От прочности соединения узлов стропильной системы мансардной крыши в значительной степени зависит прочность всей конструкции. Наиболее распространенные типы соединений: шпунтованное, шурупное, болтовое и сварное. Выбор типа соединения зависит от расчетных нагрузок, используемого материала и особенностей конструкции.

Расчет и чертеж стропильной системы мансардной крыши

Выбрав тип, и определив , необходимо выполнить расчёт стропильной системы мансардной крыши. При этом надо учитывать, что стропила не только обеспечивают прочность и надежность кровли, но и формпируют внутреннее пространство мансарды. Допускается, что часть площади будет иметь небольшую высоту потолка. Там, как правило, располагают мебель, или используют для организации мест хранения. Не смотря на некоторые ограничения, внутреннее пространство должно быть достаточно просторным и не вызывать дискомфорта.

Первый этап проектирования – выбор схемы стропильной системы мансардной крыши. В схеме определяется тип и расположение элементов стропильной системы. В частности, определяется тип стропил: наслонные или висячие. Отличие между этими элементами в следующем: наслонные стропила на мансардном этаже опираются на боковые стены или иные опоры. Висячие стропила образуют единую, жестко связанную между собой конструкцию. В зависимости от ширины пролета, схема стропильной системы мансардной крыши может быть усилена дополнительными связями.

На схеме показаны основные элементы и части стропильной системы мансардной крыши и их взаимное расположение

Далее необходимо выполнить расчеты, в которых учитывают ветровые и снеговые нагрузки, которые будут действовать на кровлю. От этих параметров зависит материал, сечение и расстояние между стропилами мансардной крыши. Рекомендуется применять так называемый «запас прочности». Это означает, что полученный результат необходимо умножить на повышающий коэффициент, тем самым гарантируя повышенную надежность стропильной системы мансарды. С учетом особенностей эксплуатации величина этого коэффициента принимается от 1,5 до 3.

Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций. Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами. Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты.

Стропила мансардной крыши необходимо обработать специальным антисептиком, препятствующим гниению древесины

Однако не всегда возможно применить дерево для изготовления стропил. При больших нагрузках требуется применение бруса с большим профилем сечения, либо существенное уменьшение расстояния между элементами. Это приводит к значительному утяжелению всей конструкции мансардной крыши и, как следствие, к необходимости увеличения несущей способности стен мансарды. В этом случае нередко используют металлические стропила мансардных крыш.

Результаты расчетов отражаются в чертежах, где указываются все проектные решения, принятые для данной стропильной системы мансарды. Если работа выполняется самостоятельно, то допускается вместо подробного чертежа разработать упрощенный эскиз стропильной системы мансардной крыши. При этом эскиз должен иметь все сведения и параметры, необходимые для сборки и установки стропил.

Пример схематического чертежа мансардной стропильной системы с указанием основных параметров и расстояний

Устройство стропильной системы мансарды на примере двухскатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши зависит от типа кровли, выбранного для проекта дома. Наиболее простой, и в то же время надежной и эффективной можно считать классическую двускатную крышу. Конечно, она выглядит просто, по сравнению со сложными, ломаными кровлями, но в то же время содержит многие основные элементы и части, характерные для всех типов стропильных систем мансардной крыши.

Стропильная система двускатной мансардной крыши состоит из нескольких основных частей и элементов. В общем случае это:

• Линейные части и элементы — балки, колонны, стержневые системы;
• Плоскостные части и элементы — плиты, панели, настилы;
• Пространственные части и элементы — оболочки, своды, объёмные элементы.

На практике используются не все части и элементы стропильной системы мансардной крыши. В частности, для двухскатной кровли используют стропильные ноги, ригели, связи, подкосы и распорки. Их размеры и взаимное расположение определяется при проектировании. В сборе все эти элементы образуют ферму стропильной системы мансардной крыши.

