Схемы и монтаж стропил домов мансардного типа. Стропильная система мансардной крыши: схема, конструкция и особенности монтажа. Крепление стропил к мауэрлату

Мансарда в доме – это всегда интересно, красиво и выгодно. Однако не каждый мастер возьмется выполнять все работы самостоятельно. Причины: незнание технологических тонкостей и сложная стропильная система мансардной крыши. Но построить мансарду самостоятельно можно, главное – хороший проект и трезвая оценка собственных сил, финансовых возможностей. А мы подскажем и расскажем, какие виды стропил бывают, и разберем устройство стропильной системы мансардной крыши различных типов.

Составление проекта должно учитывать все нюансы. При неправильных просчетах, застройщик рискует получить в итоге не то, что планировалось сделать. Чем проще крыша, тем удобнее ее сделать своими руками. Типы крыш бывают:

Двухскатной, где скаты спускаются по обеим сторонам;
Ломаной, состоящей из двух и более скатов разных углов наклона;
Вальмовой с треугольной формой скатов;
Полувальмовой – скаты торцевого типа располагаются примерно на половине расстояния высоты;
Купольной для строений многоугольной или круглой формы;
Сводчатой – в разрезе такая крыша имеет форму дуги.

Мансардную крышу различают как вентилируемую и невентилируемую. Выбирается тип в зависимости от климатических особенностей региона, например, в зонах с большим количеством осадков лучше строить вентилируемые объекты.

Виды стропильных систем

Стропильная система мансардной крыши выбирается в зависимости от планировки строения и различается так:

Наслонная стропильная система мансарды обустраивается в случае, когда несущая перегородка проходит посередине строения. Конструкция перераспределяет весовую нагрузку и подходит для строений, где расстояние между внешними стеновыми панелями и внутренней опорной системой не превышает 7 м.
Висячие стропильные системы применимы при отсутствии внутренних перегородок, стен. Опираемые на мауэрлат и коньковый прогон, они подходят для строений, где расстояние между внешними стенами и конструкцией не превышает 14 м.
Комбинированные стропила мансарды чаще всего нужны в строениях, где вместо перегородок обустраиваются колонны. Получается, что часть конструкции стропил опирается на колонны, а часть выполняется в висячем варианте. Отсутствие вспомогательных элементов, снижение нагрузки на фундамент и никаких загромождающих элементов – основные достоинства системы, потому данный вариант применяется чаще всего.

Важно! Виды стропильных систем выбираются на стадии проектирования, чтобы правильно рассчитать нужную крепость фундамента. В случае, когда решение о строительстве мансарды возникает на заключительном этапе возведении объекта, потребуется точная схема стропильной системы мансардной крыши и полный перерасчет массы дома с учетом новых данных. Пренебрегать процессом нельзя, особенно в зонах со слабым грунтом. Иначе в итоге получится, что дом быстро просядет, а грунтовые воды приведут фундамент в негодность за короткое время.

Конструкционные особенности стропильной системы

Основные узлы мало отличаемы от обычной двухскатной крыши:

Мауэрлат – основание крыши, берущее на себя вес.
Стропила – элементы системы, формирующие наклонность скатов. Верх закрепляется на конек, низ – на мауэрлат или стойку.
Стойка – элемент, поддерживающий конек или заднюю часть стропильной ноги.
Подкосы нужны для упрочнения и поддержки стропильных ног. Подкос имеет косой срез и служит для предупреждения прогиба стропил под тяжестью массы.
Затяжки – горизонтальная стяжка пары стропил, размещаемая в верхней или нижней части.

Важно! Стропильные элементы часто выполняются из древесины самого высокого сорта. Приобретается брус влажностью не более 15-18%, предварительно обрабатывается составами против гниения, антипренами.

Схема сборки стропильной системы для мансарды

Мансардная стропильная система – дело достаточно хлопотное, поэтому лучше поручить сборку мастеру. Но если такого нет, советы и видео помогут выполнить простейшую конструкцию самостоятельно.

