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

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

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

План чертежа стропил

Виды стропильных систем мансардных крыш

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

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

Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже :

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

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

Наслонные стропила

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

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

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

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

Шаг стропил

Как вынести стропила за линию стены

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

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

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

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

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

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

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

Вынос стропил за стену

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

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

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

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору .

Кроме того, следует иметь ввиду:

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

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

Пример расчета

Монтаж стропильной системы

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

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

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

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

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Установка обрешетки мансардной крыши

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

Сплошная чаще всего монтируется при покрытии :

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

Разреженный тип устанавливается при:

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

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

ВНИМАНИЕ!

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

Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската .

Обрешетка

Заключение

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

Полезное видео

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

Вконтакте

Cтропильные системы мансардных крыш

Приступая к строительству мансарды, необходимо иметь хороший проект. Вид кровли должен гармонично сочетаться с видом всего здания. Выбирая конструкцию верхнего этажа, необходимо выяснить, как устроена стропильная система мансардной крыши, каков ее шаг. Конструкция стропильной системы является основой кровли. Важными являются все узлы, опоры, расстояние между ними, материал и ограждения. Это опорный скелет кровли, определяющий ее надежность и долговечность, кроме того, стропильная система позволяет выполнять ее прямую функцию – защищать от непогоды. Если планируется строить мансарду своими руками, необходимо подобрать не очень сложную схему конструкции. Стропильная система во многом зависит от того, какой тип кровли будет выбран, какой шаг стропил и какой вид мансардной крыши будет предпочтительным.

Проект должен содержать расстояние между стропилами, шаг расположения балок, учитывать как собственный вес кровли, так и нагрузку, вызванную природными осадками. Кроме того, все узлы должны быть устойчивы к перепадам температур.

Система стропил и узлы для различного вида мансардных конструкций имеют свои отличия. При этом конструкция должна быть не очень тяжелой, дабы не нагружать стены здания, надежной и прочной, а шаг стропил оптимальным. По видам мансардные кровли бывают:

Двухскатными, с двумя скатами по сторонам.

Ломаной, состоящей из двух или более скатов с различными углами наклона.

Вальмовой, где два или больше ската имеют треугольную форму.

Полувальмовая, с торцевыми скатами расположенными примерно на расстоянии половины высоты.

Купольная, для зданий, имеющих многоугольную или круглую форму.

Сводчатая, имеющая форму дуги в разрезе.

Тип кровли подразделяется на вентилируемые и невентилируемые конструкции. В зависимости от климата выбирается строение того или иного типа. Для влажных климатических зон с большим количеством осадков предпочтительнее строить вентилируемые кровли. В подобных крышах слой воздуха между кровельным материалом и изолятором выполняет дополнительную предохраняющую функцию. Невентилируемая, ломаная больше подходит для сухого климата.

Особенности мансардной крыши

Характерными особенностями мансардной кровли, в отличии от стандартных крыш является воздействие на конструкцию не только снаружи, но и изнутри. Внешние в виде осадков и ветра и внутренние в виде конденсата, возникающего из-за разницы температур в помещении и на улице. Поэтому конструкция верхнего этажа и стропильная система должны иметь дополнительную пароизоляцию и теплозащиту - слои материала, уложенные на некотором расстоянии между собой.

Для дополнительной теплоизоляции, как правило, используется минеральная вата, вместе с влагонепроницаемым материалом и гидроизоляцией на кровле они образуют хорошую защиту. Небольшое расстояние между слоями даст вентиляцию кровле.

Как правильно устанавливать теплоизоляцию и гидроизоляцию

Правила для стропильных систем

При строительстве мансардной кровли необходимо четкое соблюдение норм и рекомендаций касающихся конструкций системы стропил и их шага. Основные из них:

Брус или доску для изготовления стропил следует выбирать из древесины высокого качества и хорошо просушенной (с влажностью не более 15%).
Размер стропил следует выдерживать не менее 100х100 мм в сечении.
Не допускается врезка балок в нижний венец, это может ослабить конструкцию.
Обязательно обработать огнезащитным составом и антисептиком все узлы из дерева, для предотвращения грибка и гниения.
Угол наклона стропил от 30 до 60 градусов.
Крепления стропил осуществляются металлическими уголками или металлическими скобами и специальными гвоздями, обвязка производится проволокой.

