Стропильные системы мансардной крыши

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата

Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев

Стропильная конструкция мансардной крышиИсточник kryshagid.ru

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

• Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
• Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
• Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
• Поверх прогонов укладываются затяжки.
• Монтируются нижние стропила.
• Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
• Устанавливаются верхние стропила.
• Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
• Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
• На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
• Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Один и тот же дом может выглядеть по-разному и иметь разную полезную площадьИсточник 1dom.kz

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

Рекомендации, которые лучше знать в начале пути

Точно по такому же принципу монтируется мансардный этаж с двухскатной крышей. Причём его устройство еще проще – все стропила сплошные.

Далее предстоит утепление крыши. Конечно, его можно делать снаружи, до монтажа мембраны, обрешётки и кровли. Но безопасней изнутри – не будет угрозы осадков и работы выполняться более тщательно, ведь от этого зависит успешная эксплуатация.

Утеплитель изнутри помещения защищается пароизоляционной плёнкой. А между ней и внутренней отделкой обязательное устройство вентиляционного зазора – внутренняя отделка не монтируется непосредственно на стропила. Для неё специально, так же как снаружи для обрешётки, набивается контррейка, или устраивается каркас.

Заключение

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Подготовительные работы

Для выполнения некоторых этапов работы рекомендуется обратиться за помощью или консультацией к специалистам. К примеру, неопытному человеку будет достаточно сложно составить чертеж мансардной крыши. Чтобы сооружение было надежным, нужно уметь правильно рассчитать размеры и размещение каждого элемента.

При расчете мансардной кровли и составлении проекта учитывается вся площадь помещения как полезная, так и глухая. Полезной считают ту зону, в которой высота от пола к потолку превышает один метр.

Все остальные участки чердака относятся к глухой территории. В этих местах удобно будет оборудовать места для хранения вещей или хозяйственных принадлежностей, поскольку к жилой площади их отнести не возможно.

Поэтапность монтажа двухскатной крыши с мансардой

При необходимости сэкономить на строительстве оптимальным выбором станет возведение дома с двускатной крышей и мансардой. Своими руками такой тип кровли можно сделать за несколько недель, а бригада профессионалов справится гораздо быстрее.

Поэтапно работа выполняется следующим образом:

1. Выполняют укладку нижних балок. Их не используют лишь тогда, когда имеется деревянное перекрытие.
2. Далее устанавливают стойки – «скелет» мансарды. Их фиксируют скобами или шипами и для большей устойчивости подпирают временными раскосами.
3. Потом приступают к установке мауэрлата – на этот элемент крепят ноги стропил, изготавливаемых из прямых досок без сучков.
4. Сначала стропильные ноги монтируют у фронтонов, а потом по всей протяженности стен с интервалом 60-120 сантиметров. Эта величина зависит от ширины теплоизоляционного материала и веса кровельного покрытия.
5. Укладывают слои гидро- и пароизоляции, обрешетку и контробрешетку. Когда мансардное помещение планируется делать жилым, его утепляют минватой на базальтовой основе, пенопластом или эковатой.
6. Обшивают любыми пиломатериалами фронтоны и свесы, а полученную поверхность покрывают, например, еврошифером или ондулином.

В результате мансардный дом с двухскатной крышей позволяет увеличить площадь для проживания в нем примерно в 1,5 раза.

Как реализуются проекты двухскатных крыш с мансардой и фото примеров

Процесс воплощения данной схемы начинается после возведения стен здания. Обычно используются обрезные доски 50х150 мм или 20х100 мм, а также брус 150х150 мм. После предварительной обработки пиломатериалов антисептиком и пожаробезопасным раствором работа проводится в такой последовательности:

• брус (мауэрлат) укладывается и закрепляется вдоль наружных стен;
• закрепить доски вдоль дома (это основание для стоек);
• установить стойки и закрепить их верхнюю часть;
• произвести монтаж стропил, обрешетки и контробрешетки.

При проведении предварительных расчетов необходимо принимать во внимание на тип кровельного материала, ведь его вес играет существенную роль. Про шифер или цементно-песчаную черепицу лучше не вспоминать – такая кровля будет тяжелой, да и монтаж с подготовительными работами займут немало времени

Среди наиболее приемлемых компонентов следует отметить:

• металлочерепицу;
• ондулин;
• битумная черепица.

Удобство перечисленных материалов заключается в наличии доборных элементов, которые придают кровле эстетичности. В этом можно убедиться на фото домов с двухскатной крышей и с мансардой, где невооруженным глазом одновременно видны практичность и дизайнерский опыт.

Планирование мансарды в частном доме должно основываться, прежде всего, на конструкции здания. Довольно часто владельцы уже готовых построек решаются увеличить жилье за счет чердачного помещения, в этом случае необходима качественная оценка фундамента и несущих стен на предмет возможного увеличения нагрузки. При необходимости проводятся мероприятия их по усилению.

