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

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

Мансарда - пример рационального использования пространства

Мауэрлат

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

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

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

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

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

Стропила

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

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

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

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

Виды крыш

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

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

Мы будем рассматривать ломаную двухскатную крышу и ее стропильную систему.

Двухскатная ломаная крыша достаточно популярна

Мансарда с двухскатной ломаной крышей: особенности стропильной системы

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

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

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

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

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

Крепежный узел в месте соединения нижних и коньковых стропил

Конструкция стропильной системы мансардной крыши может состоять из различных материалов:

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

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

Металлические фермы комбинируют с деревянными деталями

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

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

Крепление деревянных деталей с помощью зубчатых пластин заменило более сложные способы

Монтаж стропильной системы шаг за шагом

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

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

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

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

Коньковые фермы поднимать значительно легче

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

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

Для черепицы сплошная обрешетка не нужна

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

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

Видео-проекты домов с мансардным этажом

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

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

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

Расчет стропильной системы

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

Типы мансардных этажей:

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

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

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

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

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

Таким образом получаем следующее:

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

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

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

Демонтаж старой конструкции и подготовка крыши

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

1. Срок проведения работ наиболее важный фактор. Все подготовительные работы должны занять не более двух-трех дней, поскольку ваш дом будет не защищен от дождя и других осадков.
2. Прогноз погоды. Ремонтом лучше всего заниматься в сухие летние месяцы, тогда осадки не так страшны, а пропиточные материалы будут высыхать быстрее.

   ​Очень важно ! С прогнозом погоды лучше всего ознакомиться на нескольких сайтах, чтобы исключить любую вероятность осадков.

3. Подготовка пола. Перед тем как ставить опоры необходимо учесть вид крепления стропильной системы мансардной крыши. Любой тип требует специальных мест для стропил.
4. Замена напольного покрытия чердака. Не обязательный этап, но желательный, так как пол чердака - это потолок вашей комнаты. Дополнительный слой изоляции не помешает в любом помещении.

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

Монтаж стропильной системы мансардной крыши

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

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

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

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

Варианты материалов для стен мансарды

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши своими руками

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

Преимущества постройки своими руками:

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

Недостатки самостоятельного монтажа:

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

Этапы проведения ремонта своими руками:

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

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

Определения

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

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

Вот основные виды мансардных крыш:

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

Элементы

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

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

Схемы

Теперь пришла очередь чертежей и схем.

Двускатная крыша

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

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

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

Ломаная крыша

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

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

Вальмовая крыша

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

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

Односкатная крыша

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

На схеме показаны варианты их монтажа:

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

Полувальмовая крыша

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

Узлы

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

Крепление мауэрлата к стенам

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

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

Крепление стропил к мауэрлату

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

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

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

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

Крепление ригеля к стропилам

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

Материалы

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

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

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

Мой опыт

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

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

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

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

Заключение

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

Декабрь 5, 2016

Стропила для мансардной крыши

Мансарда позволяет расширить пространство дома, выделить место для дополнительных помещений. Сложность самостоятельной установки снижается после изучения материалов об особенностях постройки. Труд владельцев оплачивается стойкостью и красотой, которую получает . В ее возведении вам поможет данный материал.

Опора всей крыши, а значит, основа мансардной конструкции - стропила. Они должны выбираться в соответствии с несколькими параметрами, рассчитывающимися с учетом характеристик материалов. Параметры выбора следующие:

• Нагрузка. Сумма веса всего, из чего состоит мансардная крыша, к которой прибавляется 10% для избегания погрешности. Стропила должны выдерживать вес совокупности всех материалов, а также нагрузку снега в зимний период, порывов ветра в любое время года.
• Скорость установки. При постройке быстровозводимых зданий лучше применять металлические стропила, устанавливающие специалистами в кратчайшие сроки.
• Простота установки. В данном пункте вновь выигрывают тонкостенные металлические стропила.
• Стоимость материала. Поскольку металл априори стоит дороже, а сложность передовой конструкции мансардных крыш умножает цену, деревянные стропила значительно дешевле. По этой причине они выигрывают в случае самостоятельной постройки мансарды.

