Времена однотипных серых домов остались далеко в прошлом. Сегодня каждый пытается сделать свой дом необычным и оригинальным. Отмечается и возвращение в строительную моду таких декоративных элементов, как эркеры, карнизы, мезонины, а также возведение разнотипных мансард , которые придают дому оригинальность. Так например, продумано сконструированная стропильная система мансардной крыши создает возможность при минимальных затратах значительно расширить полезную площадь дома.
Как соорудить ее правильно и качественно - об этом в нашей статье.
Разновидности стропильных систем
Совет: если вам необходимо существенно увеличить площадь дома за счет мансарды - выбирайте многоскатные крыши.Ломаная конструкция стропильной системы мансардной крыши сложна в исполнении, но придает оригинальности дому
Строение стропильной системы мансардной крыши
Костяк мансарды - ее каркас. Именно на него монтируется кровля, теплоизоляционный пирог , внутренняя обшивка, в нем прокладывают различные инженерные системы и коммуникации.
Чтобы в процессе эксплуатации стропильная система мансардной крыши могла выдержать большие нагрузки, в ней особым образом комбинируются основные элементы и составные узлы. Делается это для того, чтобы распределить нагрузку на несущие стены дома.
Основными элементами стропильных конструкций мансардных крыш являются:
- мауэрлат;
- непосредственно стропила (висячие и наслонные);
- боковые и коньковые прогоны;
- связующие элементы (распорки, подкосы, диагональные связи).
Мансарда, стропильная система
Учтите: нагрузка на мансардную крышу в среднем составляет около 200 кг/м 2 , поэтому стропила должны иметь определенный запас прочности чтобы ее выдержать.Прочность системы зависит от ее элементов, надежности соединительных узлов. Самые распространенные типы соединения деталей:
- при помощи шурупов;
- с использованием болтов;
- шпунтовое - когда одна детали имеет паз, а другая гребень, который в этот паз вставляется;
- сварное.
Выбор того или иного типа соединения зависит от предполагаемых нагрузок, характеристик используемого материала и технических особенностей конструкции.
Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов
Определившись с дизайном мансардного помещения, приступают к монтажу каркаса крыши. При этом основные ее элементы и узлы определяются формулой расчета, которая поможет подобрать профиль, длину и сечение элементов системы, шаг их расположения, способы соединение деталей. Учитывая особенности чердачной крыши , часть помещения будет иметь низкий потолок.
Совет: в местах, где потолок мансарды находится слишком низком, можно расположить ниши для хранения вещей, различные модульные шкафчики, стеллажи .Стропильная система крыши: составление проекта
Сначала определяются с выбором схемы каркаса мансардной крыши. В строительстве стропила делят на наслонные и висячие. Наслонные опираются на стены дома, и устанавливаются в зданиях, где расстояние между стенами не превышает значение 6,5 м, а висячие - монтируют на затяжку и мауэрлат. Если ширина пролетов большая, стропильную систему необходимо усилить дополнительными связями.
Разные схемы-проекты стропильной системы мансардной крыши, их отличия
Для расчета предполагаемых нагрузок существуют специальные формулы.
Для определения снеговой нагрузки воспользуетесь формулой: S=Sg*µ.
В которой:
S - нагрузка снеговая,
Sg - вес покрова снега на 1 м 2 площади (данный показатель можно найти в СНИП - разделе «Стропильные системы»),
µ -коэффициент, зависящий от угла наклона кровли (он составляет 1,0 - для плоских крыш с наклонным углом в 25 градусов, и 0,7 - для крыш с наклоном от 25 до 60 градусов).
Для расчета ветровой нагрузки применяется следующая формула:
W = Wo*k
В которой:
Wo - норма ветровой нагрузки, определяющаяся по таблице СНИП индивидуально для каждого района страны,
k - коэффициент, который определяет колебание ветровой нагрузки в зависимости от высоты дома и типа местности его расположения.
Для расчета других элементов мансардной крыши и сечения стропил можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Необходимо указать кровельный материал, материал изготовления чердачных перекрытий, а программа выдаст расчет обрешетки, угол сечения и расстояние между стропилами мансардной крыши.
Онлайн-программа для расчета
Материалы для изготовления стропильной системы
Чаще всего каркас для мансардной крыши сооружают из дерева. При этом следует подбирать прочную древесину, способную противостоять перепаду температур и гниению. Подойдет для этих целей материал первого сорта хвойных пород и лиственница.
Совет: для защиты стропильной системы, древесину следует обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.
