Расчет, крепление и установка стропильной системы мансардной крыши

Конструкция ломаной крыши

Внешний вид разных форм крыш выбирают по своему вкусу, кому-то нравится двускатная крыша, другим – мансардная или четырехскатная. Надо отметить, что мансардная форма лучше всего подходит к домам с большой шириной, около 6 м.

При этом необходимо сооружать прочную систему стропил. Для возведения такой крыши понадобятся крупные детали из дерева, но монтаж можно провести даже силами двух рабочих. Это возможно, так как каркас для мансарды готовится внизу, а потом его поднимают наверх, почти без применения техники. Поэтому, если от крыши ожидается максимальный эффект использования, возводят именно мансардную конструкцию.

Расчет материала для ломаной крыши, мансарды

Для начала важно рассчитать возможные нагрузки, которые могут оказывать влияние на крышу. После чего составляют наглядный план крыши, возможно с помощью специалистов. На изображении необходимо указать все элементы каркаса, места их соединений, размеры. Схема поможет спланировать подходящую форму крыши, связать ее по стилю с первым этажом дома, правильно разместить окна. По сформированному проекту оценивают, какой объем утеплителя понадобится для термоизоляции крыши.

Главным условием комфортного устройства мансарды является высота потолков – она не должна быть ниже 2,5 метров. Для обеспечения такой высоты помещения линия излома мансардной крыши должно находиться на высоте не менее 2,8 метров с учетом толщины слоя утеплителя и внутренней обшивки мансарды, а также толщины чистовых полов. Перед тем как приступить к покупке материалов и строительству крыши, необходимо начертить подробный чертеж, на котором будут указаны габаритные размеры дома, линия скатов и высота мансарды.

Базовые элементы конструкции

Ломаная крыша, напоминающая по форме пятиугольник с верхней точкой на коньке, визуально разделяется на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части уклон скатов более пологий, он составляет не более 20-300, а в нижней — более крутой, в пределах 50-60 градусов. Для ее сборки используется смешанная стропильная система, состоящая из висячих и наслонных стропильных ног.

Чтобы сформировать необходимую геометрию скатов, придать конструкции жесткость, используется большое количество элементов, в виду чего ломаная крыша имеет внушительный вес. Основными составными частями кровли являются стропила, мауэрлат, балки перекрытий, а дополнительными — стойки, бабка, подкосы, затяжки. Все они выполняются из твердой древесины хвойных пород, предварительно обработанной антипиреном, антисептиком.

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

• Мауэрлатом называют квадратный брус, закладываемый в основании кровли для распределения ее веса равномерно по несущим стенам, а также защищающий стропила от опрокидывания.
• Стропила. Стропильные ноги, изготавливаемые из ровных, надежных досок формируют скат, сходясь в коньке. В ломаной крыше верхние стропила являются наслонными, так как они имеют дополнительную опору на стойки. А нижние — висячие, потому что как бы провисают между балками перекрытий и затяжкой. Расстояние между стропилами выбирают в диапазоне 60-120 см, в зависимости от веса кровельного материала или ширины утеплителя.
• Затяжка. Также называемая ригелем, горизонтальная балка, связывающая верхние стропила для снижения их распирания. Также она служит каркасом для создания мансардного потолка.
• Стойки. Вертикальные опоры, изготовленные из бруса, передающие нагрузку от наслонных стропил к несущим стенам через затяжку. После того, как их обошьют фанерой, они станут стенами мансарды, так что длина стоек определяется желаемой высотой потолка. Хоть для устройства жилого помещения достаточно 1,5-1,7 м, максимально комфортным считается потолок 2-2,5 м, который вполне может быть обеспечен ломаной мансардной крыши.
• Бабка. Вертикальная подвеска, которая связывает конек с затяжкой, компенсируя ее прогиб.
• Подкосы. Также известные как подстропильные ноги, угловые опоры, предотвращающие прогиб висячих стропил.

Строение двухскатной ломаной крыши

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Принцип устройства стропильной системы

Несущая конструкция крыши с висячими стропилами не требует сложных расчетов и проектных решений. На схеме видно, что стропила двускатной крыши с мансардой устанавливают в виде треугольных арок по всей длине дома с шагом, который зависит от веса кровельного материала с обрешеткой и изоляционными материалами. Фронтальные поверхности являются продолжением стен дома и выполняются из того же материала.

Важно! Для мансардного помещения при строительстве фронтонов предусматривают устройство оконных проемов.

Принцип висячих стропил основан на распорной системе. Стропильные ноги опираются в верхней точке друг на друга и затягиваются ригелем, который крепят на высоте бедующего потолка мансарды. Затяжка выполняется для уравновешивания распорной нагрузки, действующей на стены дома. Внизу стропила жестко прикрепляются к мауэрлату — деревянному фундаменту для стропильной конструкции крыши.

Мауэрлат располагают по периметру дома, на верхних основаниях стен. Выполняют такой фундамент непрерывной укладкой бруса 100 на 150 мм или 150 на 150 мм на гидроизоляцию.

Если длины бруса не хватает для укладки одним обрезом по всей стене, его соединяют из двух частей по центру ограждения, загоняя крепления под углом в 450 градусов. Закрепляют мауэрлат к основанию стены ближе к ее внутреннему краю анкерными болтами и шпильками.

К мауэрлату металлическими уголками прикрепляют вертикальные опоры для установки стропильных ног. на которых делают запилы для лучшего упора в брус мауэрлата.

Мансардные крыши: виды

Различают несколько разновидностей кровельных систем, которые отличаются формой, количеством скатов.

Односкатная система

Это самая простая конструкция, но при строительстве мансарды она используется редко, поскольку не позволяет обустроить под ней большое помещение. Односкатная крыша мансардного типа надежна и устойчива, но характеризуется отсутствием вертикальных стен, низким наклонным потолком.

Двухскатная система

Данный тип кровли наиболее часто применяют при строительстве мансард. Состоит он из двух разнонаправленных скатов. Устройство мансардной крыши с двумя скатами позволяет получить полноценные высокие стены, что немаловажно для оформления помещения, его меблировки. Такая система весьма надежна и проста в монтаже.

Ломаная конструкция

Это усложненная разновидность крыши двускатной. Дизайн такой кровли более интересный, позволяет создать большое чердачное пространство, а также придать дому необычную форму. Преимущество крыши с ломаным контуром — значительное сокращение расходов на приобретение материалов. Недостатком данного варианта является то, что соединение элементов стропильных систем очень сложное.

Ломаная мансардная крыша своими руками

Вальмовая система

Довольно таки просторное чердачное пространство можно получить при сооружении вальмы, или полувальмы. Это четырехскатная мансардная крыша с торцевыми скатами треугольной формы.

[su_label type=»success»]Совет:[/su_label] [su_highlight background=»#E0FEC7″]в каждом из фронтонов можно дополнительно установить окна.[/su_highlight]

Проекты красивых загородных домов с вальмовой и полувальмовой крышей

Коническая крыша

Красивую форму дому придаст кровля конической или пирамидальной формы. Она создает достаточно простора внутри, но требует тщательного проектирования и навыков в строительстве. Остроугольная конструкция мансардной крыши проста в монтаже, дом становится похожим на настоящий замок, но при этом повышаются расходы на приобретение строительных материалов.

Особняк сложной архитектурной формы с несколькими коническими навесами

Иногда проект дома может предполагать фасад несимметричной формы, когда один скат короче другого — такая крыша называется полумансардной.

Строение полумансардного типа

Устройство и схема мансардной кровли

Тип и схему мансардной крыши составляют еще на этапе создания проекта деревянного дома. При планировке учтите, чем больше угол наклона кровли, тем меньше полезная площадь чердачного помещения. В соответствии со строительными нормами, высота жилых комнат в мансарде не должна быть менее 2,3 метров. Допускается меньшая высота на площади не свыше 50% общей площади кухни и жилого пространства в мансарде.

Подходящую высоту получают при помощи излома ската. В данном случае нижнюю часть крыши делают с крутым, практически вертикальным уклоном, а верхнюю часть выполняют пологой. Поэтому вальмовая конструкция наиболее подходит для обустройства мансарды. Но если вы планируете монтаж своими руками, выбирайте классическую двухскатную кровлю.

Рассмотрим основные элементы кровли:

• Мауэрлат – деревянные  бруски сечением 100Х100-150Х150 м, которые устанавливают по периметру кровли. Они передают нагрузку от стропил к стенам дома;
• Стропила —  бруски или доски, которые образуют главный контур крыши;
• Балки перекрытия — доски для пола и потолка мансарды;
• Стойки — вертикальные опоры из брусков, которые поддерживают стропильную установку;
• Прогоны — бруски, которые устанавливают для горизонтальной опоры стропил;
• Обрешетка — доски или бруски сечением 50х50 мм, на которые укладывают утеплитель и финишное кровельное покрытие.

Стропильная система — основа каждой кровли. Выделяют два типа конструкции. Висячие стропила передают горизонтальную нагрузку стен и имеют только две точки опоры. Такие стропила соединяют деревянной или металлической стяжкой. Наслонный вариант предполагает, что стропила устанавливают с промежуточной подпоркой на внутренние стены дома. Лучший вариант стропильной конструкции — сочетание стропил висячего и наклонного вида. Такой тип усилит надежность и прочность крыши, уменьшить расходы на материалы.

Одноэтажные дома

Лаконичная фальцевая крыша из серебристой оцинковки удачно дополнит дизайн одноэтажного дома с фасадами из пестро-красного кирпича.

Все разновидности вальмовой крыши выглядят намного оригинальнее, чем обычная двухскатная кровля, но затраты на материалы и монтаж будут внушительными. Особенно, если коттедж состоит из нескольких жилых помещений, а сама крыша сложна по конфигурации, как вы видите на фото.

Вальмовая крыша позволяет значительно расширить полезное пространство дома и оборудовать комфортную спальню, кабинет, библиотеку или детскую на чердаке.

Вальмовая кровля демонстрирует повышенную прочность при значительной ветровой нагрузке. Если вы живете в равнинном регионе, а ваш дом расположен на открытой местности, то такая крыша будет оптимальным вариантом.

В сравнении с двускатной конструкцией, вальмовая кровля — более рациональный вариант для обустройства мансарды: как со слуховыми окнами, так и с оконными проемами в плоскости кровельного покрытия. Именно такой, более экономичный вариант с окнами, врезанными в скаты, изображен на фото деревянного дома со сланцевой вальмовой крышей.

Смотрите также: Красивые коттеджи из кирпича: 60 фото идей

Как рассчитать мансардную крышу на этапе проекта ↑

Необходимо учитывать, что стропильная система мансардной крыши – это достаточно сложная конструкция, поэтому перед началом строительных работ необходимо провести целый ряд сложных расчетов на внешнюю нагрузку (с учетом дождя, ветра, снега), после чего составить поэтапный проект монтажа. Кроме того, грамотное устройство требует соблюдения всех существующих технологических условий и норм.

Прежде всего, на бумажном носителе или на компьютере необходимо нарисовать, используя специальное программное обеспечение, стопу строения (в обязательном порядке соблюдая масштаб). Затем рисуется будущая кровля (в масштабе), после чего уточняется высота конструкции, углы наклона ее скатов, расположение и величина проемов для окон.

После определения с типом конструкции мансарды, прежде чем перейти к строительным работам потребуется рассчитать отдельные элементы. Также понадобится выбрать схему опор всей стропильной системы. Она бывает двух видов: висячая, когда основной упор делается на стены постройки, и наслонные. Последние упираются на установленные в несколько рядов вертикальных балок. Такой вариант более предпочтительный, особенно для крыш с мансардой полувальмого типа.

Расчет можно провести по формулам, позволяющим прикинуть степень нагрузок на конкретную кровлю. После этого можно более точно подобрать необходимое сечение для деталей стропильного каркаса.

Снеговые нагрузки на данную крышу считают по формуле:

S=Sg×µ

• S – Это искомая снеговая нагрузка на конструкции.
• Sg – вес конкретного покрова снега на площади в 1м² (эти данные есть в нормативной документации СНиП в пункте «Стропильные системы»).
• µ – коэффициент, который берется, зависимо от угла наклона кровли (1 – для плоской кровли с уклоном в 25 градусов, или 0,7 – при склоне от 25 до 60°)

W = Wo×k

• W – ветровая нагрузка на конструкцию мансарды.
• Wo – нормы по ветровой нагрузке (определяют по таблице в СНиПе раздел «Стропильные системы»).
• K – коэффициент колебаний ветровой нагрузки формирующийся зависимо от высоты дома, а также характера местности, где он построен. Конкретно его можно определить по таблице.

расчеты других элементов

Получив необходимые данные можно покупать материалы и приступать к сборке стропильной конструкции.

Приступать к монтажу стропильной системы можно только после того, как окончательно определены все размеры.

Монтаж мансардной крыши

Проектирование

Прежде чем приступить к монтажу мансардной крыши, необходимо заранее спроектировать ее конструкцию. Для этого, в первую очередь, рассчитывают угол наклона скатов кровли для быстрого схода осадков. Его величина зависит от предполагаемой нагрузки, которую кровля будет испытывать на себе с учетом климатических особенностей местности, типа кровельного материала и его веса, что будет впоследствии использоваться, а также архитектурных предпочтений будущих хозяев дома.

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(”); Простейшая конструкция мансардной кровли выглядит как слоеный пирог и состоит из:

• наружной части и финишного покрытия;
• обрешетки;
• стропильной системы;
• так называемого мауэрлата или деревянных балок, к которым прикрепляют стропила;
• диагональных связей, необходимых для обеспечения надёжности кровли;
• вертикальных опор – столбов, которые подпирают обрешётку и стропила;
• внутренней и наружной гидро- и теплоизоляции.

Установка стропильной системы

Правильный и быстрый монтаж стропильной системы проводят, как минимум, втроем.

1. Сначала приступают к укладке мауэрлатов по всему периметру. Для этого используют брус с квадратным сечением в 10 см, после чего устанавливаются опорные столбы, к которым крепятся продольные балки и диагональные связи для усиления конструкции.
2. В качестве крепежных элементов всех перечисленных деталей конструкции используют штампованные металлические уголки и саморезы.
3. Далее устанавливают перемычки и проверяют уровень по горизонту. Если удалось выявить перекос, то балки можно немного подрезать.
4. Затем прибивают обрешётку, которую можно сделать из досок, фанеры или любого другого материала.

Тепло-, паро- и гидроизоляция

Следующий этап монтажных работ – это укладка изоляционного материала.

1. Внутри помещения укладывают слой пароизоляции, а снаружи – теплоизоляционный материал.
2. Крепят их при помощи обычных металлических скоб.
3. Сверху так называемый кровельный пирог заканчивается слоем гидроизоляции, которая необходима для защиты от случайного попадания влаги под крышу.
4. И в завершение производят укладку финишного покрытия.

Финишное покрытие

• Для этого лучше всего использовать легкие кровельные материалы, к примеру, металлочерепицу или металлопрофиль (профнастил). Однако, бывают и исключения, когда используется более тяжелый материал глиняная или обычная черепица и т.д.
• Изнутри помещение обшивается гипсокартоном или фанерой, а между их листами укладываются листы или маты теплоизоляционного материала в виде минеральной ваты, стекловаты либо пенополистирола. Надежная теплоизоляция играет немаловажную роль в обеспечении должного комфорта и тепла в таком помещении в холодное время года, так как мансарда имеет наибольшую площадь соприкосновения стен с внешней средой.

Мансардные окна

Особое внимание при обустройстве мансарды стоит уделить выбору мансардных окон.

1. Их количество, форма, размер зависит от архитектурных особенностей здания, желаемого уровня освещенности помещения и предпочтений хозяев дома.
2. Окна могут быть деревянными либо пластиковыми, с встроенными трех- или четырехкамерными стеклопакетами для лучшей теплоизоляции.
3. При этом, деревянные рамы должны быть тщательно обработаны антисептиком и вскрыты лаком, а в пластиковых окнах необходимо предусмотреть специальные вентиляционные клапаны для проветривания и удаления лишнего пара из помещения.

Наглядно увидеть процесс монтажа мансардной кровли можно на видео:

Этапы строительства

Сооружение каркаса

1. По периметру строения укладывается опорный брус – мауэрлат. Он крепится к несущим стенам и передает нагрузку со стропил на основание строения. К кирпичным или блоковым стенам мауэрлат крепится при помощи вмурованных анкеров или шпилек. Отметить места для сверления отверстий под крепление можно рулеткой или приложив брус на стену и придавив его до появления вмятин. Под брус обязательно укладывается рубероид для гидроизоляции. Мауэрлат надевается на анкеры и закрепляется гайками.
2. Балки перекрытия представляют собой прочный брус из хвойных пород. Они укладываются на мауэрлат и выходят за периметр стен на 0,5 метра, чтобы увеличить площадь мансарды. Другой способ – крепление в специальные карманы, оставленные в кладке. Концы таких брусьев обязательно покрывают мастикой и рубероидом для защиты от влаги. Балки крепятся саморезами и уголками. Крайние брусья укладывают по уровню, для правильной установки остальных натягивают шнур. Оптимальный шаг балок – 0,6 м, он позволяет укладывать утеплитель без подрезки. Все балки выравниваются по высоте, при недостаточном уровне – подкладывают доски, если брус выступает – его стесывают.
3. К крайним несущим балкам крепятся вертикальные стойки. Их высота и место установки определяется чертежом. После выставления по вертикали с помощью уровня и отвеса, стойки на время фиксируются укосинами из доски. После закрепления крайних стоек, между ними протягивается шнур, по которому устанавливаются остальные брусья. Каждая стойка ставится на балку и временно закрепляется, получается два параллельных ряда.
4. Стойки скрепляются прогонами – досками, этот элемент необходим для придания жесткости конструкции. Сверху прогона помещают ригель, который соединяет стойки на противоположных сторонах. Затяжка крепится к стойкам металлическими уголками. Комплекс этих элементов ограничивает помещение мансарды. Чтобы сделать конструкцию прочнее впоследствии устанавливают подкосы.
5. Перед установкой нижних стропил изготавливается шаблон, облегчающий работу. Чтобы каждый раз не проверять, как правильно отпиливать верхнюю часть стропил, берут доску и, приложив к прогону, обрезают под нужным углом. Это и будет шаблон. В нижней части стропил, которые крепятся к мауэрлату, вырезается паз. Если нижние стропила опирается на вынесенную балку, они подрезаются по месту и крепятся уголками, саморезами и гвоздями.
6. Перед тем как построить верхние стропила, необходимо отметить центр кровли. Для удобства можно прибить доску к мауэрлату и торцевой затяжке, она послужит ориентиром для выравнивания стропил. Чтобы иметь возможность выполнить обрезку верхних стропил на земле, изготавливают шаблон. Для этого берут доску и прикладывают к прогону и отпиливают под углом. По шаблону выполняются все стропила, при правильной установке стоек, они все имеют одинаковый размер. Верхняя часть висячих стропил крепится металлическими пластинами или обрезками доски. Места стыковки с прогонами скрепляются уголками. Первыми устанавливаются крайние стропильные ноги, затем остальные. Подвесные стойки из бруса размером в 25×150 мм соединяют места крепления стропил друг с другом и затяжку.
7. Нижние стропила требуют укрепления подкосами, для этого используют доску, прикрепленную болтами к стропилу и несущей балке. После установки всех подкосов убирают временные опоры. Собрав полностью стропильную конструкцию, зашивают фронтоны.

Порядок монтажа мансардной кровли

Правильное устройство мансардной кровли должно осуществляться в несколько этапов:

• расчет несущей конструкции, который выполняется, в зависимости от ожидаемой нагрузки на стропила, от особенностей кровельного покрытия;
• внимательное исследование основания здания, выявление любых повреждений фундамента, трещин, других дефектов и усиление конструкции. Это необходимый этап, так как в случае его игнорирования повышенная нагрузка может стать причиной разрушения дома;
• удаление старой кровли;
• монтаж торцевых стен, которые будут служить надежной опорой для мансардной крыши;
• установка стропильной системы;
• монтаж кровельного пирога и выбранного вами покрытия.

Выбор конструкции

Выбор вида конструкции зависит от нескольких факторов: жилое или нежилое планируется мансардное помещение, климатические особенности зоны постройки дома, предполагаемое естественное освещение чердака, подвод коммуникаций, форма коробки дома.

Если владельцев жилья устраивает простая форма, то подойдет двускатная мансардная крыша конструкция которой достаточно несложная и прочная. Минус конструкции: за счет формы остается мало полезного пространства.

Для устройства полноценного помещения для проживания лучше всего подойдет классическая форма: двускатная (как вариант полувальмовая) с дополнительными скатами. Такая крыша обеспечит максимальное пространство для внутренней отделки, мебели, установки окон, подвода коммуникаций и т.д.

При грамотном подходе мансардный этаж можно переоборудовать в уютную жилую комнату

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

1. Верхний брус крепят к стойкам, причем первый по счету одновременно будет служить подстропильной рамой.
2. Устанавливают мауэрлат.
3. Монтируют стропильные ноги с шагом 60– 100 см. Сначала устанавливают фермы, крайние к фронтону и протягивают уровень, в соответствии с которым устанавливают промежуточные элементы.
4. Стропила в верхней части каркаса соединяют между собой.
5. Для кровель длиннее 7 м устанавливают коньковую балку.

Правила крепления стропил

К мауэрлату их крепят жестким или скользящим способом. В первом варианте практически полностью исключена возможность взаимодействия между закрепленными элементами.

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

Для этого

• используют металлические уголки для крепления нижней части стропил с дополнительной жесткой опорой на подшивной брус;
• крепят на запил, выполненный на стропильной ноге и дополнительно фиксируют соединение, используя скобы, гвозди, проволоку.

Скользящее сопряжение элементов обеспечивает стропилам свободу перемещения в определенных пределах. Оно больше подходит для деревянных домов, так как исключает деформацию несущей системы при усадке дома. Выполняют его, используя «салазки», скобу, гвозди.

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

• соединением стропил встык, обрезав верхние края под определенным углом.
• креплением на прогон по одному
• соединением внахлест.

В дополнение к теоретическому материалу рекомендуем посмотреть, как на практике монтируется стропильная система мансардной крыши видео урок.

Проектирование (чертежи) и необходимые расчеты

Для того чтобы сделать четырехскатную крышу, необходимо правильно произвести расчеты и установить основные параметры кровли. Наиболее важно определить ее площадь, т.к. она определяет эксплуатационные нагрузки, размеры и количество стропил, угол наклона скатов, от которого зависит высота крыши.

Для возведения четырехскатной кровли обязательно разрабатываются детальные чертежи. Без знания точных размеров всех элементов кровли невозможно свести их в единое целое. Лучше всего создать 3D модель по специальной компьютерной программе. С ее помощью будут определены точные размеры всех деталей.

Расчёт площади

Общая площадь кровли складывается из площадей 4-х скатов. В расчетах используются формулы для равнобедренных треугольников и прямоугольников.

В шатровой крыше общая площадь кровли составит S=4Sc=4(аха/2cosA)/2 =аха/cosA, где:

• а – длина стены дома,
• А – угол наклона скатов.

В вальмовой крыше общая площадь складывается из 2-х треугольников и 2-х трапеций: S=2(b+c)h/2 +2ah/2sinA = h(b+c)+ah/sinA, где:

• а – ширина дома,
• b – длина дома,
• с – длина конькового прогона (конька),
• h – высота крыши над перекрытием,
• А – угол наклона треугольного ската.

При расчете необходимо учесть длину свеса, который формируется со всех сторон кровли. Для этого к расчетной площади надо прибавить 3-5% в зависимости от длины свеса.

Расчет сечения стропил

Полный расчет стропильной системы достаточно сложен. Он учитывает все эксплуатационные нагрузки, длину стропил, угол наклона ската, шаг установки, реакции опор и другие факторы.

Самостоятельно проводить его не всегда возможно, а потому рекомендуется пользоваться строительными нормами.

Выбор сечения стропил основывается на прочностных свойствах материала с учетом коэффициента запаса порядка 0,8. В целом, расчет вальмовой кровли во многом аналогичен расчету двухскатной крыши.

Рекомендации по выбору сечения стропил с учетом некоторых факторов сведены в табл.1.

Таблица 1. Сечение стропил вальмовой четырехскатной кровли:

Длина стропила не превышает 6,5 м. При необходимости получения большей длины приходится делать сращивание и вводить дополнительные упрочняющие элементы.

Выбор угла наклона

Угол наклона скатов выбирается, исходя из снеговой и ветровой нагрузки, применяемых кровельных материалов и размеров чердачного помещения (мансарды). Он может колебаться в широких пределах – от 5 до 65°.

Для регионов со значительной снеговой нагрузкой необходим угол 45-65°. Причем при наклоне 60% нагрузку от снега можно вообще не учитывать, т.к. он не накапливается на крыше.

Однако с увеличением наклона повышается парусность сооружения, что снижает сопротивление ветру. Эту нагрузку можно не учитывать при угле менее 25°в. Для регионов, где возможны сильные ветра, наклон не должен превышать 45-48°.

С учетом свойств различных кровельных материалов и особенностей их наложения рекомендуются такие углы наклона:

• мягкие, рулонные материалы – от 5 до 20°;
• шифер, металл, асбесто-цементные листы – 12-65°;
• керамическая черепица – 22-60°.

Важно также учитывать, что с увеличением угла наклона ската увеличивается высота крыши, а значит, и расход материалов. В каждом конкретном случае следует искать оптимальное соотношение между размером чердачного помещения и затратами на материалы.

Шаг стропил

Расстояние между стропилами или шаг их установки зависит от эксплуатационных нагрузок, а также размеров сооружения и самих стропил. Важное значение имеет вес кровельного материала. Кроме того, учитываются размеры элементов кровли или ширины рулонов мягких материалов.

Минимальные шаги необходимы для шифера, металла, черепицы. Они устанавливаются в пределах 0,6-0,8 м. При укладке мягкой кровли шаг увеличивается до 1,4-1,6 м.

Другой важный фактор – длина стропила. Так при длине более 4 м оптимальный шаг для мягкой кровли составляет 1-1,2 м.

Классификация стропильных систем по способу опирания

Конструкция может быть классифицирована по двум признакам. Первый из них – способ опирания несущих элементов. Двускатная стропильная система крыши дома в этом случае включает следующие виды:

• с наслонными стропилами;
• с висячими стропилами.

Виды двускатной крыши с наслонными и висячими стропилами

Устройство кровли с использованием наслонных стропил предполагает их опирание в двух точках. Конструкция в этом случае позволяет избежать возникновения серьезного распора. Чтобы сделать монтаж своими руками потребуются следующие основные элементы:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• ригель;
• промежуточные стойки и подкосы при большом пролете несущих балок;
• обрешетка и контробрешетка;
• накладки упорные бруски.

В верхней точке монтаж предусматривает опирание на ригель. Установка также предусматривает опору в нижней точке – мауэрлат. Собрать такую конструкцию для дома своими руками можно только в двух случаях:

Основные элементы кровли

Рекомендуется знать общее устройство крыши частного дома, схема которой включает следующие основные элементы:

• мауэрлата;
• стропильной системы;
• кровельного пирога.

Для монтажа мауэрлата используется деревянный брус (квадратного либо прямоугольного сечения). Он служит основой всей конструкции и является местом крепления крыши к строению. Мауэрлат позволяет равномерно распределять нагрузку на стены здания.

Мауэрлат «собирает» нагрузку от стропил и распределяет ее по поверхности стеныИсточник

Сечение бруса рассчитывается исходя из сложности кровли и веса каркаса. При монтаже мауэрлата по всему периметру здания, между собой его элементы соединяются по принципу врубки. Дополнительную надежность обеспечивают гвозди либо болтовое соединение.

Стропильная система устанавливается на мауэрлат и служит основанием для укладки кровельного пирога. Обязательно следует предусматривать угол ската крыши. Кровля с большим склоном быстрее освобождается от воды, снега. Поэтому для обустройства крыш с уклоном ската от 50º применяются стропила меньшего сечения, чем для более пологих кровель. Эта информация обязательно отражается в проектной документации.

Если кровля возводится на строении небольшой ширины, то монтируются А-образные конструкции (коньковый прогон не нужен). Горизонтальной перемычкой (ригелем) обеспечивается требуемая жесткость, а также снижается нагрузка на распор. Верхнее крепление стропильных ног усиливается деревянной либо металлической накладкой.

Низ стропил может в мауэрлат упираться срезанным торцом (конструкция без свеса). Если по проекту предусмотрен свес, то внизу стропила выполняется выемка. Верхняя часть выреза упирается в мауэрлат.

Конструкция стропил без свеса применяется очень редкоИсточник

При обустройстве мансардных крыш обычно устанавливаются наслонные стропильные системы, в которых стропильные ноги оснащены дополнительной точкой опоры. Для этого используются опорные стойки, которые соединены прогонами. Дополнительную жесткость конструкции обеспечивают подкосы и прочие элементы.

После монтажа стропильной системы обустраивается кровельный пирог. Сначала укладывается гидроизоляция, для чего используется специальная мембрана. Она обязательно закрепляется на стропилах. Чтобы не ухудшить вентиляцию кровли, следует избегать перехлеста мембраны через конек. Поверх гидроизоляции к стропилам крепятся бруски (контробрешетка). Так обеспечивается требуемый воздушный зазор.

Обрешетка крепится к контробрешетке. В зависимости от вида кровельного покрытия она выполняется из:

• досок;
• брусочков;
• плитных материалов (когда требуется выполнить сплошную обрешетку).

На обрешетку крепится кровельное покрытие. Она принимает на себя всю нагрузку и перенаправляет ее на конструкцию стропильной системы.

Если крыша не «ломаная», то мансарда будет занимать не всю полезную площадь чердакаИсточник

Естественное освещение мансарды

Наличие естественного освещения – обязательное условие, которое необходимо выполнять, чтобы мансардное помещение считалось жилым по строительным нормам. Есть два пути его организации.

• Установка вертикальных окон. Это самый простой и доступный выход из положения. Окна вертикального типа устанавливают на фронтоны, поэтому для шатровой и односкатной крыши такой способ не подходит. Оптимальная схема размещения окон – на высоте 1,2 м от пола, это позволяет максимально использовать естественный свет в течении светлого времени суток.
• Установка панорамных окон. Панорамные окна тоже относятся к вертикальному типу, их отличает большая площадь светопрозрачной конструкции. Их монтаж используют, чтобы открыть обзор на живописные окрестности. Так как панорамное окно заменяет собой значительную часть фронтона, его рама должна быть специально усилена, чтобы выдержать вес кровли. Стоимость панорамных окон панорамных окон в разы превосходит цену обычных вертикальных.

Выбирая окна для мансарды, учитывайте, что оно должно гармонировать с материалом кровли, общая площадь окон не может превышать треть поверхности скатов, а размер светопрозрачной конструкции напрямую зависит от угла наклона.

Как обставить детскую на мансарде

Как еще может быть использована утепленная мансардная крыша? Своими руками устроенное дополнительное помещение можно переоборудовать и под детскую. Это еще один популярный вариант оборудования мансарды. Дети, как известно, очень любят чердаки. Комнату для девочки обычно обставляют в стиле кантри, прованс или романтическом. Для мальчика используют морской дизайн или спортивный. В любом случае большое внимание следует уделить безопасности помещения. Стропила и все остальные деревянные конструкции должны быть обязательно пропитаны повышающим их огнестойкость составом.