Устройство двухскатной крови с мансардой

Самой важной в устройстве мансарды — стропильная система, которая как скелет, как каркас, несет на себе тяжесть кровли, придает ей необходимую форму и служит основой для перекрытий. Поэтому она должна быть крепкой, способной выдерживать сильные нагрузки

Дабы не испытывать сомнений по поводу ее надежности, лучше предварительно своими руками или с помощью калькулятора осуществить инженерный расчет для вычисления временных и постоянных нагрузок, которым она будет подвергаться. Каждая стропильная система состоит из следующих элементов:

• Мауэрлат. Основание для кровли, которое крепится заподлицо по верхнему периметру несущих стен. Обычно в качестве него используют брус, сечение которого зависит от массы крыши. Крепят его на металлические шпильки или арматуру, предварительно гидроизолировав с помощью рубероида.
• Стропила. Доски размером 50х150 мм или 100х150 мм, установленные под углом, верхней частью они сходятся в конек, а нижней упираются в мауэрлат. Стропильные ноги — основной опорный элемент системы, именно они придают треугольную форму крыше, образуя ее скат. Расстояние между ними закладывают в промежутке от 60 до 120 см.
• Конек. Верхний угол треугольника двухскатной крыши, образуется в месте встречи двух стропильных ног.
• Ригели, растяжки. Горизонтальные усиливающие элементы, устанавливаемые между стропилами, для того, чтобы погасить распирающую нагрузку. Чем выше располагается этот элемент, тем толще выбирается для него брус.
• Стойки, бабки. Вертикальные опоры, расположенные под центром стропила или под коньком, на них опирается крыша. Они передают нагрузку с конька на несущие внутренние стены.
• Подкос. Подстропильные ноги, угловые подпирающие элементы, отводящие нагрузку со стропил на несущую перегородку.
• Лежень. По сути тот же мауэрлат, только расположенный поверх внутреннего несущего перекрытия, также выполняется из бруса квадратного сечения.
• Схватка. Горизонтальный брусок, гасящий распирающую нагрузку между вертикальными опорами больших по размеру крыш.
• Обрешетка. Основание, на которое впоследствии застилается кровельное покрытие. Чаще всего для нее используют необрезную доску или влагостойкие фанерные листы. Двухскатная крыша оснащается сплошной или решетчатой обрешеткой в зависимости от материала кровли.

Устройство двухскатной крыши

Всем известно, что крышу держат стропила – они являются ее «скелетом», опорой. Усложненная мансардой конструкция часто не обходится одними стропилами, ее усиливают дополнительными элементами.

Во время строительства крыши с мансардой нужно знать о таких деталях, как:

• Мауэрлат – брус, уложенный на наружные стены дома с предварительной гидроизоляцией их верхних частей рубероидом или другим материалом.
• Стропила – балки размером 50х100 или 100х150 (в зависимости от размеров кровли и нагрузок на нее), верхняя часть которых сходится в коньковой части, а нижняя опирается на мауэрлат.
• Обрешетка устанавливается на стропильные ноги, является основой для крепления кровельного материала, может выполняться из деревянных планок, досок или фанеры.
• Конек – угол верхней части треугольника, образованного стропильными ногами. Может выполняться в виде отдельного конькового бруса или балки.
• Растяжки и ригели – распорные элементы, которые нужны для распределения нагрузки на стропильную систему и ее уравновешивания. Устанавливаются горизонтально в верхней части треугольника стропил. Нужно помнить, чем выше расположен ригель, тем толще и мощнее он должен быть.
• Стойки и бабки – вертикальные опоры, которые устанавливают под серединой каждого стропила или по линии конька. Они призваны передавать нагрузку на несущие стены дома.
• Подкосы или укосы располагаются под углом, переносят нагрузку со стропил на распорные элементы.
• Лежень – копия мауэрлата, которую укладывают на пол мансарды и опирают на нее вертикальные стойки и бабки.
• Схватка нужна на тех крышах, ширина которых превышает 13 метров. Это крепкая балка, установленная между стойками и распирающая их в противоположные стороны.

Стропила в мансардных крышах

В несущей системе мансардной крыши стропила являются важнейшими элементами. Есть два типа этих деталей. Они бывают наслонными и висячими. Выбор зависит от типа крепления крыши к стене дома.

Более простым вариантом являются висячие стропила. Они применяются в случае, когда мансарда оборудуется на доме, не имеющем в средней части несущей внутренней стены. Опорами для данных стропил являются главные стены, промежуточные опоры для них не требуются. Пролет в таком случае не должен быть более шести метров. Если расстояние между стенами больше, в создании системы используются бабки, подкосы.

Висячие стропила в мансардной крыше

У конструкции, создаваемой из наслонных стропил, три опоры:

• 2 противоположные стены;
• несущая внутренняя стена, проходящая по центру внутри дома.

Такая система сложнее в монтаже. Но для просторной мансарды большой площади такой вариант является оптимальным. Он позволяет создать прочную систему, способную выдерживать существенные нагрузки, которые будет создавать кровля. Различные конструкции мансардных крыш частных домов можно посмотреть на фото, схемах.