На верхнюю обвязку стен укладывается брус мауэрлата. Если дом бревенчатый, можно обойтись верхними венцами, усиленными скобами.
Смонтировать балки перекрытия. Крепление на мауэрлат или выступы стеновых панелей. Самое простое крепление – без выноса, опора на стены, а вот с выносом – это когда балка выносится за периметр дома для обустройства свеса. В этом случае расстояние между концом балки и стеновой панелью должно быть не менее 0,5-1,0 м.
Монтируются вертикальные стойки. Для этого определяется середина балки перекрытия, затем от нее откладываются равные промежутки – расстояние должно быть равно ширине мансардного помещения.
Затяжки закрепляются на стойках, при этом получается, что каждая пара стоек выглядит как буква «П».
Монтаж нижних стропильных элементов проводится с креплением на стойке. Крепежи – саморезы или гвозди, на мауэрлат крепеж в виде ползунка подвижного крепления, компенсирующий усадочные проявления бруса.
Установка стропил мансардной крыши верхней части производится с соединением каждой пары металлической накладкой или бруском.
Финальная обработка включает укладку гидроизоляционной мембраны, обрешетки. Обрешетка для мягкого кровельного материала сплошная, для профлистов и другого жесткого материала – разреженная.

Предложенный монтаж стропильной системы – самый простой. Обустроить такую конструкцию своими руками вполне возможно, следует лишь произвести правильные расчеты, стропильной системы, чертежи мансардной крыши, схемы помогут выполнить работы без ошибок.

Стропила с выносом за стеновую панель

Такой вариант применяется при малом объеме внутреннего пространства. Придется опирать стропильную ногу на балку верхнего перекрытия. Мауэрлат тут не нужен, а вот усиливающие подкосы обязательны. Для упрочнения основания можно залить ж/б пояс. Крепление балок перекрытия к монолитному поясу производится анкерами, куда врубаются опорные стойки на максимальную толщину бруса.

Важно! Выносная конструкция формирует карниз: для деревянных домов ширина от 0,5 м, для выполненных из бетона и камня – от 0,4 м.

Схема работ:

Установить крайние балки перекрытия, формирующие контур свесов. Сечение балок 150*200 мм.
По натянутому между крайними балками шнуру, монтируются остальные брусья: расстояние между ними равно шагу стропильных ног. Утепленные крыши требуют шага стропил 0,6 м, в случае монтажа стропил с указанным шагом их можно выполнить из бруса сечения 50*150 мм.
Вытесав шипы подготовить опоры.
Установить угловые стойки и скрепить их временными опорами.
Отвесом определить место точек опоры балок и выбрать отверстия для них.
Установить рядовые стойки и пару несущих опор по центрам фронтона мансарды.
Уложить прогоны из досок 50*150 мм. Закрепить прогоны уголками.
Соединить опоры брусками, закрепив их также уголками на прогоны.
Скрепить ригели, для чего подойдет временный крепеж дюймовкой. Отступление от края каркаса 300-350 мм.
Выполнить шаблон для нижнего ряда стропилин: приложить доску-заготовку к торцу прогона и балки, определить место среза излишков, примерить и подтесать.
Смонтировать торцевые стропильные стойки.
Изготовить шаблон для верхней части стропильных ног.
Примерить шаблон и соорудить ярус, как будет стропильная система фото мансардной крыши наглядно покажут всю конструкцию.
Если шаблоны подходят идеально, изготовить нужное количество стропильных ног, смонтировать их на место, укрепить бабкой ригели, чтобы избежать их провисания и жестко пришить их к коньковой зоне. Нижняя часть не требует жесткой подшивки, она должна быть свободной.

Финальное завершение – установка каркаса фронтона, обшивка обрешеткой и кровельным материалом. Если не совсем понятно, как сделать данный проект, смотрите видео от профессионалов, материал поможет разобраться в тонкостях строительства.

Мансарда из каркасных модулей

Мансардная крыша стропильная система которой подразумевает вариант каркасных модулей намного проще предыдущей. На перекрытие монтируются не группы отдельных опор, а готовые блочные модули боковых стен будущего помещения мансарды. Подобные конструкции мансардных крыш, их стропильной системы позволяют работать не на высоте, а внизу, просчитывая и промеряя каждый шаг. Поэтапный процесс такой:

