Как правильно собрать стропильную систему мансардной крыши. Стропильная система мансардной крыши: схема, конструкция и особенности монтажа

Просто крыша без дополнительных элементов или же неотапливаемый чердак мало кого устраивает. Отличной альтернативой эти двум решениям оказывается сооружение мансарды. Чтобы она полностью выполняла свои функции, требуется еще и выполнение кровли по особой технологии.

Отличительные черты

У всех мансардных крыш есть одна важная особенность – это подпирающие стены, которые являются заметно выше, чем в случае холодного чердака. Скат, разделяемый четко на пологий и относительно крутой, нужно делать максимально тщательно. Имеет смысл даже приглашать профессионалов, потому что экономия на их услугах, как показывает практика, иррациональна и приводит только к вредным последствиям. Работы еще можно выполнить самостоятельно, но вот подготовка проекта мансарды намного сложнее, чем в случае с обычной кровлей.

Обязательно оборудуется слой гидроизоляции, чтобы исключить проникновение влаги в помещение. Внешнее покрытие всегда создается только из материалов, отличающихся одновременно легкостью и крепостью. Изнутри отделку ведут по большей части при помощи гипсокартонного листа и основанных на нем материалов. Несущие конструкции делаются исключительно из дерева либо металла. От утеплителя до кровельной отделки требуется оставлять пустой промежуток для максимальной вентиляции.

В отличие от простого чердака мансарда всегда оснащается конвективной принудительной вентиляцией. Благодаря ей застоявшийся воздух поднимается к коньку крыши и покидает ее сквозь аэраторы. А одновременно с этим свежие воздушные потоки проходят внутрь при помощи карнизных продухов. Непрерывная циркуляция помогает поддерживать приятный микроклимат. Совершенно отпадают проблемы с избыточной влажностью и духотой.

Разновидности

Мансардная крыша представлена разными форматами. Ломаная кровля оборудуется на всех скатах парой скатных плоскостей, одна из них является пологой, а другая – с большим уклоном. Первая плоскость наклоняется на 20–30 градусов, нижняя на 60–80 градусов. Такое решение рекомендуется для частных домов шириной максимум 6 м. Сложности при работе с ломаной крышей оправдываются возникновением полноценного верхнего этажа, стропила подкрепляются стойками, низовой пояс оказывается базой для полов.

Полувальмовая крыша – это такое решение, которое опирается на мауэрлат через симметричную систему стропил. Над фронтонами делаются миниатюрные скаты. Четырехскатная кровля всегда сложнее, чем двускатная особенно в плане строительства стропил. Мансардные окна в вальмовых крышах ставятся чаще всего в той же плоскости, что и кровельный пирог. Но если окна будут закрыты недостаточно плотно, мансарда окажется залита дождями и талой водой.

Датский формат отличается от простой вальмовой наличием фронтонов, улучшающих освещение мансарды через вертикальные проемы. Стропила вальмовых крыш не имеют точек перелома, идут прямо. Верхний конец угловых ребер упирается в конек, протяженность которого определяется особенностями стропил. Четырехскатные покатые крыши тоже иногда делаются ломаными. Шатровая мансардная крыша близка к вальмовой, за исключением того момента, что в ней не ставится конек.

Многощипковый тип выполняется как сочетание нескольких двускатных блоков. Особенностью этого типа является изощренная геометрия с массой изломов. А также может создаваться свод, купол, конус и некоторые другие конструкции, но это уже более сложные варианты, поэтому выполнять подобные работы должны только квалифицированные специалисты. Эстетические качества и внешняя необычность позволяют реализовать самые сложные замыслы. Полумансардная кровля оборудуется в тех случаях, когда очень важно задействовать пространство максимально полноценно и выполнить вертикальное остекление на этаже.