Далее, как более традиционный вариант, будут рассматриваться деревянные стропила. Помимо указанных двух видов существуют и комбинированные строения, но стропильная система мансардной крыши редко возводится с их помощью. Ниже приведены различные схемы систем, которые могут пригодиться при постройке собственной мансарды.

Чердачные помещения имеют несколько видов, разнятся по устройству утепления и прочности конструкций, а также виду кровли. Утепленная мансарда подходит тем, кто собирается сделать из нее жилое помещение, используемое круглый год. Что касается холодного чердачного помещения, оно подойдет владельцам дач.

Типы построек мансарды различаются в зависимости от наклона и формы стен:

• Вертикальные.
• Отвесные.
• Треугольные со скошенной крышей.
• Сложные формы, которые, в общем, называют ломанными.
• Одноуровневые.
• Двухуровневые.
• Симметричный вид стен.
• Стены асимметричной конструкции.

Данные параметры помогут определить тип мансарды. В статье рассмотрены три самых частых из них:

1. Классический.
2. Треугольный.
3. Блочный.

Владельцам же домов по индивидуальным проектам основные характеристики позволят создать свой уникальный дизайн.

Разработка индивидуального проекта

В собственном доме хочется создать максимальную уникальность. Как в случае выбора собственной формы, так и при использовании одной из нижеприведенных схем, владельцу во избежание проблем нужно сделать четкий план постройки. Требуется подогнать общие чертежи под свой дом, произвести перерасчет параметров с учетом новых материалов. Для успеха соблюдайте следующие советы, рассказывающие, как сделать проект правильно:

• Создайте мансарду такой высоты, чтобы можно было не только находиться в сидячем положении, хранить вещи, но и спокойно ходить. Особенно актуально в случае жилого пространства.
• Соблюдайте размеры чердака. Не делайте его чересчур большим, иначе здание будет выглядеть некрасиво.
• Не используйте широкие скаты крыши, иначе будут перекрываться окна и комнаты станут затемненными.
• Стропильная система . Не экономьте время на наглядном плане, он поможет при постройке.

Классическая схема

Чаще всего выбирают мансарду с пятиугольной крышей, ведь данная схема стропильной системы мансардной крыши дает пространство большее по размерам, более функциональное. Используются подпорки, которые создают стены помещения. Легче всего описать конструкцию при помощи нескольких геометрических фигур:

1. Прямоугольник. Это - центр мансарды, пространство, которое можно применять в любых целях.
2. Прямоугольные треугольники: по одному слева и справа. Это пространство уже не так универсально.
3. Потолочная часть - треугольник с равными сторонами.

Данная стропильная система у мансардной крыши не отличается оригинальностью. Если вы хотите создать на своем участке нестандартную, возможно, дизайнерскую мансарду, то ниже - список других схем, менее распространенных.

Треугольная схема

Это самый простой, пусть и не самый лучший способ создания. Благодаря отвесным скатам крыши снег почти не остается на ней, вследствие чего нагрузка уменьшается. Но в то же время жилого места становится меньше. Особенности и правила возведения треугольной мансарды:

• Опора - мауэрлат. На него переносят вес стропил, наклонных по виду.
• Верхняя часть опор крепится к левому и правому прогонам.
• Применяются и висячие стропильные арки, необходимые для потолочной части.
• При использовании висячих стропил и условии, что они являются основой для пространства длиной более чем 3 метра, используется подвеска. Она устанавливается в центре. Подвеска не является опорой, поэтому логичен следующий пункт.
• Подвеска не строится по принципу опорной стойки.
• Учитывая, что постройка подвержена падению из-за порывов ветра, нужно дополнительно ее закрепить. С этой целью стропилины прикрепляются к стенам при помощи скруток.
• Стропилины нижней части опираются на перекрытие.
• Стойки врезаются сразу в балки, учитывая, что перекрытие деревянное.

