Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Виды мансардной крыши

1. Двускатная крыша образована двумя, направленными в разные стороны, скатами.
2. Ломаной мансардой называется крыша из двух ломаных скатов.
3. Вальмовая конструкция состоит из двух трапециевидных скатов, расположенных по длинным сторонам постройки, и двух треугольных скатов – по коротким.
4. Полувальмовая установка предполагает, что торцевой скат срезает только нижнюю или верхнюю часть крыши.
5. Схема купольной (конической) мансардной крыши используется при строительстве зданий круглой или многоугольной формы.
6. Сводчатое устройство крыши имеет вид дуги или параболы, подходит для прямоугольных зданий. Для хозяйственных построек используется крайне редко.

Разновидности мансардных крыш

На сегодняшний день наибольшее распространение получили несколько разновидностей мансардных крыш, выбор которых напрямую зависит от общей стилистики и архитектуры дома. Необходимо учитывать также назначение помещения, которое будет выполнено под чердаком.

С небольшими дачными домиками часто выполняют классические двускатные мансарды, которые сочетают простоту и позволяют значительно увеличить общую площадь строения.

К распространённым разновидностям мансардных крыш относятся:

• Односкатная мансарда.
• Двускатный вариант.
• Ломаная вальмовая кровля.
• Полувальмовая крыша.
• Коническая и пирамидальная мансарда.

Проще всего сделать одно- и двускатную крышу мансардного типа, варианты выполнения которой подходят для дачных строений и частных домов. Сегодня большинство дачников и владельцев частных домов останавливают свой выбор именно на этом простом и недорогом в реализации варианте. Потребуется лишь использовать качественные мансардные окна, а также провести дополнительное укрепление кровельных лаг и гидроизолировать крышу, что позволит обустроить тут полноценное жилое помещение.

Что нужно учесть при проектировании?

Основная функция стропильной системы — несущая. Зимой в наших широтах на кровле может скапливаться большой слой снега, порой до сотни килограмм на квадратный метр. Не меньшую, а иногда и большую нагрузку способен оказывать сильный ветер, который может быть и зимой, и летом.

Особенность воздействия ветра такова, что иногда он создает давящее усилие, а иногда подъемное, что разбалтывает узлы и ослабляет каркас.

Сопромат — сложная наука, точно рассчитать нагрузку невозможно. Даже опытные инженеры при составлении проекта не стесняются делать двух-трех кратный запас прочности конструкции. Если же вы решили делать расчет стропильной системы самостоятельно, то не постесняйтесь заложить 4-5 кратный запас.

Лучше перестраховаться, чем аврально ремонтировать мансардную крышу зимой после обильного снегопада. Рассчитывая нагрузку, нельзя забывать про вес самого кровельного материала. Например, черепица может создавать дополнительную нагрузку до 60 кг на квадратный метр. О выборе материалов для покрытия кровель подробно рассказано здесь.

При составлении проекта неплохо было бы сразу же подумать об тепло и звукоизоляции конструкции. Обычно утеплитель укладывается в промежутки между стропильными ногами. Соответственно размер бруса определяет максимальную толщину утеплителя.

А расстояние между фермами лучше всего делать по ширине планируемого к укладке утеплителя. Подробней о внешнем теплоизоляции, можно прочитать из статьи про утепление фронтонов мансарды, про внутреннюю теплоизоляцию рассказано вот здесь:

При монтаже ломаной или прямой мансардной крыши на каркасном здании не обязательно использовать мауэрлат, его роль может взять на себя даже та же верхняя обвязка стен.

Размеры стропил определяются не только габаритами здания. Если планируется создавать мансарду, то нужно учитывать еще и требования к высоте.

Если сделать стропильную систему мансардной крыши покатой, то потолок получится очень низким и неудобным.

К примеру, если строить прямую двускатную кровлю с размером комнаты в половину размеров дома, а наклон сделать в 45°, то высота комнаты будет в два раза меньше, чем высота кровли.

На этапе планировки следует и позаботиться об освещении комнаты. Продумать, где будут располагаться окна, какого типа они будут, как будет осуществляться монтаж. Возможно придется заложить в проект дормер или антидормер.

С точки зрения оптимального соотношения затрат материалов, сил и времени к полученному дополнительному пространству самой выгодной видится двускатная ломаная конструкция мансардной крыши. Минимальное количество элементов одной фермы такой стропильной системы включает пару нижних стропил, пару верхних стропил, пару стоек, одну балку и одну перекладину.

Однако вместе с количеством элементов растет и число узлов мансардной крыши, которые придется тщательно соединять. Количество ферм рассчитываем в соответствии с расстоянием между стропилами и размерами дома. Обычно между промежуток фермами составляет 50-60 сантиметров. При расчете количества нужно учитывать и толщину самого бруса.

Ознакомиться со всеми типами мансардных кровель возможно из вот этой статьи. Также рекомендуем посмотреть красивые крыши частных домов и узнать подробней про их плюсы и минусы.

Расчет шага стропил

Шаг и сечение стропил я выбирал исходя из расчетов, принцип такой-же, как и для перекрытия, только учитывается не вся длина стропила, а только ее горизонтальная проекция.

Вообще конечно есть специализированные формулы, где учитывается средняя снеговая нагрузка, в зависимости от региона. В отдельной статье я планирую рассказать, как рассчитать стропильную систему для любого региона. Я практически пренебрег этим, просто взяв нагрузку как для перекрытия дома.

Обратите внимание на снег по обочинам и на крышах домов

Красотища!!!

Особенности возведения безраспорной стропильной системы

Все три варианта монтажа предусматривают особое крепление стропил: один конец стропила выполняется на скользящей опоре, которая позволяет поворот, а для крепления второго конца используется шарнирное соединение, допускающее только поворот. Современные крепежные элементы (пластины) удобны в применении и позволяют с успехом выполнять фиксацию стропильных ног на ползунах и в шарнирах системы. Также могут применяться традиционные варианты крепежа с использованием скоб, гвоздевого боя, обрезков досок и брусков. Важно правильно выбрать тип крепежа, чтобы он в полной мере выполнял свою задачу: допускал скольжение стропильной ноги в опоре или препятствовал этому.

Расчетная схема, которая применяется при разработке проекта стропильной системы, базируется на допуске равномерно распределенной нагрузки на кровлю, то есть, считается, что на все точки плоскостей скатов крыши воздействует одинаковая сила. В реальности нагрузки на кровельные скаты воздействуют неравномерно, в зависимости от розы ветров, ориентации дома относительно сторон света (с южной стороны сугробы снега быстрее тают) и т.д.

Установка стропил всеми тремя способами обеспечивает необходимую статическую устойчивость стропильной системы, в случае, если соблюдено ключевое условие: коньковый прогон должен быть жестко закреплен.

Чтобы обеспечить необходимую жесткость фиксации конькового прогона, он вводится концами в фронтоны полумансарды. Это позволяет предотвратить его горизонтальное смещение. Если опереть коньковый прогон только на стойки, неравномерная нагрузка на скаты может повлечь за собой смещение крыши, в случае, когда на одном из скатов нагрузка близка к расчетной, а на другом значительно снизилась.

Повышение жесткости конструкции

Для повышения устойчивости стропильной системы можно использовать горизонтальную схватку, которая должна гвоздевым боем крепиться к стойкам, поддерживающим коньковый прогон. В безраспорной конструкции схватка не функционирует при отсутствии высоких снеговых нагрузок, но в предаварийной ситуации она работает на растяжение. К таким ситуациям можно отнести прогиб конькового прогона под повышенной нагрузкой, неравномерную просадку фундамента. Схватки обычно монтируются на высоте около 2 метров от пола полумансарды, чтобы они не мешали свободному передвижению людей по помещению.

При монтаже безраспорной стропильной системы по второму и третьему варианту, можно обустроить ползун (узел опирания стропила на мауэрлат) с выносом конца стропильной ноги за пределы стены. Такая конструкция в большей степени статически устойчива, в том числе успешнее противостоит неравномерным нагрузкам.

Чтобы повысить устойчивость безраспорной системы с наслонными стропилами, низ стоек, поддерживающих прогон, рекомендуется жестко закрепить за счет врубки в лежень и крепления к перекрытиям с целью превратить шарнирный узел опирания нижнего конца стойки в конструкцию с жестким защемлением. Если речь идет о полумансарде из камня или кирпича, в которой коньковый прогон надежно зафиксирован во фронтонах, дополнительного укрепления стоек не требуется, но противоаварийные схватки желательно установить.

Монтаж схватки имеет свои особенности. При обустройстве узлов с установкой болтов или шпилек требуется внимательно отнестись к изготовлению отверстий под крепеж. Их диаметр должен точно соответствовать диаметру болта или шпильки или даже быть меньше данного значения на 1 мм. При возникновении аварийной ситуации схватка начинает работать только после того, как выберет зазор между болтом и стенкой отверстия. За этот промежуток времени стропильные ноги в нижней части «разъедутся» на некоторое расстояние (его величина зависит от того, на какой высоте установлена схватка), в результате чего мауэрлат может оказаться сдвинутым или поврежденным. В сложных случаях может оказаться поврежденным карниз крыши, а жестко закрепленный мауэрлат заставит раздвинуться легкие стены.

Кровельный пирог и другие элементы

Собираясь своими руками выполнить мансардную кровлю, необходимо предусмотреть в проекте использование тех или иных материалов для монтажа кровельного пирога. В их состав входит :

• гидроизоляция;
• пароизоляция;
• утеплитель;
• кровельный материал.

Выбор утеплителя влияет на такой параметр, как шаг стропил – в целях экономии теплоизоляционного материала рекомендуется располагать стропила таким образом, чтобы плита или мат плотно входили между ними. От выбора кровельного покрытия зависит тип обрешетки (сплошная или разреженная) и шаг разреженной обрешетки. Стоит отметить, что устройство крыши мансардного этажа предусматривает создание не только качественного утепления, но и эффективной вентиляции кровельной системы.

Материалы и инструменты

В целях обеспечения безопасности, строительство стропильной системы и кровли следует вести с использованием пожаробезопасных, экологичных материалов. Материалы из дерева обрабатываются средствами огнебиозащиты.

Для строительства стропильной системы частного дома своими руками потребуется :

• деревянный брус сечением от 50×100 мм;
• доска 150×50 мм;
• доска необрезная;
• гвозди 80, саморезы и другие крепежные элементы;
• проволока отожженная (диаметр 3-4 мм);
• уровень;
• отвес;
• рулетки;
• ножовки;
• топоры;
• молотки;
• острые ножи плотницкие.

Использование качественного инструмента упрощает и ускоряет монтаж деревянных конструкций своими руками. Инструкцию ведения работ пошагово можно найти на видео.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают следующие виды мансардной крыши:

• симметричная,
• несимметричная,
• ломаная,
• треугольная.

Возможна также установка одно- и многоуровневых мансард с помещениями, отличающимися по геометрической форме, что, конечно же, отражается на экстерьере здания.

Важным моментом является также расчет угла скатов крыши. Он производится с учетом следующих обстоятельств:

• климатических особенностей местности,
• применяемого материала,
• вкуса владельца в вопросе архитектуры.

Необходимо учесть, что при большом угле наклона значительно сокращается размер полезной площади, слишком маленький угол затруднит очищение кровли от грязи, осадков и снизит ее прочность.

Составляющими элементами конструкции крыши для мансарды являются:

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

Также полезно узнать об устройстве стропильной системы двускатной крыши, так как она является разновидностью мансардной кровли.

После сооружения стропильной системы необходимо выбрать кровельный материал. Из этой статьи вы можете узнать что лучше – ондулин или металлочерепица?

Разновидности

В современном дизайне строительства можно найти очень много различных модификаций полувальмовой крыши, их постоянно используют для разных мансардных схем и жилых чердаков, полутораэтажных и двухэтажных построек с балконами и площадками для отдыха открытого типа. Все они основаны на двух обычных типах – голландской и датской схеме с полувальмовой постройкой каркаса стропил.

Голландская

Такой кровельный тип по устройству в полной мере совпадает с рассмотренной конструкцией с верхним размещением полувальмы. Простой голландский вариант постройки полувальмовых скатов применяют для домов полутораэтажного типа, стропильные системы которых сделаны с длинными скатами, которые расположены под большим наклонным углом.

Применение полувальмы дает возможность уменьшать ветровую нагрузку на систему стропил и единовременно защищать балкон/окно от дождя, и все должно быть построено на фронтоне здания. Голландский метод обустройства кровли полувальмового типа дает возможность надежно изолировать верхнюю чердачную часть от мансарды или жилого пространства под кровлей. Один из вариантов схемы полувальмовой кровли приведен в видеоролике. Такие системы идеально подойдут для мансардного обустройства с ломаной кровлей, дачных домов и загородных домов.

Датская

Это классика стропильной системы с нижним размещенным полувальм. Голландские модели, несмотря на доступность изготовления и простоту двухскатной кровли, получили менее распространены, нежели датские, так как рассчитаны на большие по габаритам каркасы стропил. Но в последние 15 лет с активным строительством двухэтажных и трехэтажных усадьб системы стали пользоваться не меньшей популярностью.

Чертеж такой полувальмовой крыши с каркасами могут быть применены почти для всех видов построек, от загородных домов в 3 этажа до маленьких одноэтажных построек. В условиях крайне холодного и влажного климата Дании полувальмовые системы выстраивали с ломаными скатами, как изображено на схеме. Верхняя часть каркаса стропил должна быть под большим углом, до 70 градусов, нижние свесы и скаты расположены под наклоном в 20 градусов.

В результате получалась кровля, которая по форме сильно напоминает остроконечную средневековую шляпу, которая одинаково удобная и в дождь, и в снег. В таком жоме жили владельцы, причем обычно на втором этаже, и на первом находились кухня и печка, а на чердаке и в подкрышном пространстве хранились припасы и утварь. Долго датские крыши с ломаными скатами были визитными карточками Копенгагена. Современные системы стропил только отдаленно напоминают конструкции кровель двухсотлетней давности. Такая конструкция дает возможность обустраивать пару окон на чердаке, не прибегая к сложным врезным и слуховым системам.

Рекомендации и советы

Одним из самых узких мест таки х крыш связано с обустройством зоны, где примыкает верхняя кромка покрытия кровли к вертикальной фронтонной поверхности. Именно в такое место обычно затекает дождевая вода, и потому еще при сборке стропильной системы под обрешетку укладывают фартук из металла из оцинкованной, тонколистовой стали. Это даст возможность увеличивать жесткость стыковой линии и предотвращать отрывание планки примыкания к стенам.

Двухскатная крыша для полумансарды

Существует разные варианты для решения внешнего вида крыши. Достаточно выразительно и эстетично смотрится полумансардная крыша. Правда, для выполнения стропильной системы такой конструкции необходим особый подход при проектировании. Тем не менее, сделать полумансардную крышу можно своими руками.

Способ первый

Нижнюю часть стропила подшивают с помощью опорного бруска. Можно также сделать врубку зубом, опирая на мауэрлат. Верхнюю же её часть  делают с горизонтальным запилом со скосом, глубиной, определяемой по формуле: a=025h, где h — параметр высоты сечения стропильной ноги.

Площадка, предназначенная для упора в длину, не должна превышать параметра h. Распорную нагрузку, образующуюся при работе стропильной ноги на изгиб, можно избежать с помощью скоса подрезки. Не имеющий скоса запил опирается на прогон боковой щекой. При этом параметр длины скошенного запила должен быть не менее двух a.

Первый способ монтажа

В случае, если верхняя подрезка стропила не представляется возможной, необходимо произвести его подшивку с помощью обрезка доски с сечением, аналогичным сечению стропила. Следующий этап — закрепление с двух сторон с помощью прибоин из дерева или монтажных пластин из металла. Эту подшивку или запил выполняют горизонтально.

Далее верхние концы стропильных ног свободно укладывают на коньковый брус. Если крыша двухскатная, то крепление к прогону осуществляют, используя принцип скользящей опоры. Скреплять стропила между собой в этом случае не нужно.

Этот вариант крыши, имеющей два ската, можно представить как комплекс, состоящий из двух односкатных конструкций, которые примыкают друг к другу.

При установке стропильных ног нельзя изменять схему их упора на прогон. Иначе это приведёт к образованию распорных нагрузок.

Способ третий

Его отличие от предыдущих в том, что происходит жёсткое крепление конькового узла. Но он схож со вторым тем, что при креплении нижней части стропильной ноги используют ползунок.

Это конструкция плоха тем, что  может спровоцировать разрушение узла конька, вызывая в нем сильный изгибающий момент. Но за пределами конька прогиб стропил минимальный. Здесь необходимо рассчитывать максимальный изгибающий момент конькового узла.

Но так как самостоятельный такой расчёт может вызвать сложности, рекомендуют использовать формулы, предназначенные для расчёта балок, имеющих две опоры (однопролётные).

Можно добиться определённого запаса прочности при устройстве узлового соединения, имеющего жёсткое защемление стропил в верхней части.

Скользящие стропила

Преимущества и недостатки дачных домов с мансардой: проекты с полным этажом или жилой чердак?

Главным аргументом в пользу мансардного этажа всегда приводится дешевизна его обустройства. Так ли это на самом деле? Снижение расходов обусловлено использованием каркасной конструкции кровли. На практике, чем больше кровля и, соответственно, больше площадь каркаса для обшивки, тем выгоднее мансарда.

Но следует помнить, каким бы просторным не был чердак, он в любом случае занимает меньше полезной площади, чем настоящий этаж. Получается, чтобы сделать мансардное помещение годным для проживания, необходимо предусмотреть такую площадь первого этажа, чтобы она превышала чердачную минимум в два раза.

Ещё один момент, усложняющий задачу: жилой чердак требует обустройства кровли сложной конфигурации и врезки особенных чердачных окон

Чтобы в мансардном помещении создать нормальный микроклимат, необходимо предусмотреть систему вентиляции с принудительной подачей воздуха. Все эти расходы лягут дополнительным бременем при строительстве. И на деле экономия не будет такой уж значительной.

Сторонники мансардного строительства отмечают, что дома с такими «фигурными» крышами выглядят привлекательно. А дизайнеры добавляют, что обустройство жилого чердака имеет множество оригинальных решений.

Одно из таких решений, к примеру, установка больших окон прямо в наклонной части крыши. Если разместить в таком помещении спальню, по ночам можно любоваться звёздным небом не вставая с постели

Рачительные хозяева не любят, когда что-то пропадает зря. В том числе – чердачное пространство. Некоторые превращают его в свалку ненужных вещей. Но на самом деле здесь может разместиться полноценный рабочий кабинет, мастерская, спальня или даже детская комната.

Противники такой рачительности напоминают, что активная эксплуатация пространства под кровлей ухудшает состояние конструкции крыши и значительно усложняет её ремонт.

Точка зрения эксперта

Ярослава Галайко

Ведущий дизайнер и руководитель студии Ecologica Interiors

Задать вопрос

«Психологи предупреждают, что низкие потолки мансарды заставляют человека чувствовать себя в замкнутом пространстве, неблагоприятно воздействуя на его психику. Особо впечатлительные натуры даже могут ощущать приступы удушья из-за низких потолков и скошенных стенок. Стоит задуматься об этом факте, планируя детскую комнату на чердаке.»

Сторонники полноценного второго этажа приводят такое сравнение:

Статья по теме:

Проекты дачных домиков для 6 соток. Фото-примеры красивых и компактных дачных домиков с рекомендациями по выбору планировки в отдельной публикации нашего портала.

Проектирование и расчет двускатной кровли

Если вы решили самостоятельно построить крышу, требуется выполнить достаточно много расчетов. Для упрощения задачи в интернете есть специальные программы-калькуляторы. При ваших исходных данных они выдадут результат в виде раскладки всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.

Чтобы рассчитать крышу самостоятельно, вам понадобится следующая информация:

• размеры дома — ширина и длина;
• высота крыши и величина свеса (минимум 40 см);
• стандартное сечение стропил — 50х150 мм при пролете до 5 м с дополнительными подпорками;
• при пролете более 5 м, а также шаге от 1 м или малом угле наклона сечение стропил должно быть не менее 50х200 мм;
• шаг стропил при пологих крышах 60-80 см, среднего уклона 100 см, при крутых — 100-140 см, зависит также от наличия утеплителя;
• обрешетка из доски 25х100 или 30х100 мм;
• расстояние между рейками — принимается в зависимости от кровельного материала, например для металлочерепицы это 250 мм (в чистоте);
• мауэрлат — доска 50х150 мм или брус 150х150 мм;
• количество листов покрытия — предварительно сделать примерную раскладку с учетом рабочей ширины материала.

Если предполагается укладка гидроизоляции, утеплителя и контробрешетки, их нужно тоже включить в расчеты. Для климатических условий России рекомендуемая толщина теплоизоляции 100-200 мм.

Далее рисуется схема (чертеж) фасада здания с размерами, план кровли, раскладка элементов стропильной системы. Теперь можно посчитать, сколько и каких пиломатериалов потребуется, а также листов покрытия, утеплителя, паро- и гидроизоляции (нужно учитывать нахлест).

По окончании определяется количество крепежных изделий, накладок, антисептических средств и т.д. Все результаты занесите в таблицу. Покупать материалы рекомендуется с запасом 10-15%. Расчет висячей системы (ферм) лучше заказать у специалистов.

Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой

В основе стропильной системы с двускатной крыши лежит треугольник — наиболее жёсткая фигура.

1. Сразу после установки мауэрлата монтируются переводы и делается временный настил для удобства и безопасности при выполнении работ.
2. Устанавливаются стропильные фермы, в первую очередь — крайние, фронтонные. Они состоят из двух стропил, соединённых между собой верхней затяжкой. По ходу установки производится контроль совпадения очередной стропильной ноги с плоскостью уже установленных узлов. Для этого используется натянутый между фронтонными стойками строительный шнур. Производится временное крепление стропильных ног к мауэрлату.

   Сначала устанавливаются крайние стропильные фермы со стороны фронтонов

3. После установки последней стропильной фермы в углы основания треугольника, образованного балками и затяжкой, помещается два прогона перпендикулярно плоскости стропильных ног. Эти элементы конструкции крепятся уже намертво.
4. В четырёх крайних точках устанавливаются стойки, опирающиеся на лежень, назначение которого — распределение нагрузки от стропильной ноги на межэтажное перекрытие через стойки. Этими деталями обозначается контур мансардного помещения.
5. Далее производится окончательное крепление скелета стропильной системы. Стропила к мауэрлату можно крепить металлическими угловыми пластинами с использованием болтов или длинных саморезов.

   После установки всех стропил производится их окончательное крепление в узлах стыка с мауэрлатом и коньком

6. При необходимости устанавливаются раскосы между основаниями стоек и стропилом.

Перечислены только основные элементы стропильной системы. Могут быть использованы и дополнительные детали для увеличения прочности конструкции.

Методика постройки мансарды своими руками

Каким бы ни было здание, и для каких бы целей оно не использовалось, в большинстве случаев в нем можно обустроить мансарду, которая бы служила в качестве рабочего или жилого помещения. Технология строительства подразумевает учет всех возможных нюансов и включает ряд этапов.

Итак, если строим мансарду своими руками – поэтапный показ строительства поможет правильно организовать работу на основных стадиях процесса:

• составление проекта;
• разборка старой кровли;
• укрепление несущих и промежуточных стен верхнего этажа;
• выполнение качественной гидро- и теплоизоляции потолка нижнего этажа;
• установка мансардных перегородок и стен;
• возведение крыши над мансардой, ее отделка и теплоизоляция;
• монтаж оконных рам;
• внутренняя отделка и декор мансардного помещения.

Четкое соблюдение очередности возведения мансарды позволит выполнить строительство в соответствии со всеми правилами безопасности.

Процесс сборки

Рассмотрим, как правильно построить мансардную крышу. Работа начинается с монтажа мауэрлата, его укладывают на рубероид. Крепление осуществляется на металлические шпильки. Если монтаж мауэрлата делается на деревянных стенах, то для крепления используются деревянные нагели.

Существуют ли поэтапные инструкции? Как сделать мансардную крышу новичку? Для этого опишем монтаж стропильной системы:

• Первыми устанавливают балки перекрытия.
• Чтобы по центру установить опорные стойки и конек, нужно наметить балку перекрытия посередине.
• Расстояние между меткой балки перекрытия и каждой стойкой должно иметь одинаковое расстояние.
• Стойки и балки перекрытия должны быть одного сечения. Их крепление делается на уголках, и деревянных накладках.
• Каждую пару стоек соединяют затяжкой. Каждая деревянная затяжка скрепляется со стойками металлическими уголками.
• В результате получается конструкция П-образной формы. К ее бокам монтируются стропила.
• С помощью пилы делаются пазы в стропилах.
• Рекомендуется монтировать подкосы, которые придадут жесткости каркасу.
• Крепление бабки приходится на середину затяжки.
• Далее идет монтаж коньковых стропил.
• При помощи монтажа бабка соединяет конек и середину затяжки.
• Аналогичным образом устанавливается каждый стропильный каркас.
• Первый этап сборки системы проходит с помощью боковых элементов, далее идут промежуточные элементы.

Конечной стадией сборки считается гидроизоляция мансарды, и установка кровельных материалов. Нельзя легкомысленно подходить к этому процессу, при недостаточном опыте рекомендуется нанять профессионалов.

Набор инструментов для возведения крыши

При монтаже стропильной системы необходим набор инструментов. С этой целью обычно обходятся традиционным инструментарием – электропила (это может быть и ножовка), молоток и шуруповерты. Обшивка кровли металлическими листами выполняется специальными ножницами по металлу. Нельзя резать материал с полимерным покрытием простой болгаркой, чтобы не повредить верхний слой с защитой листа. В противном случае обшивка станет быстро ржаветь. Для покрытия кровли рубероидом нужна бочка, в которой будет растапливаться битум.

Монтаж мауэрлата и установка стропил подразумевает наличие такого набора инструментария:

• Шуруповерт с комплектом свёрл;
• Кровельный нож;
• Ножовка;
• Молоток;
• Набор приспособлений для измерения;
• Кровельные ножницы;
• Отбивка;
• Шпатель;
• Скотч строительный.

В зависимости от ситуации может дополнительно потребоваться клеящий состав и монтажная пена. Использование специальных шаблонов и реек с нанесённой на них разметкой, позволяет существенно упростить работу и минимизировать сроки её проведения.

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

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

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

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору.

Кроме того, следует иметь ввиду:

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

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

Окна для мансардной крыши

Мансарда отличается от обычных помещений тем, что ее стенами является стропильный каркас, который состоит из определенных кровельных поверхностей, что наглядно показано на чертежах мансардных крыш. Это влияет и на конструкцию окна для данного помещения, которое должно хорошо пропускать естественный свет, и одновременно удерживать нагрузку в виде сильных порывов ветра или обильных атмосферных осадков. Это связано с тем, что влияние погодных условий на наклонную часть крыши намного сильнее, чем на массивные несущие элементы здания.

Важно! Согласно СНиП, площадь окна должна составлять не менее 10% от общей площади пола.

При монтаже и обустройстве кровли, стоит уделить особое внимание утеплению окон чтобы избежать образования «островков холода»

Наиболее популярным и простым в установке является наклонное окно в плоскости крыши. Оно способно пропустить максимальное количество естественного дневного света. После его монтажа поверхность крыши не меняется, а остается ровной. Однако такой вариант требует создания должной гидроизоляции примыкания. Здесь следует использовать специальные модели с армированным стеклом и усиленной металлопластиковой рамой.

Площадь оконного проема подбирается пропорционально углу наклона кровли. Ширина окна должна быть подобрана таким образом, чтобы элемент вписывался в расстояние между стропилами, не нарушая целостность конструкции. Если окно будет намного шире, тогда придется установить усиленную балку, которая будет соединять разрезанные стропила для установки окна. В этом случае, если одного неширокого окна недостаточно, лучше установить два соседних нешироких элемента, что обеспечит целостность стропильного каркаса.

Для установки окна-дормер требуется усложнение геометрии крыши, а именно требуется монтаж боковых и верхних ендов с последующей их тщательной гидроизоляцией. Также усложняется укладка кровельного покрытия.

Установку и утепление мансардного окна следует проводить по инструкции, чтобы избежать конденсата и появления влажности внутри помещения

Вертикальное окно, утопленное в помещение, целесообразно устраивать лишь, когда через него будет осуществляться выход на балкон. В остальных случаях это неоправданные значительные финансовые затраты (усложнение геометрии крыши) с получением минимального эффекта (недостаточное естественное освещение).

Самым простым, практичным и дешевым вариантом является установка окна в торце крыши. Это особенно актуально для дачных домов с мансардной крышей.

Порядок расчета стропил

Грамотно и точно сделанный расчет стропильной системы мансардной крыши позволит соорудить прочную и надежную конструкцию, способную прослужить много лет.

При проведении вычислений учитывают:

• вес элементов мансардного помещения;
• ветровые и снеговые нагрузки.

Поскольку данные показатели в разных климатических зонах разнятся, устройство стропильной системы крыш с мансардой может значительно отличаться. Методика расчета стропил при создании наслонных конструкций проще, чем висячих. В некоторых случаях кровельщики используют комбинированные варианты обустройства каркаса.

Когда предстоит строительство мансарды — чертежи стропил и сложные расчеты желательно доверить профессионалам с большим опытом подобной работы. Дело в том, что при выполнении вычислений используют математические формулы и разные коэффициенты.

Благодаря расчету веса кровли узнают величину нагрузки, которую выражают в килограммах на один «квадрат» стропильной конструкции. Обычно среднее значение данного параметра для жилых строений составляет около 50 кг/м².

Расчеты ветровых и снеговых нагрузок в регионах с неблагоприятными климатическими условиями указывают на то, что стропильные системы двускатных мансардных крыш нужно делать со спаренными стропилами и сплошной обрешеткой – они позволят избежать деформаций каркаса.

Этапы строительства мансарды

Пошаговая инструкция по устройству мансардного этажа подразумевает выполнение ряда тонкостей технологии. Для сооружения мансарды необходимо иметь хотя бы минимальный опыт строительных работ. Постройка чердачного помещения окажется существенно сложнее, чем в случае с обычной крышей. Это обусловлено необходимостью соблюдения нужных углов скатов. Разобраться, как своими руками построить мансарду в частном доме, можно после изучения плана постройки.

Начинать нужно с составления проекта мансардного этажа. Для этой цели лучше пригласить специалиста, который сможет точно рассчитать нагрузки и установить необходимые размеры элементов. При наличии определенных знаний все расчеты можно выполнить в специальной программе. Понадобится также рассчитать уклоны крыши и предполагаемые нагрузки. Для безошибочного выполнения работы потребуется изучить книгу «нагрузки и воздействия на здания и сооружения».

Возведение стропильного каркаса

При выполнении этого этапа работ понадобится пригласить 2-3 работников. Устройство кровли лучше начать с укладки мауэрлатных брусьев. Их фиксируют по всему периметру дома. Для мауэрлатов выбирают брусья 100х100 мм.

Затем монтируют каркас будущей мансардной комнаты. Его вертикальные элементы станут служить опорными стойками для стропильной системы. Сначала с двух сторон устанавливаются вертикальные опоры. Их фиксируют к продольным балкам. Для соединения нужно использовать металлические уголки и саморезы.

Совет! В процессе таких работ лучше пользоваться шуруповертом. Это значительно ускорит ход работы.

В результате таких действий получаются две арки. Их следует соединить при помощи бичевки. Она должна располагаться строго горизонтально. Даже при небольшом наклоне бичевки одну из арок придется укорачивать. Затем на определенном расстоянии друг от друга следует установить другие арки. Чтобы закреплять перемычки, используют штампованные уголки.

Затем устанавливаются верхние стропила. Такая работа является довольно сложной. Стропила следует монтировать таким образом, чтобы они были установлены под определенным уклоном. Сначала выполняется шаблон из досок. Нужно, чтобы они соответствовали соединенным стропилам. При использовании такого шаблона нужно подрезать стропила, находящиеся на земле. Затем они устанавливаются в нужное место. Установка стропил осуществляется с учетом постройки внутренней мансардной комнаты.

Оканчивается установка стропильной конструкции прибиванием обрешетки. Обычно ее выполняют из фанеры или ДСП.

Утепление мансардной кровли

После завершения работ по установке стропильной системы и обрешетки можно создавать изоляционный слой. Пленку пароизоляции укладывают изнутри кровли. Ее фиксируют к стропилам на строительные скобы. После выполняется теплоизоляция. Необходимо следить за плотностью укладки утеплителя на поверхности стропил. Не должно быть щелей, из-за которых в будущем могут возникнуть проблемы с конденсатом и теплозащитой помещения. конструкцию обрешетки крепят на теплоизоляцию с промежутком между досками в полметра.

Сверху на стропила укладывают гидроизоляцию. Она будет защищать мансарду от попадания влаги. На слой гидроизоляции укладывается кровельное покрытие. Такая схема кровельного пирога служит оптимальной при устройстве мансарды.

Внимание! Во время строительства важно позаботиться о соблюдении требований безопасности.

Как видно, возведение мансардной крыши представляет собой серьезную работу. От степени серьезности, с которой подходить к работе, зависит долговечность сооружения. Можно найти массу примеров, какую конструкцию и внешний вид может иметь мансарда. Среди различных ее видов можно подобрать наиболее подходящий вариант. Если необходимо создать оптимальное дневное освещение, следует установить окно больших размеров. Часто его форма выбирается круглой или квадратной. В любом случае перед работой следует тщательно подготовиться и составить проект будущей постройки.

Какой тип крыши выбрать?

Чертежи стропильной системы мансардной крыши нужно делать тщательно, чтобы при возведении избежать ошибок. Но сделать их без четкого понятия о том, какой тип кровли больше всего подойдет, невозможно. Поэтому вначале нужно разобраться с этим вопросом.

Строители предлагают несколько вариантов крыш мансардного типа, а именно:

• Односкатный вариант. Такой вариант считается самым простым и дешевым в исполнении. Но вот если речь идет о свободном пространстве, то односкатная крыша этим похвастаться не может;
• Двухскатная крыша – это наиболее часто используемый вариант. Такая кровля несложна в возведении, а вот свободного места предоставляет в достатке;
• Ломаная конструкция. Такой вариант считается разновидностью двухскатной крыши. В этом случае угол наклона ската изменяется в определенной точке. В результате получается больше свободного пространства для мансардного этажа. Минус – это более сложное строение стропильной системы, чем в случае с простой двухскатной крышей.

Существуют и другие варианты. Например, можно использовать вальмовую или четырехскатную крышу. Здесь есть как свои плюсы, так и минусы. К первым специалисты относят большую прочность конструкции. А если говорить о недостатках, то в первую очередь упоминается сложность возведения. Вальмовую крышу сделать без привлечения специалисты будет затруднительно.

Какой именно тип крыши выбрать? Тут многое зависит от самого дома, ваших личных предпочтений, желаемого размера мансардной комнаты и природных условий в вашем регионе. Самым оптимальным считается ломаная крыша. Такой вариант может удовлетворить многих. Во-первых, он дает возможность создать довольно просторное чердачное помещение. Во-вторых, скаты имеют уклон. Это значит, что снег не будет на них скапливаться.

Прежде чем приступить к проектированию стропильной системы для дома с мансардой нужно выбрать тип крыши. Самый простой и дешевый вариант – это плоская конструкция. Но стоит помнить, что такая крыша не позволит вам создать просторную комнату на мансарде. Наиболее подходящим для наших целей вариантом многие специалисты называют ломаную конструкцию. Такая крыша несложная в исполнения и при этом дает возможность создать просторную комнату на мансарде.