Выбор формы

Двускатный формат проще всего в работе и позволяет экономить применяемые материалы. Но за все нужно «платить» – и в данном случае «платой» выступает уменьшение доступной полезной площади. Кроме того, придется сооружать стены под наклоном, что не даст поставить внутри высокую мебель и предметы интерьера. Для обособленной спальни этот вариант является оптимальным, а если нужно создать другое помещение, то лучше выбрать какую-то иную схему обустройства.

Среди потребителей наиболее востребованы ломаные крыши , под которыми легче всего создать качественную жилую зону. Отказавшись от выступающих со склонов окон, можно упростить технологию, но при этом возрастет затрата материалов. Если на первом месте такие соображения, как получение необычного вида верхотуры и максимально интенсивный сход осадков, тогда стоит избрать многощипковый вариант. Он отличается впечатляющей сопротивляемостью механическим нагрузкам. В случае возникновения тех или иных трудностей следует дополнительно проконсультироваться со специалистами по конкретному дому.

Односкатная кровля мало подходит для обустройства мансарды, потому что оборудовать ее с большим скатом можно только за счет усиления стропил и увеличения расходов на кровельное покрытие. Вальмовый и полувальмовый (иногда еще называемый датским) форматы дают возможность возвести просторную комнату с приемлемой высотой потолка. Но стропила в таком случае соорудить труднее, чем при использовании одного ската, а общая стоимость работ ощутима почти для всех заказчиков.

С учетом дополнительных слоев в кровле получается, что от пола до конька крыши должно быть как минимум 250 см. Для сооружения двухуровневой мансарды придется зарезервировать от пола до потолка больше 5 м. Продумывая геометрическую форму и величину постройки, нужно всегда уделять внимание тому, как встанут окна. Поставив их в плоскости кровли, придется заботиться об отделке, чтобы исключить попадание осадков внутрь.

Стропильная система

Какие бывают?

Под мансарду можно построить стропильный комплекс одного из трех основных типов, а именно:

• наслонный;
• подвесной;
• комбинированный.

Подвесная стропильная система, опирающаяся лишь на прогоны коньков и мауэрлаты, кладется с использованием верхних и нижних затяжек. На скатах, превышающих 400 см по длине, нижние части стропильных ног нужно подкреплять стойками либо подкосами, чтобы исключить провисание. Преимущество подвесного варианта состоит в том, что он весь расположен в участках, не используемых людьми, и позволяет предоставить массу свободного места.

Наслонные каркасы формируют в тех случаях, когда наверху расположен тяжеловесный кровельный материал. Независимо от типа исполнения высота потолков в жилых мансардах не может быть менее 230 см. Наслонный вид идеален, если в середине дома расположена несущая перегородка. Нагрузка от конструкции равномерно раскидывается по ней и по наружным стенам. Организовать каркас таким путем легко и удобно, но при этом от внешних стен до внутренней должно быть максимум 700 см. Подвешиваемая разновидность полезна, если в здании отсутствуют и несущие перегородки, и колонны, поэтому не получится на них передать давление от крыши. Опорными точками в данном случае выступают прогон конька и мауэрлат.

Если крыша небольшая (площадь не выше 50 м²), можно построить стропила по простейшей схеме. В нее входят «ноги» и затяжка, ориентированная по горизонтали. Когда постройка большая, придется использовать для усиления схватки, стойки и подкосы, но укрепление оборачивается уменьшением полезной доступной площади. Нельзя использовать элементарный тип, если от одной стены сооружения до другой более 14 м. А вот когда опора кровли посередине будет осуществляться не перегородкой, а колоннами, то применяют смешанные стропила.

Суть проста: одни из стропил переводят механическую нагрузку на колонны, прочие элементы выполняются в висячем виде. Преимущество такого шага очевидно, он сокращает потребность в дополнительных деталях и не давит чрезмерно на основание дома. В любом случае обустройство мансарды и ее тип продумываются в момент проектирования, так как характеристики стен, фундамента, стропил и крыши тесно взаимосвязаны. Решение о переделке готового дома либо о дополнении обычного дома мансардой означает необходимость переработать все расчеты и схемы. Особенно усложняется работа на сложных грунтах, где подземные воды стоят высоко.