Важно! Каждая стропилина прикрепляется к стене, а не через одну. Такой принцип необходим именно в данном варианте.

Блочный тип

Перекрытие становится опорой для заранее подготовленных блочных модулей. Самое большое преимущество данной системы в сборке - она простая и проводится на земле. Своими руками создавать данный тип гораздо легче, чем остальные. Важны при этом два момента:

• На земле легче соединить элементы и провести более крепкое скрепление
• В условиях высоты человек волнуется, при этом снижая качество всей постройки. На земле же погрешности не только реже возникают, но и более заметны.

В то же время есть и недостаток. довольно тяжелы, что затрудняет подъем конструкции на этаж, и произвести его можно только при помощи бригады из 4 и более человек. Облегчается задача для тех, кто обладает специальной подъемной техникой, но таких единицы.

Алгоритм установки:

1. Составление проекта.
2. Создание рам - основ стен мансардного помещения. Продольные части - замена стандартным прогонам и лежням. Они, а также стойки, доставляются к месту сборки - ровной земляной поверхности.
3. Далее отмечаем места, куда будут крепиться опорные конструкции боковин. Они должны иметь вид линий, которые при последующей пилке создают гнезда для закрепления.
4. Установка и фиксация на короткий срок. Для второго применяются распорки; помимо скрепления с местом к раме присоединяются балки.
5. Балки должны иметь гнезда для соединения со . В качестве инструментов берутся бензопила и стамеска.

Важно! Гнезда для стропил должны находиться на одной линии, иначе конструкция получит косой вид.

• На земле также создается верхний ярус стропил чердака. Основание полученной конструкции является одновременно растяжкой в рамках мансардной системы. С краю от основы создаются гнезда. Не забудьте определиться с шипами на нижних половинах стропилин.
• Проводится сцепление всех элементов верхней части между собой: в этом поможет деревянное дополнение для узла конька. Нелишним будет монтаж дополнительного ригеля.
• До перемещения на мансардную крышу создаются заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. Раскроить их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливать следует только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
• Примеряется нижняя стропилина к торцу. Форма шипа прорисовывается в зоне ее нижней пятки, повторяя конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаются шипы.
• Верхний ярус перемещается на крышу вместе со стропильными ногами нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязке стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы наглядные схемы для мансардной крыши, представляющие конструкцию.

Важно! Прочность каркаса можно увеличить, используя соединения врубкой. Это позволит избежать дополнительных элементов, к примеру, подкосов.

Приведенные варианты схем мансардных помещений универсальны: владельцы домов смогут выбрать тот, который больше остальных отвечает их требованиям. Независимо от типа мансарды главное - правильные материалы и монтаж стропильной системы. Тогда постройка прослужит долго и будет безопасна для жильцов.

Стропильная система мансардной крыши является важнейшим элементом кровли. За счет стропил кровельная конструкция с успехом "сопротивляется" любым внешним нагрузкам, будь то сильный ветер или сильный снегопад.

1

Мансарды, оригинальные мезонины и внешне привлекательные эркеры обеспечивают экстерьеру жилых зданий очень красивый вид. Обустройство домов с такими архитектурными элементами позволяет, кроме того, увеличить внутреннее пространство построек при относительно незначительных финансовых затратах. Например, можно легко получить около 60 квадратных метров полезной дополнительной площади в обычном частном доме, если грамотно выполнить расчет и монтаж стропильной конструкции мансардной кровли (смотрите фото и видео).

Стропильная система может иметь ломаную форму, полувальмовую либо вальмовую, 2–4-скатную.

Вальмовая стропильная система мансардной крыши

Проще всего выполнить монтаж двухскатной кровли, которая отличается высокой надежностью. Такая система гарантированно выдержит любые нагрузки на крышу, а ее расчет не займет у вас много времени. Двухскатная конструкция имеет лишь два серьезных "минуса". Во-первых, она характеризуется "чрезмерной" простотой, что не даст вам возможности проявить свой дизайнерский талант. Во-вторых, внутреннее пространство под такой будет ограниченным.