Заранее сделать по проекту стенки мансарды, причем продольные брусья выполняют роль прогонных и лежневых элементов. Вместе со стойками эти элементы разложить на ровной площадке и отметить угольниками гнезда под опорные точки боковых стен – сделать по ним пропилы.
На стойках выбрать шип.
Соединить продольный брус со стойками вертикального направления и получается модуль рамы (двойной). Это будущие стенки мансарды.
Поднять рамы наверх и установить на место. Временно закрепить установленные рамы распорками и затем прикрутить скобами.
Выбрать на краях балок гнезда для монтажа нижнего ряда стропил, при необходимости, доработать гнезда стамеской.
Верхний стропильный ярус выполняется на земле, для чего предварительно заготовки подгоняются к нужным элементам.
Основание верхнего треугольника мансардной конструкции является растяжкой, при этом длина его равна расстоянию между установленными плоскостями (вертикальными) уже смонтированных рам.
По краям растяжки выбрать гнезда, а на нижних пятках – шипы.
Собрать стропила для мансарды верхнего яруса, для дополнительного закрепления смонтировать ригель, а узел конька усилить деревянной накладкой треугольной формы.
Предварительное изготовление стропильных ног на мансарду, позволит избежать работ на высоте. Выпилить нужно только верхний скос, опираемый на верхнюю стойку стеновой панели и на растяжку верхних стропильных ферм.
Примерить нижнюю стропильную часть к торцу, отметить зону формы шипа на нижней пятке, выпилить шипы по сделанному чертежу.

Теперь остается только перебраться наверх и поднять все стропила. Установить сначала фермы, закрепив их на верхнюю обвязку стенок, а затем устанавливают нижнюю часть, прикрепляя к перекрытиям (балкам) скобами. Получается вполне комфортный этаж, стропильную систему для которого собирали на земле. Для облегчения понимания задачи строительства мансардной кровли, модульной стропильной системы, смотрите видео. Все остальные этапы выполняются по стандартной схеме обычной двускатной конструкции, выше приведена мансарда и стропильная система.

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

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

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

Виды стропильных систем

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

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

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

Расчет элементов стропильной системы

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

Угол наклона и высота потолка

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

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

Конструкция стропильной системы

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

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

Последовательность сборки

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

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

Видео-инструкция

Сложность заключается в том, что необходимо учесть несколько важных составляющих: снеговую нагрузку, порывы ветра, угол наклона скатов, вес самих стропил, утеплителей, гидроизоляции, кровельных материалов. Стропила могут быть комбинированными, металлическими или деревянными.

Мансардная крыша должна быть легкой, чтобы не нагружать фундамент. Застройщики все чаще используют тонкостенные металлические стропила мансардных крыш, их стоимость гораздо выше деревянных, но скорость и простота монтажа таких систем покрывает этот недостаток с лихвой.

В самостоятельном строительстве стропильная система мансардной крыши традиционно изготавливается из дерева, поэтому за основу возьмем именно этот материал.

Полезно знать

Чтобы правильно рассчитать стропильную конструкцию мансарды, необходимо суммарно учесть 3 вида нагрузок, действующих на кровельную систему. Во-первых, следует вычислить вес самой мансардной крыши: кровельный материал, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция, стропила, теплоизоляционный слой мансарды, пароизоляция, чистовая отделка. Для этого потребуется знать вес каждого материала на 1м 2, такие параметры указываются в инструкциях и сертификатах заводов–изготовителей.

Например, полимерно-битумной гидроизоляции потребуется 5 кг/м 2 , один квадратный метр минваты весит 10 кг, стандартной обрешетки из доски в 25 мм — 15 кг, ондулин приблизительно 3 кг, металлочерепица — самый тяжелый кровельный материал. При подсчете нагрузки сложите все показатели и умножьте на поправочный коэффициент 1,1.

Во-вторых, конструкция стропильной системы мансардной крыши должна выдерживать снеговые нагрузки, в некоторых районах этот показатель превышает более 500 кг на м 2 . Формула для расчета снеговой нагрузки:

S=Sg x µ, где

Sg — масса снега на 1м 2 горизонтальной поверхности, показатель устанавливается нормативными документами для каждого климатического района в отдельности;

µ — коэффициент, зависящий от уклона крыши: угол в 25 о – коэффициент 1,0, 25-60 о – 0,7, если уклон выше 60 о коэффициент не учитывается.

И наконец, ветровые нагрузки. Для их расчета применяется формула:

W = Wo x k, где

Wo – нормативные данные, которые определяются индивидуально для каждого района;

k – поправочный коэффициент для разного типа местностей и высотности здания.

На основании суммарной нагрузки на стропильную систему мансардной крыши, определяется длина, шаг и поперечное сечение стропильной ноги. Далее мы привели таблицу рекомендуемых параметров для устройства стропильной системы в умеренном климатическом поясе (Московская область):

Расстояние между стропилами мансардной крыши, м	Длина ноги, м
	6	5.5	5.0	4.5	4.0	3.5	3
	Поперечное сечение балок, мм
0,6	50*200	50*200	50*175	50*150	50*150	40*175	40х150
0,9	75*250	75*200	75*175	75*175	50*200	50*175	50х150
1,1	100*200	75*200	75*200	75*175	75*175	75*150	75х150
1,4	100*200	100*200	75*200	75*200	75*200	75*175	75х150
1,75	100*250	100*200	100*200	100*200	75*200	75*200	75х150
2,15	—	100*250	100*250	100*200	100*200	100*175	100х150

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

мауэрлат выполняется из бруса 150*150, 100*150, 100*100 мм;
ригель – 100*200-150 мм;
прогоны – 100*200-150-100 мм;
енды, диагональные ноги – 100*200 мм;
затяжка – 50*150 мм;
подкос – 150*150, 100*100 мм.
подшивочная доска – 25*100 мм.

Важно: Деревянные стропила должны соответствовать ГОСТу 8486-86(83). На 1 п/м ноги может быть не более 3 сучков, размер сучков не должен превышать 30 мм по длинной стороне. Сквозные трещины недопустимы. Влажность дерева менее 18%.

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

Стропильные конструкции мансардных крыш не зависимо от проекта включают в себя множество сопряжений и стыковых узлов, они соединяются между собой, врубаются в затяжку и мауэрлат, имеют вспомогательные элементы системы: ригели, бабки, опоры либо подкосы, дополнительно скрепляются скобами, болтами, хомутами. Устройство стропильной системы мансардной крыши должно предусматривать равномерное распределение всех нагрузок на основание и несущие конструкции строения.

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

В зависимости от архитектурного решения, определяется вид мансардной крыши, в свою очередь от конфигурации кровли зависит не только внутренний интерьер мансарды , ее полезная площадь, но и какой вид стропильной системы применим в каждом конкретном случае: висячий или наслонный.

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

Наслонные стропильные ноги опираются на несущие стены мансарды, а в середине поддерживаются промежуточными опорами, в таких системах нагрузки передаются исключительно на изгиб. Висячие опираются только на мансардные стены, обычно устанавливаются при монтаже мансардного этажа , где нет внутренней несущей стены, они не создают горизонтальную нагрузку, только на сжатие и изгиб.

Висячая система устраивается, если расстояние между опорами-стенами не более 6,5 м, установка дополнительной опоры дает возможность перекрыть мансарду шириной до 12 метров, если требуется перекрыть более широкий участок, то на каждые 3 метра устанавливается своя опора.

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

Если по проекту мансарды предусмотрен не один, а несколько уклонов, как в классической мансардной крыше, то обычно чередуются висячие (верхние) и наслонные (нижние) стропила.

Посмотрите, как устанавливается стропильная система мансардных крыш, видео урок поможет разобраться во всех тонкостях устройства ломаной конструкции.

Несущие элементы системы обеспечивают прочность и устойчивость всей конструкции мансардной крыши. У мансардной крыши несущими элементами являются: обрешетка, стропила, мауэрлат. Конструктивные особенности системы определяются видом мансардной крыши: односкатной, вальмовой, многоскатной, щипцовой и пр.

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

Форма крыши мансарды зависит от перекрываемой площади и архитектурного замысла, для обустройства полноценной мансарды лучше выбирать простые виды мансардных крыш, чтобы балки и стойки не загромождали пространство внутри.

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

установка мауэрлата;
укладка поперечных балок;
монтаж вертикальных стоек;
затяжка боковых стоек или установка конькового бруса;
разметка шага и монтаж стропильных ног;
установка вспомогательных узлов: ригелей, подкосов, подстропильных ног;
обрешетка, гидроизоляция, настил кровельного материала.

Крепление мауэрлата является важным этапом для устройства всей системы, это основа конструкции

Технология стыковки

Не смотря на то, что алгоритм возведения стропильной системы достаточно прост, установка стропил мансардной крыши требует грамотного подхода к монтажу стыковочных узлов. Основная нагрузка в системе приходится на ноги, поэтому от качества их монтажа на мауэрлат, а так же от надежности их соединения между собой зависит безопасность и прочность крыши, да и мансарды в целом.