Шесть примеров устройства стропильной фермы с указанием высоты конька и расположения стропил

Ферма является важнейшей частью стропильной системы мансардной крыши. Количество ферм зависит от длины фасада и выбранного шага установки. Тип фермы и шаг установки – взаимосвязанные величины, чем сложнее и прочнее пространственная конструкция элемента, тем больший шаг можно применять при установке. В свою очередь важным элементом фермы являются стропила для мансарды, или, как их еще называют, стропильные ноги.

Стропильные ноги – важнейший элемент фермы, от расстояния между которыми зависит устойчивость крыши

Достаточно подробно рассказывает о стропильной системе мансардной крыши видео, приложенное к статье. Из него вы узнаете обо всех тонкостях устройства стропильной системы и выполнения монтажных работ. Рассмотрены варианты кровельных систем от простой двухскатной до более сложной – ломаной. Следуя указаниям и рекомендациям, имеющимся в видео инструкции, даже начинающий мастер способен разобраться в особенности этой работы и выполнить ее самостоятельно.

Монтаж стропильной системы крыши мансарды

Работы по установке стропил мансардной крыши еще называют стропиловкой. Это совокупность работ по разметке и установке стропил. При этом также выполняются работы по выведению горизонтали конька и торцовке фронтона. Выполнить стропиловку можно и своими руками. Хорошим пособием для этого может стать видео инструкция, расположенная ниже.

Монтаж стропильной системы мансардной крыши имеет немало особенностей, многие из которых неизвестны начинающим мастерам. Установку каркаса необходимо производить на гидро- и теплоизоляционный материал. Это увеличивает срок эксплуатации и уменьшает тепловые потери. Еще одна распространенная ошибка – покрытие элементов защитными составами после их установки. Обработку антисептиком необходимо выполнять до начала монтажа, тогда вся поверхность окажется обработанной, и стропила прослужат дольше.

Качеству крепления стропильной системы мансардной крыши необходимо уделить особое внимание. Можно правильно выполнить , приобрести качественные материалы и профессиональный инструмент, но если соединение деталей стропильной системы выполнено некачественно, то через некоторое время потребуется капитальный ремонт. Выбор крепежа – отдельный раздел проекта, в котором определяется длина и диаметр метизов.

Для сборки стропил мансардной крыши необходимо использовать оцинкованный крепеж нужного размера. Попытка сэкономить на крепеже не дает существенного результата, зато способствует возникновению серьезных проблем при эксплуатации. Расстояние между крепежными элементами выбирается пропорционально их размерам. Шаг крепежа не должен быть очень маленьким, чтобы не снизить прочностные характеристики самой детали.

Установка стропильной конструкции двухскатной мансардной крыши деревянного загородного дома

Первую ферму монтируют с одного из торцов, поверяя при этом правильность установки по вертикали и горизонтали. Затем, с другого торца, монтируют вторую ферму, и также выверяют ее вертикальность и горизонтальность. Между фермами параллельно натягивают два строительных шнура, которые будут являться ориентиром для установки промежуточных стропил мансардной крыши.

После того, как все фермы будут установлены на своих местах, приступают к монтажу боковых и коньковых прогонов. Собрав стропильную систему мансардной крыши, можно переходить к другим видам работ: заполнению и обшивке фронтонов, устройству кровельного пирога, тепло- и звукоизоляции, внутренней обшивке и отделке.

Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения

При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.

Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.

Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.

Типы мансардных крыш

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

1. Двухскатные. Два ската и два фронтона.
2. Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
3. Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
4. Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
5. Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
6. Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.

Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.

Совет!

При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Основа кровли – стропильная система

Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.

Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.

От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.

Расчет площади

Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.

Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.

Проект мансардной кровли

Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.

Важно!

В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:

• в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
• вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
• отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
• чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
• раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
• рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.

Расчет уклона скатов

На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.

Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:

• Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
• Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
• Планируемый вес и особенности кровельного материала.
• Тип кровли по проекту.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.

Монтаж каркаса мансарды

Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.

1. Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
2. Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
3. На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
4. Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
5. Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
6. Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
7. Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
8. В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
9. Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Совет!

В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.

Утепление кровли

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:

1. Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
2. Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
3. Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.

Мансарды Обшивка стен мансарды: алгоритм работы и выбор материала