Металлические стропила мансардных крыш. Мансардная крыша и стропильная система для нее

23.07.2020

Стропильная система мансардной крыши

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

Разновидности стропильных систем

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

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

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

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

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

Элементы стропильной крыши

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

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

Элементы стропильной системы

Расчеты стропильной системы

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

Стропильная система двускатной крыши с мансардой

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

Конструкция двускатной мансардной крыши

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

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

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

Расчет стропильной системы

Технология монтажа мансардной кровли

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

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

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

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

Монтаж стропильной системы крыши

Установка опорных стоек и прогонов

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

Промежуточные опоры стропильной системы кровли

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

Балка прогона формирует консоль для опирания диагональных стропил крыши

Совет!

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

Стропильная система кровли

Монтаж стропильных элементов

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

Стропильные ноги

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

Крепление стропильной системы

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

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

Установка стропил

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

Обрешетка является важной частью конструкции кровли

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

Обрешетка крыши под металлочерепицу

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

Утепление мансардной крыши

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

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

Стропильные конструкции мансардных крыш

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

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

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

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

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

Классическая мансарда – стропильная система

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

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

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

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

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

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

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

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

Простейшая стропильная система мансарды

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

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

Конструкция несущей системы для мансарды

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

Материалы в конструкции стропил для мансарды

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

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

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

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

Металлические стропила мансардных крыш

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

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

Стропильная система двускатной мансардной крыши

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

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

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

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

Стропильная система двускатной крыши

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

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

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

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

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

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

Правила крепления стропил

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

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

Для этого

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

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

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

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

Как говорят опытные строители, мансарду можно обустроить в доме, была бы крыша. Вид крыши влияет, насколько эта мера увеличит полезную площадь, комфортно ли пользоваться этим помещением и работы какой сложности потребуются. Распространёнными видами крыш для обустройства жилого подкровельного помещения считают двускатную я прямыми и ломанными скатами.

Стропильная система мансардной крыши конструируется таким образом, чтобы освободить пространство в центре, где высота потолков достигает приемлемой высоты, разместив основную массу опорных элементов по краям. Эта статья расскажет, из чего состоит каркас кровли, как выбрать оптимальный вариант конструкции и правильно выполнить монтаж.

Виды стропильных систем

Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:

Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

Обратите внимание, что устройство мансарды необходимо запланировать на этапе создания проекта, потому что тип, вес и конструкция стропильной системы необходимы для расчета фундамента. Если решение о возведение мансардной крыши возникло на финальном этапе строительство, необходимо пересчитать массу дома с учетом новых данных, чтобы проверить выдержи ли фундамент дополнительную нагрузку, особенно если на участке сложный грунт и маленькое расстояние между поверхностью и грунтовыми водами.

Расчет элементов стропильной системы

По строительным нормам помещение называют жилым, если высота от пола до конька не менее 2,5 м и присутствуют источники естественного света, то есть окна. Потому, главный параметр мансардной крыши, который необходимо рассчитать – угол наклона ее скатов. Загвоздка в том, что, если заложить небольшой уклон, то высота потолков в мансарде будет ниже дозволенной правилами. А, если сделать крытые скаты, крыша получится очень тяжелой, дорогой и неустойчивой. Поэтому используется , скаты которой меняют уклон, ее верхние стропила имеют острый угол 30 градусов, а нижние – 60 градусов.

Угол наклона и высота потолка

Важный этап проектирования мансардной крыши – расчет величины сечения элементов стропильной системы. Проще всего узнать рекомендованный размер в справочных таблица с рассчитанными значениями, которые учитывают длину, расстояние между соседними элементами, вид и качество материала. Однако, если крыша нестандартного размера необходимо выполнить расчет, основанный на вычислении суммарной нагрузки от веса кровли, которая ложится на стропильную систему. Схема расчета также учитывает временные нагрузки в виде массы выпавшего снега, которые отражаются в климатическом коэффициенте, характеризующим характер погоды в месте строительства.

Для создания стропильной системы мансардной крыши используют древесину, однако не во всех случаях это целесообразно, так как, чтобы стропила справлялись с нагрузкой, приходится увеличивать сечение используемых пиломатериалов, что еще больше увеличивает вес конструкции. Чтобы вырваться из этого замкнутого цикла, необходимо отказаться от дерева в пользу стропил большей прочности из металла.

Конструкция стропильной системы

Составные части стропильного каркаса мансардной крыши ничем не отличаются от конструкции других видов скатных крыш. В него входят:

В большинстве случаев элементы стропильной системы выполняют из древесины высокого качества. Чтобы избежать деформацию в процессе эксплуатации, ее необходимо высушить до влажности 15-18%, обработать антисептической пропиткой глубокого проникновения и антипиреном, если вы планируете вывод дымохода на крышу.