Наслонные стропила создают прочную систему

Материалы для стропил в мансарде

В изготовлении несущей конструкции могут использоваться стропила из:

• деревянного бруса;
• металлического профиля;
• железобетона.

У деревянных конструкций много очевидных плюсов, что и обеспечивает им популярность. Главным преимуществом является небольшой вес системы. Отсутствие необходимости усиливать фундамент экономит расходы на его создание. При условии качественной пропитки специальными составами дерево будет в течение многих лет сохранять эксплуатационные характеристики.

Деревянные стропила имеют небольшой вес

Металл и железобетон привлекают застройщиков своей высокой прочностью, длительным сроком службы. Эти стропила в специальных обработках не нуждаются, они не портятся под влиянием внешних воздействий. Прочное основание, кирпичные, блочные стены выдерживают нагрузку, создаваемую тяжелой несущей системой кровли. К минусу таких стропил можно отнести сложность монтажа. В случае несоответствия размеров будет сложно подгонять их в процессе оборудования системы. Может потребоваться аренда тяжелой спецтехники для подъема стропил, что вызовет дополнительные расходы.

Стропила из металла не нуждаются в специальных обработках

Гидроизоляция

Для защиты от влаги, проникающей через кровельное покрытие, на стропила крепится пленка, слой гидроизоляции. Она кладется внахлест (10—15 см), начиная снизу. Крепится скобами с помощью степлера. Стыки должны быть склеены водостойким скотчем. Натягивать пленку не нужно, лучше, если она будет провисать. Рекомендуется использовать не просто пленку, а супердиффузионную мембрану. Ее преимущество в том, что помимо защиты от просочившихся через кровлю капель воды или конденсата, она способствует выведению влаги, которая все-таки попала в утеплитель, в виде испарений. Такая паропроницаемая подкровельная гидроизоляция обеспечивает просушку утепляющего материала.

Гидроизоляция двускатной крыши

Далее на стропила набивается контробрешетка. Ее назначение — сделать крепление гидроизоляции более надежным, а также увеличить просвет между ней и кровельным покрытием. Своими руками все это проделать несложно.

Гидроизоляция кровли

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Видео описание

О расчете вальмовой крыши с эркером в следующем видео:

Онлайн калькулятор позволяет получить приблизительные значения и становится практически бесполезным, если кровля имеет более сложную геометрию и дополнительные детали (люки, окна). Самостоятельно сделать правильный расчет конструкции и не избежать ошибок практически невозможно, несмотря на многочисленные заверения в обратном, рассыпанные по строительным сайтам.

Создать точный чертеж с подробным описанием всех узлов и соединений способен только человек с инженерным образованием и навыками работы, но не у каждого есть знакомый, которому можно доверить такое ответственное задание. Наиболее практичным решением представляется обращение в профильную строительную организацию, предлагающую немало дополнительных преимуществ:

• Специалисты компании рассчитают крышу любой сложности и проведут монтаж под ключ. 
• Заказчику предоставляется подробная техническая информация о достоинствах и недостатках различных типов кровельных покрытий.
• При расчетах будут учтены не только основные (как в онлайн калькуляторе), но и дополнительные параметры: вес гидроизоляции и утеплителя, наличие окон, вес оборудования, которое предполагается устанавливать на крыше.

Монтаж ломаной кровли под ключ — гарантия качестваИсточник houzz.com

• Вас проинформируют о ценах на материалы и предполагаемом расходе. Ситуация, когда материала не хватает или, наоборот, остается значительный излишек, исключается.
• После согласования деталей заключается договор и составляется смета, оптимизируются условия доставки и оплаты.
• Компания предоставляет гарантию на произведенные работы.

Заключение

Ломаные крыши имеют впечатляющие габариты и сложное внутреннее строение, однако выгодно отличаются от других крыш тем, что монтаж происходит по модульной схеме. Большая часть составляющих стропильной системы собирается на земле и поднимается наверх в том порядке, в каком они будут расположены. Тяжёлая строительная техника для такой работы не нужна. Достоинства ломаной мансардной крыши лежат на поверхности — ваш дом получает не только крышу, но и дополнительную жилую площадь. Грамотно обустроенная, она будет пригодна для круглогодичной эксплуатации.

Особенности стропильной системы

Устройство

Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.

В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.

Конструкция включает в себя следующие элементы:

Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома.
Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;

Мауэрлат — основа всей конструкции

Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);

Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.

Стропильные ноги формируют скаты крыши

Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;

Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними.
В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию.
Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.

Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию

• Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
• Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
• Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
• Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;

Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку

• Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
• Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;

Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши

Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала.
Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.

Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала

Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.

Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки

Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.

Разновидности двухскатной стропильной системы

Двухскатные крыши бывают двух типов:

С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.

Висячие стропила не имеют стоек

Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;

Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены

С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома.
Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.