Расчёт

Мансардные стропила на период эксплуатации должны полностью (с запасом) переносить нагрузку:

• их собственной массы;
• пирога крыши;
• наибольших возможных порывов ветра;
• среднегодовой нагрузки от снега и льда;
• пиковые нагрузки от осадков.

Если крыша очень крутая (более 60 градусов), можно смело пренебречь давлением , которое оказывают снег и дождь. Но зато значительно увеличивается воздействие, оказываемое ветрами, даже относительно слабыми. При расчетах учитывают пару параметров: сечение стропил вместе с балками, их еще называют затяжками, и расстояние при их установке. Не стоит полагать, что величина деревянных брусьев увеличивается при росте нагрузок на них. Наибольшая жесткость сооружений достигается при использовании бревен, диаметр которых составляет 12–20 см или при взятии пиломатериалов сечением 4–20 см, при этом монтажный шаг составляет 50–120 см.

Без специальных инженерных знаний и сведений о строительстве дома рассчитать постройку более точно никак не получится. Онлайн-калькуляторы неспособны дать что-то, кроме предварительных прикидок. Расчеты, проведенные с их помощью, понадобится проверять дополнительно. Необязательно консультироваться со специалистами, но можно просто ориентироваться на готовые цифры. Пусть нагрузка от снега на плоскую проекцию ската равняется 100 кг на 1 м², ее уклон составляет 60 градусов, а длина пролета равна 450 см (до подкосов), а стропила расставлены через промежуток 1,2 м.

К примеру, лицевое покрытие представлено шифером. Фактическая масса снеговой нагрузки составляет 100х0,25 (0,25 – коэффициент уклона). Удельная масса шифера с типичным профилем = 25 кг на 1 м², а суммарный удельный вес составляет 50 кг на каждом квадратном метре. Чтобы пересчитать удельные веса на погонные метры стропил, требуется умножать полученный показатель на установочный шаг. Потом выбирают сечение стропил соответственно длинам пролетов; но важно учесть, что готовые схемы годятся только для относительно простых вариантов, а если крыша большая или сложная, то придется обращаться к профессионалам.

Правильный расчет кровли должен учитывать не только ту нагрузку, которую создает она сама , но и давление от ветра, от снеговой массы (берется среднее максимальное значение по данным многолетних наблюдений в конкретной местности). Дерево для стропил отбирается с таким расчетом, чтобы на 1 погонный метр приходилось максимум три неглубоких сучка, величина которых составляет не более 3 см по наиболее длинной грани. Древесина не должна иметь ни одной сквозной трещины, а наивысшая допустимая влажность может быть 18%.

Возведение конструкции и укладка «пирога»

Каркас: устройство

Составить грамотный проект и просчитать точные размеры элементов в нем – это только половина дела. Необходимо еще и суметь реализовать намеченное как следует. Работа по строительству каркаса упрощенным методом позволяет сделать ломаную мансардную крышу в две стадии. Сначала собираются фермы стропил на земле, затем они укладываются на подготовленные стены. Для сборки нужны доски сечением 150х50 и 100х50 мм, длина их ровно 600 см.

Чтобы соорудить каркас стропил своими руками, нужно сделать следующее:

• приготовить балки на нижний пояс фермы, учитывая свесы на 250–270 мм по всем сторонам;
• при недостаточной длине бруса увеличить ее, приколачивая гвоздями накладку подходящего сечения;
• присоединить к балке, разложенной на земле, вертикальные стойки, формирующие стены будущей мансарды;
• закрепить балки потолков и опоры коньков;
• дополнить их и углы конструкции парой досок для разметки под висячие стропила;
• в точном соответствии с местом отрезать элементы и прикрепить их;
• из остатков пиломатериала аналогичным образом построить низовые ножки стропил и приколотить их к каркасу;
• повторить все те же действия при монтаже оставшихся ферм.