1. Крепление стропил с помощью металлических уголков

Высота стропильной системы варьируется 2.5-3.5 метра, а ломаная конструкция допускает высоту до 4м.

1. Высота стропильной системы ломаной крыши

Особо тщательно следует проектировать и просчитывать узлы и оконные проемы, шаг стропил, т.к. после монтажа стропил изменить параметры мансардных окон будет сложно.

Материалы стропильной конструкции

Стропильная система мансардной крыши может строиться из различных материалов. Современная промышленность позволяет использовать не только дерево, но и облегченные металлические балки и узлы. Самые распространенные это:

конструкции из металла;

железобетонные конструкции, применяемые в основном для промышленных зданий;

деревянные конструкции;

комбинированные конструкции.

Определять материал следует исходя из конструктивных параметров здания, его размеров и применения. Металлические и бетонные стропильные системы, как правило, используются на зданиях промышленного назначения. В частных и небольших по размеру домах чаще предпочитаются деревянные конструкции. Дерево легче обрабатывать, конструкция кровли не такая тяжелая, стропильная система из дерева легче монтируется и намного экологичнее.

Расчет стропильной системы

Чтобы кровля прослужила долго, надежно выполняла свои функции и не требовала постоянного ремонта, необходимо проделать точные расчеты перед началом строительства. Следует учесть собственный вес кровли, зависящий от ее материала, количество осадков и нагрузки ветра. В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции и шаг установки стропил. Перечислим основные разновидности стропильных систем:

висячая;

система стропил ломаной крыши;

наслонная система;

комбинированная.

Р и Р1 - сосредоточенные силы от веса прогонов и крыши на них, вместе со снеговой, ветровой и пр. нагрузками (равны реакции опор прогонов)

Расчеты для систем с наслонной конструкцией, ломаной кровли легче и быстрее, чем для висячих стропил. Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные конструкции скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам.

Расчет с помощью сложных формул и коэффициентов должен дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативная средняя нагрузка равняется 50 кг на м².

Расчетная схема стропильной системы

Обрешетка и мауэрлат

Конструкция обрешетки напрямую связана с видом кровельного покрытия. Для мягких видов покрытия (например, ондулин) обрешетка должна быть сплошной. При использовании шифера, металлочерепицы или профнастила, доски на обрешетке следует располагать на расстоянии 25-40 см. Для изготовления обрешетки, обычно, используется обрезная доска толщиной 40-50 мм. Если крыша устроена с малым уклоном, следует установить снегозадерживающие конструкции.

Для каменных строений распространена такая часть стропильной системы как мауэрлат. Его задача скомпенсировать часть нагрузки стропил на стены дома. Кроме того, мауэрлаты соединяют конструкцию крыши и здания. Как правило, крепится мауэрлат при помощи анкеров на бетонный пояс поверху стен. В небольших деревянных домах из бруса или рубленых роль мауэрлата может выполнять последний венец.

Опоры стропильной системы

Устройство стропильной системы мансардной крыши отличается креплением на мауэрлате:

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

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

В случае монтажа лежней на столбах, размеры столбов должны равняться 100х145 мм ± 5 мм. Если лежень монтируется на стене или на перекрытии, между ними можно установить узкую доску. Лежень можно не использовать для четырехскатной кровли, если используются балки без крышных подкосов.

1. лежень - это горизонтальный брус который лежит на внутренней несущей стене и равномерно распределяющий нагрузку от стоек крыши; 2. стойка установленная на лежень; 3. мауэрлат; 4. стропило; 5. обрешетка; 6. несущие стены

Монтаж

Вкратце приведем порядок, в котором устанавливаются стропильные системы скатных крыш. Начинать следует с монтажа мауэрлата, на который будет опираться стропильная система. Изготавливается он из бруса размером, примерно 10х15 см и принимает на себя нагрузку стропил. Под брус заводится гидроизоляция в виде рубероида или аналогичного материала. Фиксация мауэрлата производится шпильками или с помощью цементного раствора.