Последовательность сборки

Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

Видео-инструкция

Мансарда – это и еще один этаж, где можно проживать, и прекрасный наружный облик всего частного дома. Даже если мансарда будет эксплуатироваться только в летний сезон, и не будет отапливаться, тем не менее, данное пространство под кровлей в любом случае образует сильную «подушку воздуха», задерживающую тепло внутри всего здания.

Строительство мансардной крыши своими руками возможно, но только если вы являетесь специалистом с огромным опытом или вам должен помогать такой человек, потому что у данной части дома имеется сложная конструкция.

Мансардная крыша своими руками может быть возведена под различные конструкции кровли, однако самые популярные — это ломанная и двускатная. Чтобы выбрать необходимую конструкцию, надо эти два типа подробно разобрать.

Также человеку, который осуществляет строительство, необходимо определиться с разновидностью стропильной системы мансардной кровли. Необходимо создать пирог мансардной крыши. Рассмотрим их подробнее.

Разновидности стропильной системы

Строительство мансардного этажа или дома с мансардой начинается с возведения стропильной системы. Разный тип кровли относится к одной из двух разновидностей системы стропил. Всего существует две разновидности стропильной системы мансардных крыш:

Висячая;
Наслонная.

Мансардная крыша своими руками, ее строительство берет начало с выбора системы стропил. Эти два вида имеют свои отличительные нюансы. Выбор того или иного вида находится в зависимости от расположения стен (капитальных) здания. Рассмотрим каждую разновидность в отдельности подробнее.

Висячая система

Стропильная система мансардной крыши называется висячей, потому что ее опора (висячие стропила) находится на стенах с несущей способностью, являющихся крайними. Такое происходит, если здание не имеет в наличии несущих перегородок, а есть только стены с внешней части.

Применить данный тип конструкции можно только в той ситуации, если расстояние между внешними стенами не превышает восемь метров. Потому что эта конструкция образует огромную нагрузку на основание капитальных стен.

Чтобы сделать нагрузку на основание гораздо меньше, применяются такие строительные элементы изготовления, как вертикальные бруски (бабки), затяжки, опорные балки, подкосы.

Итак, подкосы – это элементы конструкции, осуществляющие подтягивание балок перекрытия и предназначаются для соединения и передачи нагрузки. Строительная бабка осуществляет подвешивание затяжки к коньковой части кровли.

В данной стропильной конструкции для создания балок перекрытия используются бруски, которые имеют достаточно большую толщину. Сечение таких брусков составляет 100×200 миллиметров. Чтобы не сделать ошибку в расчетах, необходимо довериться профессионалу, потому что от этого зависит надежность пола.

Наслонная система

Отличительной особенностью данной конструкции является то, что она опирается не только на стены, но и на перегородки, построенные на основании здания. Поэтому на стадии проектирования мансардного помещения, необходимо все элементы конструкции фундамента тщательно продумать, если вы планируете устройство ленточного фундамента. На нем будут сооружаться несущие перегородки. Наслонная стропильная конструкция – более подходящий вариант для строительства мансарды, потому что она позволяет выдерживать гораздо большее давление, чем предыдущая система. Наслонная разновидность гарантирует надежность для балок перекрытия.

Если у вашей крыши ломаная конструкция, то стропильная система мансарды должна быть комбинированной. Это означает, что для коньковых стропил подойдет висячая система, а для боковых стропил – наслонная.

Монтаж крыши с мансардой

Во время строительства кирпичного здания сторона мансарды, которая является фронтальной, также делается из кирпича. Это упрощает процесс, так как не придется проводить расчеты параметров всех элементов кровли. Тем не менее, необходимо не забывать, что стены должны находиться на надежном основании. Также они должны иметь необходимую толщину, потому что фронтон образует огромное давление на фундамент строения.

Если же крыша дома мансарды у вас будет использоваться в качестве дополнительного этажа, то фронтон должен быть сделан из кирпича или пеноблоков. Это позволит создать под кровлей помещение.

Чтобы подкровельное пространство имело приемлемую высоту с двускатной крышей и простор, то угол каждого ската должен равняться 45 градусам. Величина угла зависит от ширины боковой части здания (торец). Если угол сделать меньше, то простор комнаты под кровлей также уменьшится. Если угол будет большим, то высота будет огромной, мансарда и ее стропильная система будут оказывать огромную нагрузку на фундамент. Также расход средств будет неоправданным.