Пропитка стропил мансардной крыши антисептиком
Если на крышу предполагаются большие нагрузки, то могут применяться металлические стропила мансардных крыш. Они могут опираться на деревянные балки, или всю конструкцию полностью изготовляют из металла.
Стропильная конструкция мансардной крыши состоит из ферм. А стропила для мансарды (ноги) выступают составляющими элементами каждой фермы. Количество ферм определяется длиной фасада и шагом их установки.
Ферма - металлическая стропильная система мансардной крыши, фото
Металлическая конструкция крыши крепкая и долговечная, но имеет она и недостатки, связанные с доставкой и монтажом, а также ее высокой стоимостью.
Технология строительства каркаса двускатной крыши мансарды
Устройство стропильной системы мансардной крыши подбирается в зависимости от типа кровли, а также от разработанного проекта чердака . Самым простым вариантом является двускатная крыша.
Основными элементами стропильной системы двускатной мансардной крыши являются:
- детали линейного типа (колонны, балки, стержневые системы);
- элементы плоскостные (панели, плиты, настилы);
- пространственные части (своды, оболочки, объемные элементы).
Благодаря применению современных стройматериалов и методик, монтаж каркаса под кровлю можно выполнить самостоятельно. Рабочий процесс по установке стропил мансардной крыши по-другому называют стропиловкой.
Вместо подробного чертежа достаточно нарисовать упрощенный эскиз каркаса крыши, где будут указаны все параметры, необходимые для установки и сборки стропил.
Совет: древесину перед началом всех работ следует высушить.Сначала производится разметка и монтаж мауэрлата. Он фиксируется к стенам постройки.
Перед укладкой мауэрлата под ним прокладывается гидроизоляция
Монтаж деревянного каркаса
На конце стропильные ноги надрезают для того, чтобы устойчиво закрепить их на мауэрлате. Для крепления могут применяться гвозди, скобы, уголки.
Фиксация бруса к мауэрлату
В месте верхнего стыка стропил их концы также подрезают под углом. Далее выполняется их затяжка. Для этого используются небольшие доски, которые соединяются со стропилами при помощи гаек, гвоздей, шпилек. При необходимости устанавливаются подкосы и распорки.
Произведение затяжки на коньке
Важно: уделите особое внимание качеству крепления деталей, ведь от этого зависит устойчивость конструкции.
Монтаж обрешетки
Хорошее пособие о стропильной системе мансардной крыши - видео:
Итог
Мансарда может быть построена из современных качественных материалов, иметь красивую необычную форму, но если стропильная система возведена неправильно - все работы будут сведены на нет. Поэтому так важно знать принцип устройства стропильной системы крыши, правильно осуществить расчет ее основных элементов, чтобы соорудить качественную мансардную конструкцию.
Мансарда – это отличная возможность увеличить общую и полезную площадь дома. Она обустраивается в чердачном помещении и вполне пригодна для проживания при условии, что сконструирована правильно. Стропильная система мансардной крыши, чертежи которой можно найти в этом материале, является основой всей конструкции. И именно ей нужно уделить самое пристальное внимание при проектировании.
Стропильная система мансардной крыши — чертежи
Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП 2.08.01-89).
СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).
Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.
На заметку! Слово «мансарда» пришло из Франции. Именно французский архитектор в 1630 году придумал с пользой обустраивать чердачные помещения. И звали этого человека Франсуа Мансар – отсюда и появилось название данного типа надстройки.
Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.
Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.
Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.
В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.
Цены на брус
Типы мансард
Конструкция мансарды будет напрямую зависеть от того, какой формы предполагается обустраивать кровлю. Ведь часть стен этого помещения будет сформирована как раз скатами крыши. В зависимости от этого, выделяют несколько видов мансардных крыш.
Пожалуй, самый простой вариант обустройства непосредственно самой кровли и мансардного этажа. Эта кровля имеет всего один скат, который опирается на разноуровневые стены строения. Таким образом, формируется угол ската. Он, кстати, не должен выходить за строго ограниченные рамки – 35-45 градусов (если уклон будет меньше, то на кровле будет постоянно скапливаться снег в зимнее время, что значительно увеличит нагрузку на весь дом и станет причиной установки дополнительных опор в и без того небольшой по размеру мансарде). Стропильная система здесь предельно проста.
На заметку! Конструкция стропил не будет нуждаться в дополнительных подпорках, если между двумя стенами, расположенными друг напротив друга, расстояние не превысит 4,5 м.
Такие мансардные кровли смотрятся оригинально, несмотря на всю простоту их конструкции. Обычно со стороны высокой стены мансарды выполняется довольно большое окно, что позволяет получить хорошо освещенную комнату.
Крыша мансардная с двумя скатами
Этот вариант тоже относится к относительно простым в исполнении и за счет этого распространен максимально широко. Главное, чтобы высота самой кровли позволила обустроить под ней жилое помещение. Стропильная система у этой кровли выглядит, как и у обычной двухскатной, может быть асимметричной или симметричной в зависимости от места расположения конька.
Фронтоны, как правило, простые и прямые, а комната внутри будет иметь форму трапеции либо квадрата (последний вариант возможен только при условии, что чердачное помещение достаточно просторное). Высота потолков у стен не должна быть более 1,5 м, выше идет скошенный конусообразный потолок.
Главный недостаток двухскатной крыши в аспекте обустройства мансарды – это потеря большей части свободного пространства. То есть скатами крыши отсекается львиная доля помещения. Конечно, это свободное пространство обычно используется в качестве складского помещения, но на размерах мансарды этот аспект сказывается очень значительно.
Ломаные кровли мансардного типа
По сути, это тоже своего рода двухскатная кровля, но ее скаты имеют как бы две части, расположенные под разным углом относительно перекрытий. За счет этого можно получить довольно просторный мансардный этаж, который по площади будет равен практически полноценному второму этажу (будет меньше нижнего этажа всего на 15%). Высота от потолка до пола будет одинаковой по всей мансарде и составит около 2,2-2,3 м.
Мансардная крыша ломанная — чертеж
Однако такая конструкция подразумевает сооружение достаточно сложной стропильной системы. И с этой задачей сможет справиться далеко не каждый начинающий мастер. Однако, несмотря на это, вариант ломаной кровли достаточно распространен.
Крыши четырехскатные (вальмовые) мансардные
Такая кровля подразумевает создание самого сложного типа стропильной системы, требующей точнейших и кропотливых расчетов. Поверхность самой кровли будет иметь достаточно обширную площадь, из-за чего придется потратить немалые средства на другие материалы – утеплитель, гидро- и пароизоляционные пленки и т. д. Но в целом, мансарда получается достаточно просторной, хоть у нее и отсекаются части полезной площади.
Зато такая крыша имеет максимальную устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. Свесы могут быть достаточно большими и будут готовы защищать стены здания от воздействия осадков. Выглядят такие мансардные кровли очень привлекательно.
Внимание! При обустройстве четырехскатной кровли важно озаботиться необходимостью усиления наслонных стропил – именно они испытывают максимальную нагрузку.
Стропильная система мансардной кровли
При обустройстве мансардной кровли стропильная система может изготавливаться из элементов наслонного или висячего типа. В первом варианте стропила устанавливаются так, что образуют собой треугольник с ровными гранями. Опора осуществляется в этом случае на мауэрлат, закрепленный по периметру стен, на дополнительные опоры, установленные под стропилами, также опорной точкой служит сопряжение двух досок в области конька.
При установке стропил висячего типа опор в виде дополнительных балок не предусмотрено. Они опираются только на стены дома. Могут использоваться затяжки. Сами стропилины в этом случае работают на изгиб и сжатие.
Висячие и наслонные стропила — пример чертежа
Создание системы стропил при строительстве мансарды является первостепенной задачей. Предварительно важно правильно рассчитать ее и учесть все тонкости ее сооружения. Чтобы понимать, о чем будет идти речь, требуется ознакомиться с основными ее элементами.
Таблица. Основные детали системы стропил.
| Элемент | Описание |
|---|---|
| Мауэрлат | Это брус (или доска), который фиксируется на верхней торцевой части несущей стены строения. На нем будут крепиться стропильные ноги. Он играет роль опоры и будет передавать всю нагрузку от кровли стенам здания. |
| Стойка | Любая вертикально расположенная балка, которая выступает в роли опоры для стропильных ног. |
| Перекрытия | Это ряд балок, уложенных горизонтально и формирующих пол мансардного этажа. Также они играют роль потолка первого этажа строения. |
| Ригель | Эти балки располагаются горизонтально и являются дополнительными укрепляющими и опорными элементами для стропил. Также могут носить название «затяжки». |
| Стропила | Также носят название «стропильные ноги». Именно они образуют каркас кровли и придают ей форму. Сверху на них будут крепиться влагозащитные материалы, обрешетка и кровельное покрытие. |
| Обрешетка | Множество брусков или листы фанеры, которые крепятся на стропила. Именно на них непосредственно будет фиксироваться кровельный материал. |
| Подвеска | Доска, которая помогает распределять нагрузку. Устанавливается под ригелем или затяжкой. |
| Кобылка | Доска, которая формирует свес крыши, закрепляется в нижней части стропильной ноги. |
Цены на доски строительные
Доски строительные
Требуемые расчеты
Чтобы при конструировании мансарды не допустить ошибок, важно провести ряд предварительных расчетов. В зависимости от выбранного типа стропильной системы и вида кровли, они могут отличаться. Проще всего воспользоваться какой-либо специальной программой, но можно попытаться сделать все расчеты вручную.