Проблему с недостатком "квадратуры" можно решить посредством обустройства стропильной системы полумансардной крыши, которая сохраняет все достоинства стандартной двухскатной схемы и при этом повышает внутреннюю площадь помещений. А придать кровле элегантный внешний вид можно путем применения разнообразных декоративных элементов. Их расчет и монтаж очень прост, а главное – установка архитектурных украшений вполне доступна по стоимости.

Стропильная система полумансардной крыши

С точки зрения архитектуры самым интересным вариантом обустройства крыши считается ломаная мансарда. Она, как правило, характеризуется необычной ассиметричной конфигурацией (хотя может иметь и геометрически правильную форму). Проектирование и монтаж подобных кровельных систем – это настоящее творчество. Практически любую фантазию можно реализовать при строительстве . Но при этом важно правильно произвести расчет всех ее узлов и элементов, уделив особое внимание прочностным показателям конструкции.

2

Внутренняя облицовка и внешние кровельные материалы размещаются на стропильной системе, которая, по сути, является каркасом крыши. Данная конструкция состоит из ряда элементов и узлов, к которым относят:

• распорки, подкосы, диагональные соединения и иные связующие компоненты;
• мауэрлат;
• наслонные либо висячие стропила;
• боковые и коньковые прогоны.

Указанные компоненты образуют единый комплекс, в котором взаимное размещение элементов по определенной схеме гарантирует эффективную передачу климатических воздействий с крыши дома на его стены (несущие). Понятно, что расчет подобных систем должен выполняться специалистами, способными учесть все особенности мансардных систем. Да и монтаж крыши с мансардой лучше доверить профессионалам, которые знакомы с нюансами строительных работ не по фото или видео, а имеют личный опыт осуществления таких мероприятий.

Монтаж крыши с мансардой

При самостоятельном проектировании описываемых конструкций нужно помнить, что стропильные узлы воспринимают весьма серьезные нагрузки (до 200 кг/квадратный метр в среднем). Они могут быть и значительно выше, если строение находится в местности, где имеются сильные снеговые и ветровые нагрузки.

Именно с учетом климатических условий, а также тонкостей, которыми характеризуется кровельная конструкция, необходимо выполнять ее расчет и последующий монтаж. Главное, чтобы система стропил имела требуемый запас прочности (на случай обильных осадков или сильного ветра), который бы позволил ей без проблем противостоять указанным нагрузкам.

Система стропил мансардной крыши

Каждый компонент стропильной системы описывается собственным сечением, профилем, протяженностью и другими геометрическими показателями. Друг с другом элементы системы соединяются одним из четырех способов:

• сварным;
• при помощи шурупов;
• шпунтованным;
• болтовым.

Конкретный способ соединения выбирается с учетом особенностей кровельной системы, используемых материалов, климатических нагрузок, формы крыши. Он обязан обеспечивать максимальную прочность конструкции.

3

Расчет системы начинают с выбора типа мансарды и ее дизайна. При этом нужно помнить, что стропила отвечают за создание пространства (внутреннего) мансардного помещения, а не только за надежность и высокую прочность крыши. Непродуманный монтаж системы приведет к уменьшению внутренней площади мансарды, а это, конечно же, недопустимо.

Процесс проектирования стропильной конструкции выглядит следующим образом. Сначала определяются со схемой системы, в которой указывают тип всех ее узлов и отдельных компонентов, а также их взаимное расположение. На данном этапе нужно выбрать, какие стропила будут применяться – висячие либо наслонные.

Проектирование стропильной конструкции мансарды

Висячие формируют жесткую единую систему, в которой все элементы скреплены между собой. А вот наслонные стропила обязательно опираются на что-либо (например, на специальные опоры или на боковые стены постройки). При необходимости кровельная конструкция может быть усилена добавочными соединениями с целью повышения ее прочности (дополнительные связи обычно требуются тогда, когда пролеты имеют большую ширину).