1. крепление мауэрлата с помощью металлических шпилек; 2. гидроизоляция

В случае если крыша имеет ломанную или комбинированную конструкцию, наиболее распространенной формой фермы является п-образная. Рекомендуется монтаж таких ферм производить внизу, после чего поднимать и устанавливать на крыше. Каркас собирается из доски 5х15 см или бруса 10х10 см и монтируется на крыше на расстоянии 0.5-2 метра. Дистанция между фермами определяет нагрузку, которую должна выдерживать кровля. Чем меньше расстояние между стропилами, тем большую тяжесть выдержит конструкция. Наиболее распространенными являются треугольные фермы.

Готовые треугольные стропильные фермы

Важно!
Первыми следует устанавливать крайние фермы, соединив их коньком. Конек с помощью уровня выравнивается по горизонтали, после чего можно ставить промежуточные фермы.

Подобная конструкция с П-образными фермами является оптимальной при ширине кровли не более 6 метров. Для крыш превышающих этот параметр рекомендуется конструкция с дополнительной центральной опорой из бруса. Стропильные ноги и фермы в верхней части между собой соединяются горизонтальными балками.

Для изготовления надежной и прочной стропильной системы мансарды, следует использовать хвойные сорта древесины. Брус, хороший просушенный и ошкуренный, тщательно проверяем на наличие сучков на всех элементах и выбраковываем. Крепеж осуществляется металлическими уголками, скобами на равном расстоянии и накладками.

Устройство стропильной системы крыши

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

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

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

Стропильные конструкции мансардных крыш

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

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

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

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

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

Классическая мансарда – стропильная система

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

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

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

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

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

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

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

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

Простейшая стропильная система мансарды

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

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

Конструкция несущей системы для мансарды

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

Материалы в конструкции стропил для мансарды

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

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

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

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

Металлические стропила мансардных крыш

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

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

Стропильная система двускатной мансардной крыши

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

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

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

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

Стропильная система двускатной крыши

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

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

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

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

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

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.

Оптимальным решением вопроса для увеличения жилой площади дома безусловно является строительство мансарды. Это помещение, создаваемое на чердаке дома и позволяет существенно сэкономить средства при увеличении площади дома.

Надёжность кровли и её способность выдерживать постоянные нагрузки зависит от устройства стропильной системы мансардной крыши. Подобно фундаменту, она создаёт опору для крыши, передавая её вес на основную конструкцию строения.

Увеличить полезное пространство мансарды позволяет крыша с разным углом наклона её скатов. Кроме того, помимо вопроса увеличения площади мансарды, следует позаботиться об утеплении, звуконепроницаемости и влагозащите стен чердака.

Выбирая конструкцию будущей крыши , помимо несущей нагрузки кровельных материалов, следует учитывать неблагоприятные природные явления: снег, ветер, град, ливень. Кроме того, используемые кровельные материалы должны выдерживать существенные перепады температур, быть стойкими к низким и высоким температурам.

Сегодня применяют стропильные системы 2-х типов:

висячие
наслонные

Висячая стропильная система

Такая конструкция в качестве опоры использует внешние стены помещения. Благодаря упругости балок, отпадает необходимость в дополнительных опорах. При этом основная нагрузка крыши приходится на стены здания. Для дополнительной поддержки стропил (скатов) используют затяжки с использованием деревянных или металлических конструкций. Их размещают у основания стропильной системы или несколько выше. И от высоты их расположения зависит прочность соединения стропильной системы.

Для уменьшения прогиба стропил длиной до 8 м. дополнительно используют ригель. Его монтируют параллельно затяжке и несколько выше от неё. Если высота стропил превышает 8 м, прибегают к установке вертикальной стойки (бабки) с 2-мя подкосами. Иногда устанавливают уже готовые стропильные системы мансардной крыши, собранные на земле и имеющие вид ферм. Они, как правило, имеют более сложные конструктивные особенности.