Важно определить площадь итоговой кровли, размеры мансарды, ширину перекрытий. Расчет производится на основе следующих данных:
- длина и ширина дома;
- объемы осадков в зимний и летний период (это поможет выявить требуемый угол ската крыши);
- ширина стыков между частями перекрытий.
Пример расчета шага стропил в программе «Стропила 1.1»
Рассмотрим пример расчета: длина дома – 12 м, ширина – 3 м. Количество осадков в данной местности сообщает, что требуемый угол наклона кровли должен быть около 40 градусов. Расчет производится по формуле Нк = L х tgА , где Нк – нужная высота, L – ½ ширины строения, tgА – тангенс угла. Итого: Нл = 3/2 х tg40 = 1,26. Значит, рекомендуемая высота крыши должна составлять 1,26 м.
На заметку! Чаще всего при устройстве мансардных крыш владельцы останавливают свой выбор на ломаных стропильных системах. С методикой расчета параметров в этом случае можно ознакомиться в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Стропильная система - одна из завершающих стадий строительства дома. От того, насколько правильно она исполнена, зависит долговечность самого строения и комфортность проживания в нём. Простота исполнения позволяет выполнить работы самостоятельно при участии помощника.
Стропильные системы под мансарду
Сегодня наблюдается настоящий бум использования в загородном строительстве различных архитектурных элементов, которые в условиях промышленного строительства, казалось бы, навсегда ушли в прошлое. Речь идёт о таких устройствах, как эркеры, мансарды, мезонины и им подобных. Они позволяют значительно увеличить площадь полезного пространства и придают зданию оригинальный красивый вид.
Особой популярностью пользуются мансарды, позволяющие устроить в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение. Для этого используются специальные стропильные системы, призванные обеспечить возможность создание такого помещения при условии достаточной прочности конструкции.
Устройство ломаной мансардной кровли позволяет получить полноценное жилое помещение на втором этаже
Виды стропильных систем
Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:
- двускатная;
- ломаная стропильная система.
Фотогалерея: что такое мансарда
Ломаная крыша позволяет получить оптимальное сочетание уклона кровли и полезной площади под ней Увеличить объём мансарды в конструкции под двускатной кровлей можно только за счёт большой высоты конька Мансарда может «комплектоваться» выносной конструкцией с балконом под отдельной крышей Балкон может быть составной частью конструкции мансардной крыши
Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:
- вальмовые скосы;
- скворечники;
- навесы;
- полувстроенные светопрозрачные конструкции (оранжереи);
- фонари и другие архитектурные решения в самых оригинальных и порой неожиданных сочетаниях.
Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой
Двускатную кровлю можно украсить изящным «скворечником», который еще и увеличит площадь мансарды В больших домах двускатная конструкция может использоваться как один из элементов композиции кровли Главная идея такого домика заключается в сочетании простоты исполнения с идеально подобранными элементами отделки
Элементы и узлы стропильной системы мансардной крыши
Очевидно, что наиболее прочной конструкцией является двускатная крыша. Но для получения достаточно просторного помещения при таком устройстве стропил нужно уменьшать угол между скатами, а это ведёт, к повышению ветровых нагрузок на кровлю. Разумный выход находится в создании полумансарды, когда от пола до потолка устанавливаются стойки на высоту 1,3–1,8 метра, а уже к ним крепятся стропила.Такое устройство требует установки низких ригелей, чтобы компенсировать распирающие нагрузки от стропильных ног на стойки.
Для увеличения полезного объёма мансарды ригели, образующие её потолок устанавливают максимально близко к коньковому узлу Использование ломаной крыши позволяет упростить форму помещения мансарды и получить больший объём жилого пространства.
Возведение ломаной крыши позволяет получить мансарду гораздо больших размеров, чем устройство обычной двускатной кровли Основными элементами стропильной системы являются:
При монтаже стропильной системы широко применяются дополнительные детали для усиления крепления элементов конструкции.
Применение современных крепёжных элементов позволить эффективно усилить конструкцию и значительно сократить время монтажа Расчёт стропильной системы
Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.
В проектном чертеже указываются размеры, места усановки и материал всех элемениов кровельной системы Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок - сочетание воздействия ветра и снега - и установить оптимальный угол между скатами кровли.
Порядок расчёта количества стропил
Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000: 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000: 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног .
При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей .
Материалы для стропильной конструкции
Традиционным материалом для стропил в России является древесина. Лучшим вариантом считается лиственница, однако, по цене и доступности её не всегда можно использовать. Поэтому применяются брусья из древесины хвойных пород. Размер сечения зависит от конструкции здания.
Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:
Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой
В основе стропильной системы с двускатной крыши лежит треугольник - наиболее жёсткая фигура.
Перечислены только основные элементы стропильной системы. Могут быть использованы и дополнительные детали для увеличения прочности конструкции.
Монтаж стропильной системы кровли с учётом формирования мансарды
Стропильная система двускатной крыши может формироваться двумя способами:
- Сборка основной конструкции внизу с последующим подъёмом на перекрытие и установкой на мауэрлат.
- Монтаж стропильных ног подетально непосредственно на месте установки.
Более производительным и удобным способом является первый вариант.
Сборка стропильных ферм внизу
Такая работа производится в следующем порядке:
Видео: сборка стропильных ферм «на земле»
Установка стропильных элементов
Стропила, как основной несущий элемент скелета кровли, должны быть надёжно соединены между собой. Для этого придумано множество разных способов, в том числе специфических, предназначенных для отдельных видов строений. Особого отношения требует стропильная система деревянного дома. К мауэрлату балка крепится скользящим устройством, а коньковое соединение производится на шарнире. Это связано с постоянными сезонными подвижками сруба, которые необходимо компенсировать.
Фотогалерея: способы соединения стропильных ног
Стропильной ноги крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков Стропила соединяются на коньке встык или через запил Ответственные узлы стропил соединяются при помощи металлических соединительных пластин Стропильные ноги соединяются при помощи специальных шарнирных соединений, обеспечивающих свободу перемещения конструкции при сезонных деформациях здания Узел стыка в коньке можно усилить болтами
Установка опорных стоек и прогонов
Это ответственная операция, потому что на этом этапе формируется поверхность лицевой отделки стен и потолка мансарды. Поэтому порядок исполнения такой же, как при установке стропил:
Для изготовления всех деталей стропильной системы используется брус одинаковых размеров, как правило, размером 50х150 или 40х150 миллиметров.
Видео: быстрый монтаж стропильной системы
Обрешётка
Это обязательный элемент стропильной системы. В случае когда в подкровельном пространстве формируется тёплое мансардное помещение, обрешётку делают дважды:
- Наружная обрешётка выполняется для крепления финишного покрытия кровли. Кроме того, если каждая её доска крепится к стропилу двумя гвоздями, она служит скрепляющим элементом каркаса. Кроме того, под обрешёткой формируется утепляющий и влагозащитный пирог кровли.
- Внутренняя обрешётка служит каркасом для утепления мансарды и установки чистовой отделки стен и потолков.
Кроме того, устанавливаются ещё и контробрешётки, при помощи которых организовывается вентиляционная система подкровельного пространства.
Контробрешётка кладётся параллельно стропильным ногам и обеспечивает зазор для внтиляции подкровельного пространства Для обрешётки используется доска размерами 25х100 миллиметров обрезная или необрезная. Необрезную доску нужно предварительно ошкурить. Доску шире указанного размера применять не рекомендуется. При короблении она может деформировать финишное покрытие или повредить кровельный пирог.
Крепление досок обрешётки производится гвоздями длиной не менее 70 миллиметров и не менее двух штук на каждое пересечение. Такой способ увеличивает сопротивляемость конструкции ветровым нагрузкам.
Шаг обрешётки зависит от материала финишного покрытия - для керамической черепицы и мягкой кровли он должен быть минимальным (порядка пяти сантиметров), для металлочерепицы или профнастила допускается расстояние между досками до 70 сантиметров.
Правильно уложенный кровельный пирог обязательно содержит вентиляционный зазор между утеплителем и кровельным материалом, который помогает быстро отводить влагу Видео: обрешётка стропильной системы
Отделка стропил
Стропильная система после монтажа всех элементов кровли становится практически недоступной для осмотра и обслуживания. Поэтому перед установкой каждой детали на место её нужно тщательно обработать защитными составами. На рынке стройматериалов достаточно специальных средств для защиты деревянных конструкций от поражения бактериями и гнилью, а также различных противопожарных пропиток.
Перед установкой деталей стропильной системы их нужно обработать специальными защитными составами При этом нужно учитывать, что проведение защитных операций на готовой конструкции не всегда эффективно, поскольку необработанными остаются скрытые поверхности.
Любые средства защиты древесины сертифицируются государственными инстанциями, поэтому при покупке нужно требовать у продавца сертификат соответствия. Он выдаётся санитарными органами и пожарной инспекцией. В первую очередь гарантируется безопасность состава для человека и его соответствие объявленным качествам.
Какие из них выбрать, решает сам потребитель в зависимости от своих финансовых возможностей. В принципе, всегда можно нарваться на подделку, но выяснится это только после многолетней эксплуатации.
Пропитки могут наноситься широкой фальцевой кистью или валиком, но нередко используется и краскопульт.
Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши с мансардой
Надёжная кровля во многом определяет длительность жизненного цикла строения. Правильно устроенная кровля обеспечивает комфортность и стоимость проживания в доме. В условиях России, когда отопление необходимо большую часть года, правильно устроенная утеплённая кровля сохраняет до 30% тепла. А качественное утепление возможно только при качественной стропильной системе.
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.
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!
В современном частном строительстве стропильная система мансардной крыши дает возможность увеличения жилого пространства и создания дополнительного полу-этажа. Такая конструкция отличается многообразием вариантов конструкций, их надежностью и многофункциональностью. Она удобна для монтажа мансардных и слуховых окон и выхода на небольшой балкон на крыше. Подобное конструктивное завершение постройки дает возможность организации дополнительной жилой площади вместо обычного чердака. Мансардный уровень формируется благодаря специфической стропильной системе и большим углом наклона.
Какой тип мансардного помещения выбрать?
Впервые обживать чердаки стали в Европе после Второй Мировой войны, когда полноценного жилья на всех не хватало. Однако в наше время мансарда, как элитное жилье под крышей, стало очень модным. Строительством мансардных крыш занялись и в дачном секторе, и в загородных коттеджах, и в уже неновых домах, чтобы добавить полезной площади.
Сегодня монтаж стропильной системы мансардной крыши стал намного проще и доступнее, благодаря предложению новейших разработок и доступности стройматериалов. Качественные утеплители и новые способы герметизации мансардной крыши превратили обычный чердак в уютное помещение. Эта дало возможность жилое помещение под кровлей холода защитить от холода и негативных погодных факторов. Да и стропильная система мансардной крыши позволяет варьировать конфигурацию, величину и форму подкровельного пространства. Варианты постройки мансарды:
- холодная летняя - дачная;
- утепленная - для полноценного круглогодичного проживания.
Стропильная система мансардной крыши - фото:
Боковые стены мансарды внутри имеют разную форму стен:
- симметричные и несимметричные;
- одноуровневые и двухуровневые;
- вертикальные (с дополнительным кладовыми по бокам);
- частично вертикальные (скос под конек начинается примерно с середины стены);
- наклонные;
- скошенные треугольные (по форме скатов мансардной крыши);
- ломаные (мансарды сложной формы).
От угла скоса зависит общий объем чердачного пространства, которое обеспечивает четырехгранная (вальмовая) или двухскатная кровля. При грамотной облицовке внутреннего помещения и продуманного дизайна комната может быть эстетичной и полноценной для жилья, даже с сильно наклонными стенами.
Когда подкровельное пространство должно быть оформлено под жилье, важно:
- подвести все коммуникации;
- определить планировку и функциональность 1 или более отсеков;
- обеспечить вентиляцию, тепло- и гидроизоляцию;
- позаботиться о дополнительном утеплении на зимнее время;
- подвести все удобства, если это изолированное помещение для одного человека.
Совет архитектора: Жилое помещение внутри мансарды планируется удобным для перемещения и комфортным для жизнеобеспечения. Поэтому размеры комнаты должны быть не менее 3 м в ширину, а над головой должно быть достаточно места, чтобы свободно перемещаться поднятыми руками.
Очень важен предварительный расчет стропильной системы мансардной крыши. Все моменты должны быть продуманы заранее, входя в предварительный проект мансарды. Иногда требуется заменить крышу, и решение достроить мансарду приходит в процессе выбора конфигурации крыши.
Внимание: Постройка конструкции мансардных крыш стропильной системы должна проводиться с учетом того, что она создаст дополнительную нагрузку на фундамент и стены, что вредно для не нового дома. И хотя это не разрушит основное строение, но может дать дополнительную усадку.
От идеи обустройства дополнительного жилого этажа не поздно отказаться, если строение ветхое, а грунт не подходит для многоэтажной застройки. Грамотно произвести расчет суммарной нагрузки могут только специалисты строительной организации или архитектор, он же подскажет и оптимальную конфигурацию (геометрию) мансардного помещения, чтобы не испортить внешний облик дома. Угол наклона у нового строения определяется еще на этапе проектирования. Он зависит от таких факторов:
- климатических условий данного региона;
- кровельных материалов;
- функциональности внутренних помещений.
Стропильная система мансардной крыши - чертежи
Мансардное помещение невозможно планировать без специальных окон. Их местоположение важно продумать еще на этапе проектирования, то есть до монтажа стропильной системы. От грамотной закладки оконных проемов, влияющих на шаг между опорами, в конечном итоге, будет зависеть не только облик дома, но и надежность всей конструкции. Необходимо продумать и способ крепления рамы мансардных окон, а их высота продиктована удобством обслуживания внутри помещения мансарды.
С чего начать возведение стропильной системы мансарды:
Стропильный каркас - это основа или скелет мансарды. И если вас интересует, как сделать стропильную систему мансардной крыши, стоит начать с изучения уже существующего опыта, чтобы ничего не изобретать и не допускать никаких досадных промахов. Если стропильная «шапка» установлена и смонтирована верно, то обшить ее снаружи и изнутри уже не составит труда.
Стропильная система мансардной крыши своими руками собирается по порядку:
- мауэрлат;
- основание из балок;
- стойки каркаса;
- прогоны;
- висячие стропила верхних скатов.
Совет: При возведении мансарды вся древесина должна сухой и выдержанной, обработанной специальным антисептиком или противогрибковым аэрозолем. Бревна и сухой брус должен быть с влажностью порядка 18-20%, не более.
Рассмотрим следующий этап работ - схема стропильной системы мансардной крыши. Основа конструкции:
- основные стойки,
- балка перекрытия,
- боковое стропило,
- коньковое стропило,
- верхняя обвязка,
- скобы для крепления.
Как сделать мансардную крышу для небольшой дачи?
Все работы по возведению стропильной системы двускатной мансардной крыши можно сделать с небольшой бригадой подручных рабочих.
При желании соорудить холодную летнюю мансарду над небольшой дачей не сложно, важно продумать, как можно будет добираться в верхнее помещение:
- по наружным пристроенным ступенькам;
- изнутри, по типу чердачной лестницы.
На подготовленный периметр дачного дома подойдут легкие доски, брус и бревна небольшого диаметра. Однако целостность и надежность облегченной конструкции мансардного помещения будет зависеть от надежности узлов соединения стропильной системы с балками перекрытия. Можно использовать обвязку, саморезы, гвоздили, болты и пр.
Стойки укладываются по порядку с опорой на балки основания и перекрытия, далее к ним крепятся стропильные ноги первого уровня скатов. Основные узлы мансардной стропильной системы скрепляют либо строительными скобами, либо обвязкой из закаленной проволоки. Иногда требуется дополнительно соединение с усилением скобами или проволокой.
Верхняя балка мансардного перекрытия крепится к этим опорам - это коньковая стойка, которая «собирает» стропила под верхней скат. Далее закрепляются стропильные ноги для верхнего уровня скатов, после чего связываются стропильных ног с основными балками перекрытия.
Когда основа готова, обвязками и обрешеткой, для дополнительной надежности, скрепляются все опоры, чтобы стропильная система была прочной и удобной под укладку утеплителя, гидроизоляции и кровельного материала. Простейшую конструкцию дачной мансарды застилают гидроизоляцией и перекрывают шифером. И не забудьте о системе отвода осадков.
Мансарда из наслонных стропил делается примерно таким же способом, но верхи усиливают более толстым брусом - для достаточной прочности конструкции. Такая система функционально заменит опорную балку верхних скатов. Они станут опорным каркасом крыши мансардного типа и основанием для облицовки стен и потолка внутри помещения - фото:
Нижний уровень имеет варианты крепления опоры по верхним точкам стропил - на боковой прогон стоек, на фронтоны, или только на стойки, то есть без монтажа боковых прогонов. А нижние точки стропил обоих нижних скатов должны опираться на балки перекрытий, и желательно без врезки.
Под кровлю из тяжелых штучных материалов потребуется сократить интервал между стропилами, а также добавляют обрешетку их поперечных балки. Эта схемы нередко применяются для возведения мансардных крыш сложной конфигурации.
Стропильную мансарду важно строить, зная некоторые конструктивные особенности. Поэтому специалисты рекомендуют усвоить несколько уроков - как правильно сделать стропильную систему мансардной крыши. Начинаем с мауэрлата.
1. Мауэрлат - то снование по периметру дома, на которое крепится вся стропильная система. Поэтому от надежности крепления нижних балок к этому периметру будут зависеть, в прямом смысле, «не сорвет ли крышу» из-за неблагоприятных погодно-климатических явлений. Качественный мауэрлат не даст кровле мансарды оторваться при смерче или опрокинуться во время мощных ураганных ветров. Надежное крепление стропильной конструкции к периметру строения равномерно распределяет нагрузку кровли на стены и фундамент дома.
2. Доски и брус лучше выбирать крепкие, не сучковатые, толщиной от 40мм. Под мауэрлат лучше использовать сухую обработанную древесину, оптимально - брус сечением 150х100мм. После подготовки периметра стен под укладку стропил брус или доску обязательно укладывают горизонтально, выверяя уровнем по всему периметру стен.
3. На венцы стен или столбцы строения каркасного типа или кирпичную кладку обязательно укладывается слой гидроизоляцию рекомендуемого по типу стройматериалов. Это необходимо, чтобы влажность стен и основания стропильной системы не переходила на них. Для гидроизоляции подойдет битум, толь или рубероид, другие современные гидроизоляционные материалы.
4. Балку у основания крепим к стенам болтами или скобами, дополнительно крепление можно усилить обвязкой из проволоки. Шпильки для мауэрлата монтируются в стену еще во время кладки. Противогрибковым средством обрабатывают балку мауэрлата, чтобы она не была подвержена разрушению.
5. Когда все готово для монтажа стропильных ног, важно сделать разметку основания, куда они будут крепиться. Готовые стропильные ноги можно заказать в мастерской и потом самостоятельно собрать, чем тратить много времени на их изготовление. Для удобства из можно разложить с тех сторон дому, где они будут укладываться по периметру мансарды.
6. Проверьте стойки на расшатывание и их сдвиг по вертикали. Если это есть, то не думайте, что проблема уйдет с монтажом кровельных материалов. Дополнительная тяжесть конструкции только усилит ее шаткость. Поэтому все огрехи следует исключить еще на этом этапе - сделайте усиление крепления раскосами и стяжками.
7. Специалисты рекомендуют соблюдать равный интервал (шаг) между стропилами - порядка 80-120 см. Проще всего между крайними стропилами натянуть шпагат, чтобы использовать его в качестве разметки и уровня остальных стропильных балок. Стойки делают не только в одной горизонтальной плоскости, но и выставлены точно по вертикали - проверяйте отвес.
8. Вертикальные стойки - это хорошая основа для будущих стен жилого помещения мансарды, поэтому они должны быть идеально ровными. Внутри будет обшивка из деревянных или фанерных щитов, гипсокартона, ДВП или ДСП. Не забудьте между ними уложить соответствующий утеплитель, который предназначен для кровли и мансарды.
9. Чтоб стойки закрепить на стоки верхний бруса, используют металлические скобы или гвозди. С завершением этого этапа работ завершается монтаж подстропильной рамы. На последние этапе попарно соединяются стропила, прикрепляемые к коньковой балке.
10. Не забывайте оставлять просветы для мансардных окон или дверного проема для лестницы. Монтаж мансардных окон производится после того, как обустроены стены внутренней облицовки.
11. Можно обойтись и без коньковой балки, но она необходима при большой длине мансардной крыши - более 7м. Но она увеличивает общую массу стропильной системы. Верхи стропил достаточно скрепить стяжками. Завершающий этап - обрешетка под тепло- и гидроизоляцию и кровельные материалы. Когда крыша практически готова, переходят к монтажу мансардных окон и внутренней отделке помещения.
12. Количество расходных материалов и деревянного бруса лучше рассчитать заранее, используя таблиц и чертежи, но лучше учесть минимальный и максимальный расход - при разном шаге между стойками. В идеале конструкция ожидается легкая и надежная, с небольшими затратами. Важные моменты обустройства стропильной системы мансардной крыши предлагаем изучить на видео в конце статьи.
Конструктивно сложная мансарда под эстетичными кровельными материалами смотрится намного интереснее, чем обычная вальмовая крыша, но сделать ее могут только специалисты. Когда принято решение сменить старую крышу на более современную кровлю, воспользуйтесь возможностью соорудить мансарду. Хотя более сложное устройство стропильной системы мансардной крыши немного обременительно по объемам работ, зато дополнительное жилое пространство и уникальный облик дома будут радовать ваших детей и внуков многие годы.