Затем осуществляется расчет снеговых и ветровых нагрузок. Он устанавливает сечение стропил, материал, из которого они должны изготавливаться, оптимальную дистанцию между стропилами. Профессионалы всегда советуют полученные результаты умножать на 1,5–3 – на специальный коэффициент, конкретная величина которого зависит от тонкостей эксплуатации кровли. Данная рекомендация делает строительные работы более затратными, но зато крыша обретает запас прочности на случай "разгула" природных сил.

В большинстве случаев материалом для стропильных систем выступает древесина пород, которые не подвержены гниению и при этом имеют хорошие прочностные характеристики. Оптимально использовать лиственницу. Впрочем, допускается применять и менее дорогие породы. Но тогда древесину следует обработать (очень тщательно) специальными составами-антисептиками. Дополнительно желательно нанести на материал и огнезащитные растворы.

Стропильная система из лиственницы

Стропила из металла применяются в ситуациях, когда расчет показывает, что монтаж деревянных опор экономически нецелесообразен. Например, если нужно сильно уменьшать дистанцию между отдельными компонентами кровли либо использовать крупный по диаметру брус. Подобные решения делают мансардную конструкцию очень тяжелой, что вызывает потребность повышать (иногда существенно) несущий потенциал стен, на которые опираются стропила.

Результаты, полученные в процессе проектирования кровли, переносят на чертеж (когда рассчитывается большая и сложная конструкция) или на простой набросок-эскиз, в котором, тем не менее, необходимо указывать все без исключения параметры и сведения, нужные для подготовки и монтажа системы.

4

Стропиловка (именно так на языке специалистов называют процесс монтажа стропил) представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя работы по:

• разметке и последующей установке стропил и других узлов системы;
• торцовке фронтона здания и выведению коньковой горизонтали крыши.

На видео дается наглядная инструкция, как следует правильно и с минимальными затратами сил выполнять монтаж строп. Если вы внимательно изучите этот видеоматериал (а также фото, которые прилагаются к данной статье), можете смело приступать к установке системы своими силами. При этом учитывайте следующие рекомендации:

• древесину для стропиловки обязательно высушивают до показателя влажности не более 20 процентов;
• стропила обрабатывают антисептиками до того, как они будут установлены на крышу (если данную процедуру провести после монтажа, не вся поверхность опор будет надежно защищена спецсоставом);
• деревянные балки должны иметь сечение не менее 10х10 см (при проектировании более "масштабной" кровли – 15х15 см);
• монтаж каркаса выполняется исключительно на тепло- и гидроизоляционное основание с целью снижения тепловых потерь и повышения времени эффективной эксплуатации кровельной конструкции.

Монтаж каркаса кровельной конструкции

Даже самый грамотный не позволит вам качественно обустроить крышу, если вы не позаботитесь о профессиональном рабочем инструменте и правильном подборе крепежных элементов. Метизы для установки мансардных систем обязаны иметь оптимальное сечение и длину. В зависимости от их размеров выбирают дистанцию между крепежными изделиями.

Чтобы прочность соединения не снижалась, не рекомендуется выбирать слишком маленький шаг крепежа. Экономия на метизах может привести к серьезным последствиям. Кроме того, нужно приобретать оцинкованный крепеж. Он имеет высокие антикоррозионные свойства и прекрасно показал себя при установке мансардных стропильных конструкций.

Самую первую ферму системы необходимо устанавливать с торца, причем точность ее монтажа проверяется по горизонтали и вертикали. Вторая ферма монтируется с другого торца. Между ними натягивают (параллельно) два шнура. Они выполняют функцию четкого ориентира, без которого невозможно будет качественно смонтировать промежуточные стропила.

Фермы стропильной системы

Коньковые и боковые прогоны устанавливаются по завершению монтажа всех ферм. После того, как стропильная конструкция будет полностью собрана, выполняются остальные мероприятия по обустройству крыши – создание кровельного пирога, заполнение фронтонов и их обшивка выбранным материалом, внутренняя отделка и обшивка.