Наслонная стропильная система

Эта стропильная система мансардной крыши самая простая в техническом плане и достаточно экономичная. Опору для стропил выполняют внешние стены конструкции, дополнительные опоры и внутренняя стена. Установка таких стропил возможна только при соблюдении дистанции между несущими стенками – не больше 6,5 м. Увеличение расстояния вплоть до 12 м. возможно лишь при использовании промежуточных опорных балок.

Готовые стропильные системы (фермы) и стропила недопустимо сразу монтировать на стены. Предварительно необходима установка опорного бруса - мауэрлата. В зависимости от типа конструкции стропильных систем (металлической или деревянной) используют брусы соответствующего материала. В верхней части стропила или фермы соединяют прогоном и над ними располагают конёк крыши, а нижние концы стропил пропускают наружу через пазы в стене.

Для придания особой прочности стропильвых систем используется проволока. Она надёжно укрепляет стропильную конструкцию и создаёт дополнительный резерв при изменении деревянных конструкций в размере под воздействием физических факторов (влаги, температуры, усадке древесины).

Коньковый прогон (брус) – надёжная опора стропил

Это самая верхняя часть конструкции двускатной крышы мансардного типа. Для чего нужен коньковый прогон? Коньковый прогон является опорой для верхней части наклонных стропильных ног, поскольку объединяет их между собой. В свою очередь, роль опоры для бруса выполняет внутренняя стена.

В зависимости от длины стропил и прогнозируемых нагрузок (веса стропил, кровли, силы ветра, снега) используют бруски или доски (сечение конькового прогона 15x5 см. или 20x5 см), располагающимися отдельно или соединёнными между собой.

Между стенами конструкции здания и стойками используют специальный элемент – лежень. Его изготавливают из древесного материала. В качестве альтернативы может использоваться специальная прослойка из бруса.

При больших пролётах необходимо жёстко укреплять стропильные ноги как в нижней части (с мауэрлатом), так и в верхней (с коньковым прогоном). При этом применяют специальные подкосы, располагая их между коньковым брусом и стойками. Дополнительными крепёжными элементами являются накладки, скобы и уголки.

При проектировании свисающих стропил объединяют стропила и затяжку (с помощью бабки) совместно с опорой стропильной системы на мауэрлат. Это позволяет повысить жёсткость всех элементов конструкции.

Мауэрлат – связующее звено стропильной конструкции и стен

Мауэрлат – связующее звено между зданием и всей стропильной конструкции. Он выполняет 2 важные функции:

Переносит часть нагрузки с крыши на несущие стенки
Дополнительно укрепляет кровлю и постройку между собой

Для этого верхнюю поверхность стены заливают бетоном с использованием металлических анкеров. На поверхности мауэрлата создают специальные отверстия, уступающие в диаметре анкерам. Таким образом, через данные отверстия мауэрлат насаживают на анкеры.

Следует заметить, что в постройках деревянного типа возможно использование деревянных анкеров, а в качестве мауэрлата - венец сруба.

Крепёжными элементами стропильной системы мансардной крыши являются также хомуты, болты, скопы, гвозди, шурупы. Ими дополнительно укрепляют конструкцию крыши, и они используются для изготовления стропильных конструкций – ферм.

В изготовлении стропильных конструкций широко применяют следующие материалы:

железобетонные стропила
деревянные стропила
металлические стропила
комбинированные стропила

Тот или иной материал для устройства стропильных систем мансардной крыши должен соответствовать назначению возводимого здания и переносимым нагрузкам его конструкции. Например, железобетон или металл используют в кирпичных и каменных строениях с соответственно более тяжёлой и сложной по размеру кровлей.

Деревянные стропилы весьма популярны при возведении жилых построек.