Комнату обычно делят на три зоны: рабочую, спальную и игровую. Крайне не рекомендуется устраивать последние две в непосредственной близости от лестницы. Письменный стол устанавливают под одним из мансардных окон. Все конструкции на мансарде должны держаться прочно. В особенности это касается лестницы и ее перил.

Для того чтобы звуки сверху не мешали взрослым заниматься своими делами, стоит устроить на мансарде детской шумоизоляцию пола.

Как сделать мансардную крышу, в общих чертах вы теперь знаете. Как видите, ее устройство – процедура достаточно хлопотная. Однако приложить немного усилий и затратить дополнительные средства для того, чтобы сделать чердак жилым и обитаемым, все-таки стоит. Разного рода хлам можно хранить и в гараже или сарае. Квадратные метры же под самой кровлей стоит использовать более рационально.

Разновидности мансард

Мансардные крыши бывают нескольких разновидностей – из всего списка вы можете подобрать подходящий вариант. Главные аспекты постройки общие для всех видов крыш.

Самой популярной считают односкатную мансарду, которая имеет некоторый уклон. Этот вид является самым простым и экономичным.

Двускатная мансардная крыша сооружается по аналогичному принципу, но обеспечивает больше пространства. Подвидом двускатной конструкции являются ломаные крыши. Они часто используются в домах с небольшой площадью.

Состоящие из четырех скатов вальмовые кровли относятся к усложненным конструкциям, для постройки которых потребуется некоторый опыт.

Любителям оригинального дизайна подойдет пирамидальная или коническая разновидность кровли. Они гармонически смотрятся на зданиях, имеющих множество углов или форму круга. Этот вид мансарды легко сочетается с любым видом крыш.

Монтаж мансардной крыши

Мауэрлат на мансардной крыше обустраивается стандартными приемами – крепление бруса к стене вязальной проволокой, анкерами или шпильками. Если дом брусовый или бревенчатый, то мауэрлатом может служить верхний венец сруба, пропитанный антисептиком и веществами, повышающими влагостойкость древесины. Крепление стропил на мауэрлате

Для мауэрлата в доме из ячеистого бетона сверху стен заливается монолитный армированный ростверк, а сам мауэрлат крепится к забетонированным в стену стержням. Для стен из кирпича или железобетона такой бетонный ростверк делать не нужно – материал стен сам по себе довольно прочный, и выдержит любые способы крепления стропильной системы. Нужно будет только сделать двухслойную гидроизоляцию по всему периметру дома, а брус мауэрлата сечением 150 мм обработать антисептиком.

Монтаж крыши

Для сборки элементов стропильной конструкции пользуются длинными гвоздями – 150-200 мм. По углам и на пересечениях несущих стен с внутренними перегородками дома лучше делать болтовые соединения, или использовать двухсторонние резьбовые шпильки. Также все пересечения элементов кровли рекомендуется дополнительно укреплять металлическими пластинами-накладками. Сборка элементов системы стропил

Монтаж стропильной системы мансарды можно осуществить двумя вариантами решений:

1. Сборка элементов на грунте, подъем готовых узлов конструкции наверх. В первую очередь крепятся вертикально угловые элементы, которые образуют будущие фронтоны. В пазы, сделанные в брусе мауэрлата на рассчитанном расстоянии, вертикально вставляются и жестко закрепляются остальные элементы стропильной конструкции. Для придания жесткости и правильной геометрии можно временно закрепить элементы распорками и укосинами, а после монтажа боковых балок, когда конструкция приобретет нужную жесткость, распорки можно снять;
2. Второй способ – последовательная сборка мансардной крыши на месте. Так работать эффективнее и удобнее, потому что при объемной системе стропил поднимать собранную крышу вручную будет проблематично – придется арендовать кран. После сборки конструкции укладываются балки перекрытия, к которым в пазы крепятся вертикальные брусовые стойки, а для жесткости и придания вертикальности системе устанавливаются временные укосины. Затем идет сборка верхних и боковых стропильных ног, такими же образом монтируются укосины и распорки.

Установка стропил верхних скатов

» alt=»»> Последний этап – монтаж верхних балок, которые изготавливаются по шаблону, и в них сразу запиливаются пазы для стропил. Так как мансардная ломаная крыша не имеет конька, на брус посередине монтируются укосы, которые предназначены для фиксации верхнего треугольника крыши мансарды.