Лицевые фронтоны в большинстве случаев оборудуются окнами либо дверьми, выводящими на балконы. Чтобы упростить работу, все пояса и стойки желательно сооружать на земле. Получив необходимые каркасы, их по одному поднимают и последовательно, двигаясь от первого же фронтона, крепят на положенном месте. Избежать падения фронтона легко – нужно только поставить распорки и присоединить их прочно к стенам. Расстановка всех следующих ферм должна происходить именно так, как это показывает чертёж.

Выставленные стропила прикрепляют к стенам, вкручивая скобы во второй по высоте венец либо используя уголки из стали и саморезы с цинковым слоем. Если же стены выполнены из кирпича или иных капитальных блоков, присоединение стропил достигается за счет мауэрлата. Деревянный брус, размещенный по всему периметру, крепится на шпильки или на болты анкерного типа. Отделять такую конструкцию от каменной поверхности должна гидроизоляция (слой рубероида). На этом работу с самими стропилами можно считать завершенной.

Гидроизоляция

Чтобы обеспечить сохранность кровли на долгие годы вперед, очень важно положить ряд слоев материалов, обеспечивающих надежное прикрытие от негативных факторов.

Обязательно используют диффузионные мембраны, которые одновременно выполняют следующие функции:

• не пропускают ветер;
• блокируют проникновение осадков;
• свободно проводят наружу пары воды.

Первое из полотен раскатывают в нижнем сегменте крыши, прикреплять его к доскам нужно строительным степлером. При монтаже всех последующих полотен предусматривается напуск 0,1–0,15 м. Когда будет закрыто все основание, можно набивать обрешетку. Затем настилают окончательное покрытие. От того, каким оно будет, зависит и монтаж, технологические нюансы работы.

Вместо простой гидроизоляции, на мансарде лучше всего применять материалы с минимальным накоплением конденсата. Они помогают избежать промокания слоя утеплителя. Наилучшим вариантом такого покрытия считают пленки из полимерных материалов без перфорации. Какой бы тип ни использовался, в пироге для него отводится вентилирующий зазор величиной 50 мм. При помощи рулонов полиэтилена с внешним алюминиевым слоем удается одновременно гарантировать удержание тепла в мансарде.

Армированный полипропилен неизменно лучше полиэтилена, поскольку он крепче и невосприимчив к действию ультрафиолета. Одна грань подобной пленки имеет антиконденсатные свойства, ее делают из смеси целлюлозы и вискозы. В результате проверок в лабораторных условиях удалось доказать, что антиконденсатные покрытия вбирают много воды и сохраняют ее внутри без образования капель. Стоит изменить условия, создавшие конденсат, так материал довольно быстро высохнет. Разумеется, следует внимательно выбирать, какую сторону положить наружу.

При острых углах наклона кровли гидроизоляция надежно обеспечивается ветрозащитными либо пароизоляционными мембранами. Если скаты относительно пологие, то обязательно используют пленку, защищающую от конденсата. Диффузионные мембраны обязательны в крышах, имеющих один выход для воздуха: два и более вентиляционных зазора позволяют обычно обойтись простыми материалами. Влагозащитные пленки над жилыми помещениями кладутся в два слоя. До монтажа их следует хранить в темном пространстве со стабильной температурой, вдали от нагревателей и ламп накаливания.

Утепление

Раскладка утеплителя изнутри производится слоем минимум 200 мм. При такой толщине уровень теплоизоляции будет достаточен и гарантирует профилактику как от зимнего переохлаждения, так и от летнего перегрева. Если слой теплозащиты слишком мал, снег будет подогреваться. Непрерывное таяние и застывание быстро приведет в негодность даже самые надежные кровельные материалы. Если мансарда не защищена сверху, придется в летние знойные дни использовать мощные кондиционеры.

По мнению профессионалов, правильно утеплить мансардную кровлю можно при помощи пеностекла, минеральной ваты либо пенополистирола. Вспененные материалы не вбирают воду, а пластики являются более горючими, чем ватные утеплители. Если использовать экструдированный полистирол, можно одновременно обеспечить приличную звукоизоляцию. Используя вспененное стекло, можно застраховать себя от пожара, мороза, гниения под действием высокой влажности. Преимуществом ваты является доступная стоимость и удобство при работе; ее базальтовая разновидность выделяется повышенной крепостью.

Утепляющие материалы фиксируются с использованием обрешетки. Ее формируют на основе планок. Ширина отдельного блока составляет 100–150 мм, толщина его равняется 50 мм. Выбрав теплозащиту, невосприимчивую к влаге, можно иногда отказаться от пароизоляции. Но опытные специалисты полагают, что такой шаг опрометчив в любом случае. Ведь неизвестно, как со временем изменятся условия внутри кровельного пирога, насколько жесткие погодные катаклизмы он будет выдерживать.

Чтобы в мансарде, предназначенной для зимнего проживания, не образовывались мостики холода, нужно помимо основного слоя защиты предусмотреть еще один - он окружает стропила и их ноги. Конечно, стропила перестают быть видны визуально, и требуется сразу отметить, где конкретно они проходят. Иначе последующее закрепление материалов и элементов конструкции окажется очень сложным делом, граничащим с авантюрой. Над теплоизоляцией всегда расставляют пленку, проницаемую для водяного пара. Подсчет потребности в материалах для утепления производится на основе данных о внутреннем объеме помещения, но следует еще предусмотреть запас, чтобы перерасход при браке в работе и по другим причинам не повлиял на результат.

В качестве утеплителя можно применять еще и эковату. Преимущества ее очевидны, но все работы должны выполняться строго подготовленными бригадами, располагающими специальным оборудованием. О самостоятельном монтаже такого утепляющего слоя нечего и думать. Недостатком экологической разновидности ваты является ее состава. Ввиду наличия хлопьев целлюлозы материал легко воспламеняется. В качестве усилителя эффекта других вариантов теплозащиты применяют пенофол, а вот сам по себе он бывает необходим крайне редко.

Доборные элементы: установка

Даже когда на крыше уложено лицевое покрытие, это еще не значит, что все работы завершены.

Требуется монтировать доборные элементы, которые выполняют довольно разнообразные функции:

• делают края скатов упорядоченнее на вид;
• прикрывают внутренние и внешние ребра;
• изолируют пирог от просачивания осадков, пылинок и различных насекомых, мелких птичек.

При монтаже профнастила применяются разные доборные детали. Монтировать почти все из них приходится на последнем этапе работы над крышей, но отдельные виды нужно ставить перед укладкой листов. Все эти подробности стоит изучить заранее, чтобы не разрушить уже подготовленные конструкции и не перерабатывать их с нуля. Капельники полагается присоединять к стропилам по линии нижней карнизной полосы, причем до набивки обрешетки. Такие элементы являются обязательными в малоэтажных домах, не оборудуемых системами водостока.

Ендовы или разжелобки представляют собой вогнутые углы из стыкующихся плоскостей скатов. Именно в этих местах чаще всего возникают протечки крыши, поэтому при работе им нужно уделить повышенное внимание. Дно ендовы ставится до раскладки профиля на непрерывные обрешетки из досок. Ширина обрешетки должна составлять 0,6 м в обе стороны. Верхние планки по форме напоминают простой угол с тем же сечением, что и у донной детали. Выкладывают их после того, как профлист уложат и прикрепят.

Если крыша пологая, ендовы полагается покрыть мастикой, а на более крутых конструкциях под стальными уголками размещают гидроизоляционную полосу. Ширина этой полосы на 0,2 м превосходит ширину ставящейся детали, причем выход справа и слева должен быть одинаковым – по 100 мм. Планка примыкания, обводящая по периметру основание дымохода из кирпича, ставится примерно так же, как и ендова, она разделяется на две части. Нижние планки должны подстилаться гидроизоляционным ковром. Верхние кромки вводят в штрабы, глубина которых составляет приблизительно 15 мм.

Нижние обводки дымоходов проклеиваются уплотнителем, потом ставится покрытие , а когда уложат профнастил, пирог накрывают верхним обводом. Примыкания к стенам могут создаваться без двухслойной защиты металлом. Нижнюю планку просто заменяют наклеиваемой гидроизоляцией, которую ставят по стыковочной линии. Чтобы отделать значительную площадь, требуется класть планки с нахлестом от 0,1 м. Доборные элементы закрепляются над профнастилом в двух плоскостях.

Кровлю присоединяют саморезами величиной 0,19х0,48 см, их ставят с шагом 0,4 м. Карнизные планки ставятся только после монтажа конструкций, удерживающих водосточные желоба. При использовании коротких кронштейнов это требование не действует. Если планки еще не поставлены, торец оберегают вентиляционными лентами либо москитными сетками. Торцевые планки для профнастила прикрепляют к доскам на торцах, высокие ребра этих элементов выводятся над скатом точно на ту же отметку, что и профили.

На двускатную крышу со скатами в форме прямоугольника деревяшки приколачивают к торцам раньше, чем монтируют основное покрытие. Их роль заключается в формировании некоего бордюра по всему периметру, он сделает раскладку листов более точной. Торцевые доборы, представляющие угол с неодинаковой шириной полок, монтируют с перекрытием одной из полок конечной волны листа. Ребристая разновидность оснащена еще одним ребром, ориентированным по линии сгиба. Такая конструкция одновременно повышает прочность и эстетические характеристики деталей.

Коньковая планка неизменно используется на любой крыше со скатами. Она не только перекрывает «макушку» кровли механически, но и завершает визуальный образ сооружения в целом. Коньковые планки ставятся после размещения по всей линии монтажа вентилируемого уплотнителя, дублирующего рельеф крыши в этом месте. Обрешетка ставится сплошная, перекрываемая усиленной гидроизоляцией. Саморезами коньковые планки пришпиливают к выпуклым гофрам, шаг выставления крепежа может достигать 300 мм.

Независимо от типа снегозадержатели ставятся только на непрерывную обрешетку. Когда мансарда построена в виде нескольких ступеней, задерживать сходящий снег нужно для каждой из них по отдельности. Те же конструкции ставятся под входными группами и под окна. Доборы, останавливающие снежную массу, нужно расставлять в 350–500 мм от краев свесов, по прямой или по правилу шахматного порядка. Прикрепление обеспечивается при помощи саморезов с шайбами, повышающими плотность.

Иной подход практикуется на черепичной крыше. Там доборы делаются из глины; более того, их перечень существенно отличается. Есть коньки причудливых конфигураций, напоминающие лилию или даже орла. Есть узлы для вентиляционных систем. Нестандартные участки обшиваются элементами в форме букв Y, T, X. А также используются насадки, ребристые желобки, кровельные зонты, изготовляемые из различных видов металла.

При работе на фальцевой крыше, кроме монтажа ендовы, требуется повышенное внимание уделить коньковому узлу и точкам примыкания. Поскольку фальцевые конструкции могут набирать заряды статического электричества, использовать их без молниеотводов недопустимо. Выбор доборов для вальмовых и полувальмовых кровель определяется видом использованного конструкционного материала. Максимум сил нужно потратить на задержание снега и обеспечение полноценного стока воды. Водостоки и коньки обязательно оснащаются специальными заглушками.