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

Существует 2 варианта соединения стропила с мауэрлатом: скользящее и жесткое. В деревянных мансардных конструкциях нельзя делать все соединения жесткими, так как дерево при определенных условиях сжимается и расширяется, а при жестком соединении возникают распорные нагрузки на несущие узлы, в совокупности это приводит к деформации элементов стропильной системы мансарды.

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

Важно: Жесткое соединение используется, если стропила наслонные, тогда нога жестко крепится к мауэрлату, но при этом на коньке, между собой или на прогоне узлы системы должны крепиться скользящим соединением.

Если на мансардной крыше применяется жесткая система крепления, то необходимо исключить какие-либо усилия: скользящие, крутящие моменты, повороты, сдвиги. Для жесткого крепления существует два способа соединения:

врубка в стропильной ноге;
нашивка подпорного бруса.

Седло (врубка) делается на ноге, запилы должны обеспечить плотное прилегание деталей, и не должны превышать 1/3 высоты бруса. Для жесткого крепления стропило упирается врубкой в мауэрлат, 2 гвоздя забиваются с боков, под углом друг к другу, крест на крест, третий гвоздь забивается сверху, вертикально. Рекомендуется дополнительно усилить крепления металлическими пластинами, уголками, болтами.

Скользящий способ соединения заключается в том, что в мауэрлате выпиливается выемка под ногу, затем детали соединяются между собой специальным металлическим уголком — салазки. Так крепится наслонная система.

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

Независимо от способа соединения мансардной стропильной системы, стропила и мауэрлат прикручивают между собой проволокой или дополнительно соединяют анкерами, чтобы исключить сдвиг крыши от сильных порывов ветра. Подкосы, бабки, распорки и бабки крепятся скобами и хомутами.

Как нарастить и усилить стропила мансарды

Зачастую стропильной ноге не хватает длины бруса, чтобы не заказывать специальные доски, и не удорожать строительство мансарды, их наращивают.

Важно: Так как жесткость стропильной системы в местах стыковки теряется, соединения следует делать там, где изгибающий момент стремится к нулю.

Стропила из бруса сращиваются косым прирубом. В деталях делают наклонные запилы, их длина должна быть равна удвоенному сечению, а торцы высотой, равной сечению бруса, умноженному на коэффициент 0,15. Стык крепят болтами. Подобное соединение балок гармонично вписывается в дизайн мансарды, и позволяет оставить несущие элементы крыши открытыми.

Иногда стропила мансарды крепят внахлест, доски друг на друга должны заходить не менее чем на метр, затем они крепятся гвоздями или болтами в шахматном порядке. Если мансардные стропила наращиваются встык, то запил должен быть строго в 90 о, элементы прикладываются торцами, с двух сторон накладываются доски, затем конструкция крепится болтами либо гвоздями.

Варианты удлинения стропильной ноги

Если сечение материала недостаточно, то доски усиливают. Спаренные стропила состоят из двух и более досок, плотно прилегающих друг к другу, прошивается такая конструкция гвоздями в шахматном порядке. Составные стропила делают из двух досок, между которыми вставляются вкладыши длиною 2 высоты доски. Расстояние между вкладышами не должно превышать 7 высот ноги. Верхняя часть составных стропил может состоять из одинарной доски.

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

Соединение стропил мансардной крыши между собой наверху имеет несколько вариантов. Если конек не предусмотрен, доски обрезаются под углом, крепятся между собой гвоздями, и дополнительно при помощи металлических и деревянных накладок. Висячие системы при сложной стропиловке многоскатной мансардной крыши, крепятся в шип, одинарным или двойным зубом.

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

Если стропильной системой предусмотрен конек, то к коньковому брусу стропила можно крепить внахлест, либо запилив торцы под нужным углом, обязательно следует усилить стыки металлическими или деревянными накладками.

Стыковка стропил на коньковом брусе

Сборку стропильных ферм лучше проводить на земле, а затем поднимать и устанавливать конструкцию на мансардный этаж. Прежде всего, необходимо сделать шаблон. Для этого доска прикладывается по месту, отчерчивается угол запила для верхнего стыка, и отмечается паз для крепления к мауэрлату, затем таким же образом примеряется вторая доска.

На земле по полученным отметкам доски запиливаются, стыкуются между собой, шаблон поднимается на крышу и примеряется. Если геометрия мансардной крыши соблюдена, то всю стропильную систему можно изготовить по одному шаблону, но в случае небольших отклонений, рекомендуется делать только верхний запил и стыковку, а врезку в мауэрлат делать по месту.

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.