Их преимущества:

сравнительно небольшой вес
доступность и дешевизна материала
лёгкая обработка и монтаж
экологичность

Более низкая противопожарная безопасность и склонность к гниению деревянных конструкций компенсируется их обработкой специальными смесями предупреждающими развитие гнилостных процессов и возгорание древесины.

Таким образом, деревянные стропилы для возведения жилых помещений выглядят предпочтительнее железных и особенно конструкций из железобетона.

Кровельный материал для мансардных крыш

От стропильной системы мансардной крыши здания зависит гармоничность всех частей здания. При выборе конструкции необходимо полагаться на будущее ограждение и используемые материалы. При этом предпочтительнее использовать доступные и лёгкие строительные материалы.

Основная часть всей конструкции должна изготавливаться из дерева или металла. В этом плане использование камня и железобетона экономически и практически не выгодно.

Для возведения кровли применяют:

металл
металлочерепицу
мягкую черепицу
черепицу из глины
черепицу из цветных металлов

Материалом для ограждений чаще становятся листы гипсокартона. Внутренние перегородки создают с использованием фанеры, тонколистового профиля и гипсокартона.

Крыша мансардного типа испытывает постоянное влияние физических факторов внутри и снаружи помещения. Их действие основано на образовании конденсата вследствие охлаждения тёплого воздуха в помещении. И в этом принципиальное отличие мансардной кровли от других типов крыш. В связи с этим необходимо заранее определить систему паро- и теплоизоляции.

Для теплоизоляции мансарды используют минеральную вату. При этом с внешней стороны утеплитель оснащается системой гидроизоляции. Внутренняя отделка производится с использованием пароизолятора. Также для оптимальной вентиляции помещения между утеплителем и наружной части кровли должно быть оставлено свободное пространство.

Вентиляция крыши мансардного типа

Выбор вентиляции крыши зависит от климата снаружи и внутри помещения. Повышенная влажность воздуха подразумевает создание вентиляции непосредственно в крыше. Для этого оставляют свободный промежуток между теплоизолятором снизу и железобетонной плиткой сверху. Этим достигается снижение радиоактивного фона и лучше просушивается крыша.

Для регионов с предпочтительно сухим климатом подойдёт установка невентилируемой крыши. Конструкция крыши мансардного типа создаётся в несколько этапов:

На железобетонную основу укладывают пару слоёв рубероида в качестве пароизолятора
Далее, поверхность засыпают керамзитом или шлаком для теплоизоляции
Укладывают 3-х сантиметровый слой цементной основы с поверхностным слоем рубероида
На поверхность битума накладывается слой гравия

Крыша мансардного типа требует более внимательного подхода к вопросу теплоизоляции. Её верхняя часть не способна надёжно защищать от холода, а широкая площадь взаимодействия с улицей создаёт дополнительные предпосылки к переохлаждению помещения. Поэтому для комфортного пребывания в мансардном помещении должна быть организована надёжная система теплоизоляции.

Используемые материалы должны полностью соответствовать предъявляемым требованиям к микроклимату помещения. Так, в качестве теплоизолятора великолепно зарекомендовала себя минеральная вата, надёжно сохраняющая тепло в помещении.

Среди конструкционных теплоизоляционных материалов лучше всего подходит шифер или черепица. Они обладают лучшими теплоизоляционными характеристиками и превосходят в этом качестве металл. Следует заметить, что разработку мансарды здания лучше проводить на этапе строительства. В этом случае расчет нагрузки на несущие стены окажется наиболее точным.

Чтобы максимально увеличить полезное пространство мансарды, необходимо конструировать стропила под углом 30-60°. Немаловажным является решение вопроса о целесообразности использования опорных частей между наружными стенами, определение формы мансарды, расстояния между перекрытиями.

Оптимальным размером мансарды является конструкция высотой 2,2 м и шириной не менее 3 м. Следует определить и тип лестницы. Многие специалисты сходятся во мнении, что с практической, экономической и дизайнерской составляющей, лучшим выбором является винтовая лестница.

Итак, требования к обустройству мансардной крыши должны быть следующими: