Главная » Строительство стен » Мауэрлат мансарды. Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж. Расчет элементов стропильной системы

Мауэрлат мансарды. Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж. Расчет элементов стропильной системы

Мансардная крыша позволит расширить жилую площадь дома. Вы не только сэкономите пространство, но и потратите меньше финансов на строительство дома. Общая площадь строения становится намного больше, а размеры фундамента и крыши остаются те же. Технология монтажа двускатной ломаной крыши не отличается особой сложностью и нуждается только в тщательном расчете и проектировании. В данном материале мы поэтапно рассмотрим как сделать мансарду на крыше.

Площадь мансарды можно увеличить за счет правильного излома скатов под разными углами на одном или нескольких уровнях. При этом следует учесть, что ломанная конструкция мансардной крыши будет намного тяжелее чем обычная двускатная крыша. Если вы строите новый дом, при проектировании необходимо заложить более прочный фундамент и стены дома. Делая реконструкцию старого здания, нужно тщательно обследовать основание и состояние несущих стен.

Обратите внимание! Нельзя допускать погрешности при подборе параметров, составляющих стропильной системы, и проведении расчетов, чтобы избежать разрушений стен дома и самой конструкции крыши во время эксплуатации дома. Доверьте этот подготовительный этап работ профессионалам.

Расчеты мансардной крыши проводятся с учетом СНиП раздела «Нагрузки и воздействия». Размеры помещения зависят от выбранного угла наклона скатов крыши. Для устройства жилой комнаты необходимо сохранить высоту потолка не ниже 220 см. Ломаная конструкция крыши дает возможность максимального использования потолочного перекрытия с нужной высотой помещения.

Нижние стропила устанавливаются под углом в 60 градусов и более. На выбор угла наклона влияет предпочтение владельцев дома, расположение здания в определенной сейсмической зоне и другие факторы.

Элементы крыши

При проектировании мансардной крыши дома учитываются выбранные для строительства материалы. Конструкция крыши в разрезе напоминает многослойный пирог с начинкой разного предназначения. Давайте посмотрим из чего состоит кровельная система:

На стропильную систему укладывается слой гидроизоляционного материала.
Вторым слоем идет материал пароизоляции.
Для жилых помещений необходимо уложить слой утеплителя.
Завершает конструкцию кровельный материал.

От того какой утеплитель будет выбран для мансарды зависит шаг стропил. Чтобы не было обрезков и перерасхода материала стропила устанавливаются на расстоянии равном ширине или длине плит материала.

На устройство обрешетки влияет выбор кровельного материала. Это может быть разреженная обрешетка с разным шагом или сплошная.

Используемые для обустройства мансардной крыши материалы должны быть обработаны средствами против гниения, для влагоустойчивости и против возгорания.

Используемая древесина и другие материалы должны соответствовать санитарным требованиям и быть экологически чистыми.

Для возведения стропильной системы мансардной крыши вам понадобятся:

Молотки и топоры.
Плотницкие ножницы и ножовки.
Отвес и уровень.
Рулетка и отожженная проволока.
Крепежные детали.
Необрезная доска.
Доска размером в 159 на 50 мм.
Брус с поперечным сечением в 100 на 50 мм.

Инструмент выбирайте качественным и тогда работы по монтажу стропильной системы будут проведены намного быстрее и качественней.

Основанием любой системы стропил выступает мауэрлат. В качестве опоры по периметру здания используют толстую доску или хорошего качества брус. При проектировании двускатной ломаной крыши мауэрлат устанавливают на стены здания имеющие больший размер. С помощью уложенного на верху стены бруса весь груз стропильной системы с кровельным материалом равномерно передается на стены и основание строения. Кроме этой функции, мауэрлат выполняет функцию прочного крепления всей системы стропил.

В верхнем поясе стены из камня или блоков специально делают монолитный железобетонный пояс с вложенными вертикальными металлическими шпильками, предназначенными для прочной посадки мауэрлата. В кладку стены из кирпича вмуровывают отожженную проволоку. Для установки мауэрлата в верхнем венце деревянного строения используют нагели, сделанные из дерева. Также необходимо уложить надежный гидроизоляционный слой на верхний брус несущей стены.

Если стропильные ноги запроектированной крыши будут упираться в верхний пояс несущей стены специально сделанным вырезом или скошенным под определенным углом концом, необходимо устанавливать мауэрлат. В том случае, когда ширина помещения практически равняется размеру стены, стропильные ноги будут упираться в вынесенные за пределы здания опорные балки. Такие опорные балки укладываются по всему периметру здания поперек длинной стороны строения. Они должны быть прочными и качественно обработанными специальными средствами защиты. Обычно число опорных балок ровняется числу собранных стропил. Для крепления балок на стену используют такие же крепежи, как и для мауэрлата. Обязательно укладывается гидроизоляционный слой.

Обратите внимание! Крепление опорных балок и мауэрлата к стене должно быть выполнено с особой тщательностью, чтобы избежать смещения всей кровельной системы во время сильных порывов ветра и обильных осадков.

Монтаж ломаной крыши мансарды начинают с установки опорных стоек. Устанавливаются опоры параллельно оси здания и напротив друг друга. Расстояние между противоположными опорами должно быть таким как запроектированная ширина мансарды.

Сначала на фронтонах делается монтаж арок П-образной формы. Арочная система состоит из двух опор, для соединения которых используется горизонтальная перемычка. Чтобы арочная конструкция получилась прочной, для опор и перемычек нужно выбирать брус, по сечению равный ширине уложенной на потолочное перекрытие опорной балки. Рассмотреть узлы соединения вы можете на представленной внизу схеме. (схема крепления конструкции).

Обратите внимание! Все стойки крепятся строго вертикально, а перемычки должны располагаться горизонтально. Для проверки правильного монтажа используются отвес и уровень.
Точно также делается монтаж следующей арки на противоположный фронтон. Обязательно сделать нивелировку установленных элементов стропильной системы. От П-образной арки на одном фронтоне протягивается веревка к конструкции на другом фронтоне. Проверить расположение шнура, оно должно быть только горизонтальным. Если обнаружена ошибка, одна из арок снимается и подгоняется до нужного размера. Снова делается проверка.

Шнур оставляют и по нему устанавливаются промежуточные конструкции. Количество П-образных арок ровняется количеству стропил, рассчитанных в проекте. Расстояние между двумя опорными стойками равно шагу стропильных ног. Все установленные стропила своей верхней частью должны быть прикреплены к верхней части опорной стойки. Именно такое крепление позволяет достичь запроектированной жесткости всей системы стропил крыши, используемой для обустройства мансарды.

Для крепления стоек П-образной арки к балке применяют шиповые соединения, большие гвозди или скобы, сделанные из металла. Представленное в конце статьи видео поможет вам лучше разобраться в креплении отдельных элементов стропильной системы мансардной крыши. Установленные на стойки раскосы помогут им сохранить вертикальное положение во время эксплуатации здания.

Обратите внимание! П-образные арки соединяют друг с другом в горизонтальной плоскости перемычками, располагая их параллельно уложенному мауэрлату.

Подъем и крепление стропильных ног

Наступил момент поговорить о установке стропильных ног будущей системы стропил. Ломаная конструкция изготавливается из стропильных ног, расположенных на разных уровнях и несущих разную нагрузку.

Стропила первого уровня крепятся внизу к поперечной опорной балке или мауэрлату. К опорным стойкам установленной арки крепится верхний конец ноги. Угол крепления зависит от размещения стоек. Чем ближе к центральной оси здания находится стойка, тем меньше угол крепления стропила. При размере мансарды практически равной ширине дома угол крепления приближается к показателю - 90 градусов. Установка стропил начинается со сторон обоих фронтонов.

Подрезание элемента конструкции с обоих сторон делается под таким углом, чтобы достичь плотного прилегания края к стойке и нижней опоре. В тех случаях, когда проект крыши дома предусматривает свес скатов крыши, срез в нижней части элемента имеет несколько другую форму. Посмотрите, как сделан срез и как устанавливается нога на мауэрлат на картинке, расположенной внизу. Для крепления используются скобы или гвозди.

Обратите внимание! Чтобы соединение стропила первого уровня и опоры было более прочным, в качестве дополнительного крепления нужно использовать обожженную проволоку.

Сделать монтаж всех элементов первого уровня конструкции и продолжить установку системы переходом на фронт работ второго уровня. Если ширина потолочного перекрытия больше 8 метров, нужно устанавливать коньковый брус. Он поможет распределить все виды нагрузок на каркас крыши равномерно. Для монтажа конька на фронтонах в месте прохождения оси здания строго вертикально крепятся большие стойки. Между двумя большими опорами горизонтально укладывается коньковый брус. Обязательно правильность монтажа проверяется уровнем.

От того, как правильно будет установлена высота укладки конька, зависит наклон верхних стропильных ног конструкции. Второй уровень элементов системы верхней частью крепится к коньковому брусу, а основание ноги соединяется с верхом арочной конструкции. Для качественного крепления торцы стропильных ног срезаются под углом.

Верхняя часть стропильной системы ломаной мансардной крыши может иметь вид похожий на букву Л. В этом случае парные стропильные ноги вверху соединяются между собой встык или врубкой в полдерева. Для соединения встык используются металлические или деревянные накладки. Для врубки понадобятся болтовые соединения.

Первая пара стропильных ног подгоняется наверху. Потом снимается вниз и по ней крепятся остальные стропильные ноги. Готовые конструкции поднимаются наверх и крепятся. Монтаж верхнего уровня начинают с крайних стропил. После установки каждой пары делают нивелировку.

Наступает момент последнего этапа установки мансардной ломаной крыши. На готовую стропильную систему устанавливают обрешетку и укладывают слой гидроизоляционного материала. Потом делают вентиляционный просвет и укладывают подготовленное кровельное покрытие.

Внутри стропильной системы сначала укладывается слой теплоизоляционного материала, а затем укрывается вся система слоем пароизоляционного материала. Наступает момент, когда можно делать внутреннюю обшивку мансарды. Материал для обшивки выбирается по личному предпочтению или согласно составленному дизайнерскому проекту оформления всего здания.

Во время строительных работ могут возникать дополнительные вопросы. Узнать ответы вы сможете прочитав другие статьи на нашем сайте.

Видео

Строительство мансард в последнее время побило все рекорды популярности – стоимость жилья растет, а мансарда позволяет получить дополнительную жилую площадь с минимальными капиталовложениями. Однако устройство подобной крыши имеет свою специфику и нюансы, которые следует учитывать, чтобы получить ожидаемый результат. В этой статье мы подробно рассмотрим все тонкости возведения мансарды своими руками.

Начинать строительство мансарды необходимо с создания плана и оценки состояния несущих конструкций. В некоторых случаях фундамент не справится с дополнительной нагрузкой, например, если вы решили построить мансарду на старом доме. Чтобы основание не ушло в землю и не дало трещины, необходимо провести исследование и при необходимости укрепить фундамент.

Второй вопрос, который следует решить – определиться с типом конструкции будущей мансарды. Это значит выбрать форму крыши и материал отделки. От этого будет зависеть не только внешний вид фасада, но и размеры внутреннего пространства.

Составление проекта

Этап проектирования, с которого и должно начинаться любое серьезное строительство, является основополагающим для всей дальнейшей работы. От точности расчетов зависит не только конечный результат, но также экономия на стройматериалах и личном времени. Лучше сразу отнестись к созданию проекта мансарды серьезно, чтобы потом не тратить средства на исправление собственных ошибок.

Прежде всего необходимо проанализировать специфику планировки здания, на котором будет пристраиваться мансарда. Анализ должен включать размеры стен будущей конструкции, форму крыши, материалы отделки, расположение окон, дверей, балкона, лестницы и т.д. Важно учесть каждую мелочь, вплоть до того, какие розетки вы будете устанавливать и какие приборы к ним будут подключены.

Помочь в составлении плана мансарды может соответствующий СНиП, где подробно изложены нормативы и требования к строительству. Например, линия стыковки крыши и стены фасада должна находиться не меньше чем в 150 см от пола чердака.

Чему следует уделить особое внимание при создании проекта мансарды:

Данные пункты должны лечь в основу проекта мансарды, и если вы их обозначите, работать будет значительно проще. Если вы никогда не занимались подобной работой, рекомендуем ознакомиться с проектами мансард на сайтах компаний-застройщиков или частных фирм, чтобы не упустить какую-нибудь важную деталь.

Расчет стропил

Расчет стропильной системы крыши должен быть выполнен очень точно и со знанием дела, поскольку от него зависит, выдержат ли несущие стены нагрузку мансарды. В зависимости от угла наклона стропил и конфигурации крыши нагрузка изменяется. Если вы сомневаетесь в мощности стен, их лучше сразу укрепить или выбрать не слишком тяжелую конструкцию кровли.

Установленные строительные нормы помогут выполнить инженерный расчет стропильной системы:

Самым распространенным вариантом крыши для мансарды является двускатная ломаная кровля, однако в этом случае нагрузка на стены будет значительно больше, чем, скажем, у односкатной конструкции. Но преимущество ломаной кровли в том, что она обеспечивает максимально возможную полезную площадь мансарды. Вне зависимости от выбранного типа крыши необходимо создать мощный каркас с достаточным количеством несущих опор, способных выдерживать вертикальную и горизонтальную нагрузку.

Особенности конструкции

Если вы хотите построить мансарду на старом доме, перед этим потребуется демонтировать старую кровлю. После демонтажа можно приступать к установке несущих элементов конструкции – мауэрлата.

Мауэрлат для мансарды

Для фиксации мауэрлата специалисты рекомендуют использовать анкерные болты диаметром не меньше 12 мм и закреплять их в слое железобетона. Перед установкой анкера загните его конец так, чтобы получился крюк – так вы предохраните крепеж от случайного выдергивания.

Профессиональные проектировщики делают детальный чертеж мансарды, где точки крепления мауэрлата к стене выведены отдельно. Там же обычно указывают необходимое количество анкеров и их размеры. Шаг установки болтов может составлять от 100 до 150 см.

Мауэрлат – это мощный брус с сечением 150х150 или 200х200, размещенный в точке схождения крыши и несущей стены дома. Для обустройства двускатной кровли необходимо установить два бруса, а для 4-х скатной понадобится, как вы уже догадались, 4 бруса.

Крепежные элементы мауэрлата должны располагаться между брусьями стропил, чтобы в нем не было чересчур много врезок, которые могут негативно отразиться на несущей способности. К примеру, если построить мансарду своими руками со стропилами, расположенными в метре друг от друга, то анкера должны тоже идти с шагом в метр, но со смещением в 50 см, чтобы встать как раз между стропилами.

Полезный совет: для крепления мауэрлата всегда используйте только оцинкованные болты, чтобы не допустить появления ржавчины.

Устанавливайте опорный брус на слой гидроизоляционного материала. Это может быть обычный рубероид, полиэтиленовая пленка или современная водонепроницаемая мембрана. Если вы делаете мансарду в кирпичном доме, анкера можно поставить в момент возведения несущих стен. Чтобы зафиксировать брус в мауэрлате, просверлите отверстия диаметром, равным диаметру шпилек, а когда брус встанет на место, закрепите его гайками.

Стропильная система

Мауэрлат является основой стропильной системы, а она, в свою очередь – «скелетом» кровли. Эта несущая конструкция должна выдерживать вес всего кровельного пирога и внешних нагрузок – ветра, снега, воды и т.д. Требования к стропильным системам описаны в СНиП в зависимости от типа крыши и климатических условий региона.

Для обустройства стропильной системы вам понадобятся обычные инструменты, которые есть у каждого хозяина – молоток, топор, ножовка, уровень, строительный степлер, отвес, рулетка. Чтобы построить мансарду из бруса и быть уверенным в ее долговечности, выбирайте крепкие изделия без дефектов с сечением 100х100 мм для стоек и стропильные доски с подходящим сечением. Из крепежей понадобятся гвозди 100-120 мм, мощные металлические скобы и противогрибковый состав для обработки деревянных элементов. По-хорошему все брусья и доски следует обработать дезинфицирующими и антипиренными составами. Самые качественные стропила получаются из сосны и лиственницы. Влажность материала должна составлять не больше 22%.

Стропила могут быть наклонными и висячими. Наклонные элементы одним концом упираются в несущую стену, а другим – в прогон или стойку. Висячие позволяют организовать небольшой навес ската кровли над стеной дома, обеспечивая таким образом дополнительную защиту от влаги и холода. Соединяются стропила на коньке крыши внахлест или накладными плашками.

Важно: Стойки стропил прикрепляют на мауэрлат в случае использования деревянных балок перекрытия, а если строительство ведется на железобетонной плите, стойки можно ставить в любой точке.

Во время строительства мансардной крыши очень важно правильно организовать систему диагональных связей и подкосов. Чтобы элементы со временем не прогнулись, необходимо установить горизонтальный ригель. Для очень широких построек рекомендуется ставить висячие стропила, стягиваемые затяжкой.

В некоторых случаях для возведения стропильного «скелета» используют не только деревянные, но и металлические элементы, однако разница коэффициентов теплопроводности материалов может привести к деформациям. Кроме того, металлические детали нуждаются в дополнительной гидроизоляции.

Монтаж кровли

Каждому типу кровли свойственная своя технология монтажа, но есть общие моменты, требующие особого внимания. Так, ендовы, вне зависимости от кровельного материала сделать труднее, чем провести укладку покрытия, а с примыканиями могут возникнуть дополнительные проблемы. Поэтому важно четко следовать инструкции монтажа, чтобы в будущем места примыкания к трубам или стенам не доставляли неприятностей.

Как построить мансарду:

Видео о том, как построить мансарду своими руками, позволит вам лучше понять весь процесс:

Теплоизоляция мансарды

Отдельно хотелось бы остановиться на теплоизоляции мансарды. Утепление мансардного помещения состоит из трех этапов: защита пола, фронтонов и потолка. Для всех поверхностей можно использовать один утеплитель, главное, чтобы он был устойчив к воздействию влаги, обладал низкой теплопроводностью, не горел и был экологически чистым. Под эти требования попадает много современных материалов различной стоимости. Из самых недорогих можно выделить пенопласт, пенополистирольные плиты, минеральную вату. Плиты ДВП можно использовать для мансарды, расположенной над баней.

Рассмотрим наиболее популярные утеплители для мансард:

Стекловата – разновидность минераловатных утеплителей и один из самых бюджетных вариантов, однако монтаж этого материала довольно специфический. Особенно сложно работать со стекловатой при утеплении потолков, поскольку она выделяет много пыли, вызывающей раздражение. Работу следует проводить в защитном костюме, покрывающем все тело, очках, перчатках и респираторе. Несмотря на соблазнительно низкую цену, многие отдают предпочтение другим материалам, например, пенопласту.
Пенопласт – традиционный утеплитель, используемый в различных сферах строительства. С ним легко работать, он хорошо удерживает тепло, не впитывает влагу и прослужит не меньше 10 лет. Единственный недостаток – при пожаре пенопласт плавится и выделяет токсичный дым, опасный для здоровья.
Пенополистирол – более прочный по сравнению с пенопластом, отличается высокой паропроницаемостью и долговечностью. Пенополистирол можно использовать для утепления помещений с высокой влажностью. Он не горит и не выделяет токсичных веществ, поэтому считается одним из лучших бюджетных утеплителей для жилых помещений.
ДВП – оптимальный вариант утеплителя мансарды над баней. Материал обладает прекрасной звукоизоляцией, низкой теплопроводностью, не деформируется. С его помощью можно быстро выровнять поверхность для укладки финишного покрытия.

Мы рассказали, как правильно построить мансарду, используя наиболее экономичные материалы и проверенные способы монтажа. Внутренняя отделка осуществляется точно так же, как и в остальных помещениях дома. Вы можете оклеить стены обоями, покрасить краской, застелить пол ламинатом или уложить теплый ковер.

Мансардная крыша должна обладать большой прочностью. Стропильная система такой крыши подвергается серьёзным нагрузкам и её конструкцию необходимо рассчитать таким образом, чтобы эти нагрузки равномерно передавались на стены и фундамент здания.

Варианты конструкции мансарды

Мансардой называется постройка, чей фасад частично или полностью является поверхностью крыши здания (наклонной или ломаной). От эксплуатируемого чердака мансарда отличается тем, что линия пересечения крыши и фасада располагается от уровня пола на высоте не более 1,5 метра. Использовать мансардное помещение можно по-разному – оно может быть жилой комнатой, спортивным залом, хозяйственным помещением или оранжереей.

Мансарды можно устроить в следующих видах кровель:

Двухскатная . Самая простая форма – симметричная щипцовая. В таких кровлях фронтон треугольный. Преимуществами этого типа крыш служит надёжность и простота монтажа. Для домов с шириной до 6 метров лучшим вариантом является щипцовая крыша с углом наклона в 45 градусов. Если ширина здания больше 6 метров, следует делать остроконечные (угол наклона – 60 градусов) крыши. Двухскатные щипцовые крыши не дают возможности строить мансарды большого размера.

Несимметричные (со скатами разной длины и угла наклона) двухскатные кровли имеют оригинальный вид и позволяют реализовать самые смелые архитектурные решения. Однако такие крыши требуют профессионального расчёта и имеют довольно сложную конструкцию.

Ломаная двускатная крыша – это один из наиболее подходящих для устройства мансарды типов кровель. Её конструкция разрешает использовать подкровельное пространство с максимальным эффектом. Кроме того значительно сокращает расходы на строительные материалы. Каждый скат такой крыши разделен на две части с разным углом наклона (обычно уклон верхней части – 30 градусов, а нижней – 60).

Это одна из разновидностей крыши с двумя скатами. Её каркас практически не отличается от каркаса обычной симметричной крыши, особенность полувальмовой кровли – два небольших ската (вальма) над фронтонами.

В проще простого оборудовать удобный и просторный дополнительный этаж. Мансарда идеально вписывается в их конструкцию.

Достоинства вальмовых мансардных крыш:

Стропильная система вальмовой кровли выдерживает значительные ветровые нагрузки, потому что в ней отсутствуют фронтоны.

Кровля такого типа позволяет устраивать свесы большого размера, защищающие стены и фундамент дома от атмосферных осадков.

Конструкция вальмовой крыши жёсткая (благодаря угловым рёбрам) и гораздо меньше подвержена деформации.

Дома, имеющие вальмовые крыши солидно выглядят и органично вписываются в архитектурный ансамбль.

К недостаткам следует отнести сложность конструкции, обязательное обустройство мансардных окон на крыше для освещения и то, что короткие (торцевые) вальмы немного сокращают полезную площадь кровли. Окнам нужно уделить особое внимание при проектировании крыши. Если они располагаются в плоскости скатов, то их придётся закрывать, когда идёт дождь. Вертикальные окна практичнее, но их устройство достаточно сложно.

Расчет элементов каркаса

Создавая проект в первую очередь нужно определиться с её конфигурацией, дизайном и кровельным материалом. Выбрав определённый тип кровли, можно производить необходимые вычисления; исходя из них устанавливаются параметры всех элементов стропильной системы.

производится с учётом количества атмосферных осадков, выпадающих в данной местности и среднего значения силы ветра (данные даются в СНиП).

Вес «кровельного пирога» определить несложно – удельный вес всех материалов (пароизоляции, гидроизоляции, утеплителя и обрешётки) в кв. м. кровли умножается на общую площадь крыши. Нагрузки на кровлю, её вес, форма и угол наклона скатов определяют параметры стропил.

Обычно для устройства стропильной системы мансардных крыш используются конструктивные элементы из прочного дерева (лиственницы, сосны). Стропила, из-за повышенных нагрузок (в среднем они составляют 200 кг/м2), должны быть не менее 70 мм толщиной. Стропильный шаг в конструкции мансардной крыши короче, чем в других – расстояние между стропилами около 50 см.

Для того чтобы создать необходимый запас прочности при расчёте применяют повышающий коэффициент. Для больших зданий возможно устройство металлической стропильной системы, она рассчитывается в соответствии с техническими характеристиками используемых метизов (можно найти в справочниках).

Благодаря компьютеризации всей страны появилась возможность калькуляции с помощью интернета. Калькуляторы позволяют определить:

Площадь поверхности кровли.

Углы наклона коньковых и боковых стропил.

Количество изоляционных материалов.

Длину стропил.
Рекомендуемое сечение мауэрлатов, стропил, подкосов, обрешётки.

Площадь мансарды и всего подкровельного пространства.

Стропильный шаг.

Количество рядов обрешётки и расстояние между ними.

Количество и объём обрешётки и стропил.

Устройство стропильной системы

Стропильная система, безусловно, основополагающий элемент кровли. То, на сколько грамотно она рассчитана и насколько правильно сделана, определяет функциональность и долговечность кровли. Ее составляющие:

мауэрлат;

прогоны (коньковые и боковые);

лежни или опорные балки;

стропила (наслонные и висячие);

подкосы, опорные стойки, диагональные распорки.

Все необходимые параметры элементов определяются при расчёте. При устройстве мансардной кровли используют наслонные и висячие стропила. Висячие применяются, когда стропильная система опирается только на две основных стены. В случае дополнительной опоры на несущую центральную стену или лежни (опорные поперечные балки) используются наслонные стропила.

Для того чтобы правильно выбрать нужную стропильную систему, следует обратить внимание на:

функциональность крыши;

вероятное количество атмосферных осадков в данной местности;

общую нагрузку на кровлю

Правильное соединение всех узлов является гарантией прочности крыши. Основные крепёжные узлы в стропильной системе (см. фото ниже):

Мауэрлатный. производится двумя способами. Жёсткий способ применяется при монтаже наслонных стропил и обеспечивает прочное соединение стропил с мауэрлатом. Крепление производится с помощью угловых метизов и подпорного бруска либо путём врубки (в стропильной ноге вырезается «седло», которым она упирается в мауэрлат. Стропило крепят к мауэрлату гвоздями и металлическими скобами). устраивают, выпиливая в мауэрлате выемку под стропило и крепят металлическим уголком).

Балочный.

Коньковый.

Как правило, к коньку и опорным балкам стропила крепятся с помощью резьбовых соединений, скоб и кровельных метизов (металлических уголков различного профиля и формы).

Важным конструктивным узлом является – жёсткая конструкция из соединённых между собой стропил. Они нужны для равномерного перераспределения нагрузки на основные стены дома. Соединения стропильных элементов из бруса делаются путём врубки и дополнительно укрепляются с помощью резьбовых соединений, анкеров и кровельных метизов. Чтобы избежать провисания и перегибов ферм большого размера создают дополнительные опоры – прогоны или поперечные распорки и балки.

Конструкция ломаной мансардной крыши

Особенностью является то, что обычно в её конструкции используют оба вида стропил. Верхний скат (от перегиба до конька) делается из висячих стропил, которые опираются на стойки или боковой прогон.

Для предотвращения изгиба они оборудуются горизонтальными затяжками. При монтаже нижнего ската (от перегиба до перекрытия) используют наслонные стропила с опорой на мауэрлат и боковой прогон.

Чтобы повысить устойчивость конструкции монтируются подкосы. В некоторых случаях наслонные стропила крепятся к мауэрлату, лежащему на балках перекрытия, которые значительно выступают за стены здания.

Нижние скаты стропильной системы имеют большой угол наклона (около 60 градусов), верхние – пологие (от 30 градусов). Стропильные висячие фермы дают возможность обойтись без конькового прогона, собирать их можно на земле.

Лучшим вариантом считается соединение наслонных и висячих стропил встык .

При монтаже нужно учитывать следующие факторы:

Пиломатериал, используемый для её устройства, должен быть сухой (влажность не более 15%).

Все конструктивные элементы из дерева следует обработать антисептическими жидкостями до начала монтажа.

Минимальное сечение стропил 10×15 см, мауэрлата – 15×15 см.

Лучше всего использовать дерево хвойных пород, без трещин, с минимальным количеством сучков.

Особое внимание следует обратить на устройство окон.

Инструкция по монтажу стропил

Необходимый инструмент:

ножовка (бензо- или электропила);
топор;
молоток;
шуруповёрт;
металлический угольник;
cтроительный шнур;
маркер или карандаш;
отвес;
уровень.

Технология монтажа:

Сначала укладывают мауэрлат на опорные стены и надёжно его закрепляют. Как правило, в стенах заранее предусмотрены крепёжные элементы.

Монтируют лежни (если в этом есть необходимость). Они располагаются параллельно мауэрлату на указанном в проекте расстоянии. В качестве лежней используют брус большого сечения или ошкуренный лафет.

На лежни устанавливают стойки (толщиной не менее 10 см), которые будут служить опорой для прогона и основанием для стен мансарды. Стойкам необходимо придать строго вертикальное положение, используя отвес и строительный уровень, а затем надёжно их закрепить (можно сделать врезки в лежне в местах крепления, но это необязательно) с помощью угловых металлических элементов и скоб.

Закрепляют стойки подкосами.

На стойки устанавливают боковые прогоны (строго горизонтально), жёстко фиксируют их метизами.

Монтируют крайние наслонные стропила с обеих сторон, крепят их согласно проекту.

Натягивают строительный шнур и по нему поочерёдно выставляют стропильные ноги.

Монтируют висячие стропильные фермы (если верхний скат делается с коньковым прогоном, то устанавливают сначала его, а затем монтируют верхний ряд стропил).

Устраивают каркас для окон, если они предусмотрены проектом.

Устраивают обрешётку.

После монтажа можно приступать к созданию «кровельного пирога».

Подробнее о монтаже своими руками смотрите в видео.

Подводим итоги

Мансарда – это наиболее рациональный способ обустройства крыши. Конструкции многих видов крыш позволяют устроить такое помещение. Особенно хорошо подходят для этой цели вальмовые и ломаные двускатные крыши (этот тип крыши к тому же позволит вам сэкономить на стройматериалах). Если вы правильно рассчитаете конструкцию и будете строго соблюдать технологию монтажа, крыша с мансардой украсит дом и значительно увеличит жилое пространство.

Жилое помещение, располагающееся на чердаке, называют мансардой. Преимущество мансарды очевидно – это возможность увеличить полезное пространство дома, при этом, не затрачивая слишком много финансовых средств. При этом стропильная система мансардной крыши должна отвечать стандартам прочности и надежности. От этих показателей зависит, насколько качественно будут выполнять основные защитные функции кровельной системы.
Самой выгодной считается такая мансардная крыша, каждый угол ската которой отличается от остальных. Это позволяет более выгодно использовать пространство мансарды.

Стропила для мансарды бывают двух видов: наслонные и висячие.

Наслонные стропила используют на тех зданиях, где имеется промежуточная несущая стена. Таким образом, с одной стороны стропила упираются на наружную стену постройки, а с другой на специально созданные опоры или внутреннюю стену.

Обратите внимание на то, что наслонная стропильная система возможна лишь в том случае, если расстояние от одной несущей стены до другой не превышает 7 метров.

Висячие стропила используются в тех случаях, когда в здании не имеется внутренних капитальных стен. Самые простые виды висячих ферм состоят из стропил и нижнего пояса, то есть затяжки. Опорами служит мауэрлат. В зависимости от предполагаемых нагрузок стропильную систему дополнительно укрепляют скобами, вмонтированной в стены проволокой. Для возведения каркаса, применяются доски, длина которых зависит от длины пролета между стропильными фермами.

Мансардный тип крыши чаще используется в строительстве частных жилых домов. На то есть несколько причин:

Данный тип конструкции не сложен для монтажа, стропильная система мансардной крыши не вызывает трудностей даже у начинающих строителей. При этом не требуется больших финансовых вложений. В итоге получается удобное для проживания помещение и крышу. Практически – еще один этаж в доме.

Не составит проблем организовать мансардное помещение в уже готовом доме, при этом изменения не коснутся несущих конструкций дома. Для того, что бы переделать старую крышу в мансардную. Необходимо снести лишь старую кровлю и на ее месте возвести новую.

Однако обратите внимание на фундамент здания, грунт и несущие конструкции, так как мансардная крыша более тяжелая и массивная. Так что, если есть возможность, возведение мансардной крыши желательно учитывать еще на этапе планирования. Таким образом, будет более удобно произвести расчет стропильной системы мансардной крыши.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают несколько видов мансардной крыши:

симметричная;
ломаная;
несимметричная;
треугольная.

Так же следует отметить, что можно устанавливать одноуровневые и многоуровневые мансарды с различными по геометрической форме помещениями. Это не может не сказаться на внешнем виде дома.

Не менее важен при возведении мансардной крыши угол скатов кровли. Он зависит от следующих факторов:

от климата данной местности;
от используемого материала;
от архитектурных предпочтений хозяина.

Однако обращаем внимание на то, что если взять слишком большой угол наклона кровли, это сократит количество полезной площади мансарды. Слишком маленький угол наклона приведет к затруднению эксплуатации самой кровли: очищению от осадков, прочности.

Кровельная конструкция мансардной крыши состоит из следующих элементов:

стропила;
конек;
стойки;
подкосы;
обрешетка;
мауэрлат;
кровля;
соединительные элементы.

Строительство мансардной крыши

Монтаж стропил — фото

Монтаж стропильной системы мансардной крыши производится поэтапно. Так как является достаточно сложным и важным процессом, от которого зависит долголетие всей мансардной конструкции.

При возведении стропильной системы необходимо знать и соблюдать следующие правила:

Монтаж и расчет стропильной системы мансардной крыши

Строительство мансардной крыши дачного домика

В небольшом дачном доме мансарда – стропильная система возводится по тем же вышеперечисленным правилам. Основной задачей все так же будет правильный расчет нагрузки, которой будет подвержена крыша. Почему это так важно в строительстве дачного дома? Зачастую, в зимний период загородные участки остаются пустовать. Таким образом, крыша дома может оказаться под очень большим количеством снежного покрова, который создает значительную нагрузку на все элементы дома, в том числе и на стропила для мансарды.

Если решено самостоятельно заниматься строительством крыши, то необходимо соблюдать следующий порядок монтажных работ:

в балки перекрытия врезаются стойки;
для нижних скатов устанавливаются стропильные ноги;
крепится верхняя балка к перекрытиям мансарды;
в балку перекрытия мансарды, для верхнего ската, врезается коньковая стойка;
далее для верхних скатов устанавливаются стропильные ноги;
в местах пересечения стропильных ног и балок перекрытий устанавливаются дополнительные крепления.

Стропильная система мансардной крыши должна иметь несколько слоев. Необходимо позаботиться об обработке строительного материала, о теплоизоляции и гидроизоляции. Выбирайте прочный, высушенный материал, без сучков и трещин, проверяйте целостность. Недостатки деревянных изделий значительно влияют на прочностные способности стропильной конструкции.

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.