Монтаж двухскатной крыши производится значительно легче чем для мансарды с ломаной крышей. Так как, чтобы возвести первую, применяются ровные стропила для мансардной крыши, исключаются перегибы и остальные связи, которые являются дополнительными. Но ломаная кровля мансарды позволяет соорудить помещение более просторным, а потолки благодаря такой конструкции будут иметь нужную высоту. Конструкция ломаной мансардной крыши не только создает простор, но и делает строение солидным. Сложность такой конструкции заключается в том, что она имеет огромное число соединительных узлов. Все эти соединения должны делаться согласно правилам, тогда вы сможете гарантировать высокое качество.

Перед тем, как проводить закупку материала для определенной разновидности стропильной системы мансардной кровли, нужно выполнить проектирование с необходимыми размерами.

Проект мансардного помещения

Когда вы чертите схему мансардного пространства, начертите ее в разнообразных проекциях, чтобы лучше изучить, как размещаются собранные компоненты. Необходимо правильно провести расчет высоты конька кровли – это наиболее важно, потому что от данного элемента зависит площадь помещения под крышей. Собирать в проекте лишнее нельзя, все расчеты обязательно должны быть точными.

Кроме высоты конька, надо сделать расчеты высоты потолка, а также размер подкровельного пространства.

Расстояние от пола мансарды до конька крыши должно равняться двум с половиной метрам. Если это расстояние меньше, значит это не мансардное помещение, а просто чердак.

Чтобы элементы имели точные значения и правильно располагались необходимо опираться на фигуру, которая имеет прямые углы (прямоугольник или квадрат). Прямоугольная фигура – это сечение мансарды. Отталкиваясь от сторон сечения, вы сможете определить необходимую величину углов (45-50 градусов). Также вы сможете определить местоположение конька крыши, стропил и остальных конструкционных элементов.

В самом начале необходимо определить середину ширины передней стены. Середина ширины передней стены поможет определить величину высоты конька крыши и потолка, местоположение стен-стоек, а также размеры свеса карниза.

Вследствие того, что любая конструкция имеет некоторое число связующих узлов, имеющие различные расположение. Лучше каждый связующий элемент начертить отдельно, чтобы узнать все особенности соединения между собой.

Также должна быть подготовлена схема стропильной системы мансардной кровли. Каждая конструкция стропильной системы, ее разновидность имеет основные и второстепенные элементы. Главные составляющие:

Первый основной элементы – балки перекрытия. Их монтируют для основы других частей стропильной конструкции. Укладка балок перекрытия происходит на несущие стены дома.
Конструкция состоит также из стропильной ноги. Она прямая в двускатной кровли или состоит из двух частей в ломаной крыше. В последнем варианте стропило, которое находится вверху, имеет название коньковое стропило, потому что создает наивысшую точку, которой является конек крыши. Другие стропила мансарды образуют стены и носят название боковые.
Следующий элемент – это брус. Это важнейшая часть в двускатной конструкции кровли. Однако чаще всего брус не применяется при возведении ломаной крыши.
Мауэрлат. Это тоже мощный брус, который укладывается сверху по периметру наружной стены. На мауэрлат проводится установка стропильных ног.
Другой компонент – стойки. Это опора для укрепления той или иной конструкции крыши. К ломаной кровли прикрепляют два вида стропил: боковое и коньковое. В другом типе крыши в качестве стойки выступает подпорка для стропила большой длины.
Скосы. Они являются связующим элементом для стоек. Также скосы – это продольные балки, которые придают конструкции дополнительную прочность.
Следующая часть – это балки перекрытия чердака. Это соединительные узлы для стоек, а также основанием, чтобы обустраивать потолок.
Межстропильные прогоны. Их установка проводится в ломаной крыше, чтобы придать жесткость.

Если вы составляли проект самостоятельно, то его необходимо проверить профессионалу. Если что, он может ввести некоторые корректирования.

Характеристики используемых материалов

Если чертеж сделан, то далее по нему необходимо провести расчеты: сколько надо материала для сооружения мансарды. Изделия должны соответствовать необходимым свойствам. Также они должны быть экологически чистыми и противопожарными. Для дерева нужно провести специально предназначенную обработку при помощи антиперинов. Благодаря такой обработке вы сможете увеличить уровень огнестойкости древесины.

Поэтому для постройки пригодятся следующие материалы:

Первый материал – это доски. Они будут предназначаться для стропильных ног. Подбор сечения проводится согласно результату расчетов.
Брус, сечение которого составляет 150×200 миллиметров (может быть другое). Он предназначается для балок перекрытия. Выбор сечения находится в зависимости от разновидности системы стропил и расстояния между несущих стен постройки. Также брус используется для прогонов и ендов. Если данные элементы вообще находятся в проекте.
Еще один брус, сечение которого составляет 150×150 (может быть другое), чтобы уложить другой брус – мауэрлат.
Следующий материал – необрезная доска. Она необходима, чтобы произвести настил чернового пола.
Проволока из стали, которая должна иметь диаметр четыре миллиметра. Она понадобится, чтобы скрепить некоторые детали.
Надо собрать изделия для крепления: гвозди, болты, скобы, уголки.
Другой материал – лист из металла, толщина которого должна составлять один миллиметр.
Лесоматериалы, которые предназначаются для покрытия из обрешетин и для обработанного антисептиком бруска (контробрешетка). Выбор полиматериалов находится в зависимости от типа крыши.
Изделия, используемые для теплоизоляции кровли.
Пленки, предназначенные для гидроизоляции и пароизоляции пространства, находящегося под кровлей.
Материал для кровли и компоненты для его крепежа.

Необходимое сечение стропил

Стропила – это детали кровли, берущие на себя основное давление, поэтому их сечение должно соответствовать некоторым требованиям.

Размер необходимого лесоматериала зависит от разных норм:

Первый параметр – это шаг меж стропильных ног.
Длина стропильных ног меж опорных точек.
Последний параметр – снеговая и ветровая нагрузка.

Практически все эти параметры также можно вычислить по чертежу.

Поэтапная инструкция монтажа

Крыша с мансардой своими руками не заканчивается на стадии проектирования. Монтаж мансардной крыши своими руками обязательно проводится пошагово, согласно определенному алгоритму действий. Тогда вы получите высокое качество. Монтирование практически не имеет отличий в независимости от того, ломаная крыша у вас или двускатная. Как построить крышу с мансардой и как правильно это сделать? Рассмотрим каждый этап монтажа в отдельности.

Проведение закрепления мауэрлата

Необходимо сделать каркас мансардной крыши. Первый этап – это закрепление с боковой стороны стен мощного бруса (мауэрлат). На него будет проводиться установка стропильных ног. Его укладка проводится на гидроизоляционный слой из рубероида.

Благодаря данному элементу давление будет распределяться равномерно по основанию здания.

Закрепление проводится при помощи шпилек из металла. Глубина вхождения металлических шпилек должна составлять 150 миллиметров. Если крепление бруса проводится на стену деревянного дома, то оно проходит с помощью кантов из дерева.

Как сделать стропильную систему? Монтаж стропильной системы берет начало с установления деревянных балок для создания перекрытия. Данные компоненты крепятся на мощное бревно наверху. На эти компоненты происходит закрепление стропильных ног.

В другой ситуации их укладка может проводиться на изолированные от влаги стены. Закрепление проводится благодаря уголкам к внутренней части мощного бруса. Дальше нужно найти середину данных элементов, чтобы понять, где находятся стойки опоры и конька.

Стойки помогут определить ширину положения стен мансардного пространства.

У брусков, предназначающихся для построенных стоек, сечение обязательно должно быть аналогичным с сечением деревянных балок перекрытия. Прикрепляются они друг к другу благодаря специально предназначенным уголкам. Они закрепляются благодаря гвоздям, а потом все выравнивается с помощью уровня для строительства.

Затем проводится установка наслонных стропил. Потом выпиливается узкая выемка. Благодаря узкой выемке проводится установка стропил на мощный брус. Установка осуществляется при помощи скоб.

Потом проводится установка стропил конька. Скрепляются они между собой благодаря металлической накладке. К коньку присоединяется бабка. Это было завершение строительства одной части стропильной конструкции. Остальные возводятся аналогично.

После возведения мансарды проводится ее гидроизоляция. После этого вы сможете получить на крыше полноценный кровельный пирог, и строительство дома своими руками завершено.

Мансардная крыша своими руками – сложный и ответственный процесс. Чтобы построить крышу дома, во время работы необходимо также соблюдать технику безопасности. Если вы не имеете какого-либо опыта в данной работе, то делать крышу лучше доверить профессионалам, которые все сделают качественно и на высоком уровне.

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

Особенности мансарды

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

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

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

Преимущества установки мансардного окна наклонного типа:

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

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

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

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

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

Стропильная система мансарды

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

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

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

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

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

Схемы ломаных крыш

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

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

Как рассчитать крышу ломанного типа

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

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

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

Монтаж мансардной крыши

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

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

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

Монтаж стропильной системы мансарды можно осуществить двумя вариантами решений:

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