Красивые примеры

При создании мансардных крыш для частных домов внимание уделяется не только их техническим характеристикам, но и внешней притягательности. На фото показана изящная мансардная кровля, покрытая красной черепицей. Ее строительство явно оказалось делом непростым – чего стоят хотя бы все геометрические изломы. Но результат, особенно дополняемый окном сложной конструкции, явно стоит затраченных усилий.

Полувальмовая крыша, блестящая в лучах солнца за счет металлического покрытия, смотрится очень хорошо. Четырехскатная конструкция не может считаться простой, но зато удалось сделать высокую мансарду с окнами, вытянутыми вверх. Часть заказчиков предпочитает варианты с балконом, а опытные строители знают, как удовлетворить этот запрос. Вот так может выглядеть каркасный дачный дом, из мансарды которого открыт выход на крытую площадку. Внешнее ограждение, выполненное из фигурных деревянных элементов, не только обеспечивает полную безопасность, но и придает строению в целом дополнительный шарм.

Вот альтернативное решение: балкон оборудован не на торце кровли, а в длинной ее плоскости. Благодаря этому удалось ценой сокращения ширины сделать конструкцию продолговатой. Выход наружу обеспечивают не двери, а поднимающиеся створки окон. Но окно балконного типа успешно выполняет свою функцию даже при заметно меньшей площади. На фото показана одна из таких систем, в которой использованы металлические перила по бокам, а во фронтальной плоскости поставлено высокопрочное стекло.

Полноценная вальмовая крыша может иметь очень причудливую геометрическую форму. Это не только множество скатов, но и изогнутые криволинейные поверхности. Высокая сложность работы и ее дороговизна оправдываются хорошей сочетаемостью с декоративными элементами стен и интересными оформительскими эффектами. Если нет желания идти на какие-то радикальные изыски, можно просто выбрать двухскатную конструкцию и реализовать ее максимально добротно. Это можно сделать со спокойной геометрией, при этом создав вполне комфортные условия для живущих на мансарде.

Об устройстве мансардной крыши смотрите в следующем видео.

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

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

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

Полезно знать

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

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

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

S=Sg x µ, где

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

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

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

W = Wo x k, где

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

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

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

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

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

Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Основные узлы

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

Схема стропильной системы мансардной крыши, основные узлы и элементы

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

Наслонная система, опирание ноги на коньковый брус и мауэрлат

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

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

Висячие и наслонные стропила мансардной крыши

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

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

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

Стропильная система мансардной крыши, схема расположения узлов односкатного перекрытия

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

Мансарда, стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

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

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

Технология стыковки

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

Стропильная система мансардной крыши, фото крепления висячих стропил к мауэрлату

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

Как правильно крепить наслонные стропила для мансарды

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

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

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

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

Скользящее крепление мансардной стропильной системы

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

Как нарастить и усилить стропила мансарды

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

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

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

Варианты удлинения стропильной ноги

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

Способы усиления стропильной ноги

Как стыковать стропила наверху

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

Верхнее соединение стропил на безконьковой мансардной крыше

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

Стыковка стропил на коньковом брусе

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

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

Стропильная система - одна из завершающих стадий строительства дома. От того, насколько правильно она исполнена, зависит долговечность самого строения и комфортность проживания в нём. Простота исполнения позволяет выполнить работы самостоятельно при участии помощника.

Стропильные системы под мансарду

Сегодня наблюдается настоящий бум использования в загородном строительстве различных архитектурных элементов, которые в условиях промышленного строительства, казалось бы, навсегда ушли в прошлое. Речь идёт о таких устройствах, как эркеры, мансарды, мезонины и им подобных. Они позволяют значительно увеличить площадь полезного пространства и придают зданию оригинальный красивый вид.

Особой популярностью пользуются мансарды, позволяющие устроить в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение. Для этого используются специальные стропильные системы, призванные обеспечить возможность создание такого помещения при условии достаточной прочности конструкции.

Устройство ломаной мансардной кровли позволяет получить полноценное жилое помещение на втором этаже

Виды стропильных систем

Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:

• двускатная;
• ломаная стропильная система.

Фотогалерея: что такое мансарда

Ломаная крыша позволяет получить оптимальное сочетание уклона кровли и полезной площади под ней Увеличить объём мансарды в конструкции под двускатной кровлей можно только за счёт большой высоты конька Мансарда может «комплектоваться» выносной конструкцией с балконом под отдельной крышей Балкон может быть составной частью конструкции мансардной крыши

Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:

• вальмовые скосы;
• скворечники;
• навесы;
• полувстроенные светопрозрачные конструкции (оранжереи);
• фонари и другие архитектурные решения в самых оригинальных и порой неожиданных сочетаниях.

Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой

Двускатную кровлю можно украсить изящным «скворечником», который еще и увеличит площадь мансарды В больших домах двускатная конструкция может использоваться как один из элементов композиции кровли Главная идея такого домика заключается в сочетании простоты исполнения с идеально подобранными элементами отделки

Элементы и узлы стропильной системы мансардной крыши

Очевидно, что наиболее прочной конструкцией является двускатная крыша. Но для получения достаточно просторного помещения при таком устройстве стропил нужно уменьшать угол между скатами, а это ведёт, к повышению ветровых нагрузок на кровлю. Разумный выход находится в создании полумансарды, когда от пола до потолка устанавливаются стойки на высоту 1,3–1,8 метра, а уже к ним крепятся стропила.Такое устройство требует установки низких ригелей, чтобы компенсировать распирающие нагрузки от стропильных ног на стойки.

Использование ломаной крыши позволяет упростить форму помещения мансарды и получить больший объём жилого пространства.

Основными элементами стропильной системы являются:

При монтаже стропильной системы широко применяются дополнительные детали для усиления крепления элементов конструкции.

Расчёт стропильной системы

Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.

Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок - сочетание воздействия ветра и снега - и установить оптимальный угол между скатами кровли.

Порядок расчёта количества стропил

Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000: 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000: 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног .

При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей .

Материалы для стропильной конструкции

Традиционным материалом для стропил в России является древесина. Лучшим вариантом считается лиственница, однако, по цене и доступности её не всегда можно использовать. Поэтому применяются брусья из древесины хвойных пород. Размер сечения зависит от конструкции здания.

Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:

Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой

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

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

Монтаж стропильной системы кровли с учётом формирования мансарды

Стропильная система двускатной крыши может формироваться двумя способами:

1. Сборка основной конструкции внизу с последующим подъёмом на перекрытие и установкой на мауэрлат.
2. Монтаж стропильных ног подетально непосредственно на месте установки.

Более производительным и удобным способом является первый вариант.

Сборка стропильных ферм внизу

Такая работа производится в следующем порядке:

Видео: сборка стропильных ферм «на земле»

Установка стропильных элементов

Стропила, как основной несущий элемент скелета кровли, должны быть надёжно соединены между собой. Для этого придумано множество разных способов, в том числе специфических, предназначенных для отдельных видов строений. Особого отношения требует стропильная система деревянного дома. К мауэрлату балка крепится скользящим устройством, а коньковое соединение производится на шарнире. Это связано с постоянными сезонными подвижками сруба, которые необходимо компенсировать.

Фотогалерея: способы соединения стропильных ног

Стропильной ноги крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков Стропила соединяются на коньке встык или через запил Ответственные узлы стропил соединяются при помощи металлических соединительных пластин Стропильные ноги соединяются при помощи специальных шарнирных соединений, обеспечивающих свободу перемещения конструкции при сезонных деформациях здания Узел стыка в коньке можно усилить болтами

Установка опорных стоек и прогонов

Это ответственная операция, потому что на этом этапе формируется поверхность лицевой отделки стен и потолка мансарды. Поэтому порядок исполнения такой же, как при установке стропил:

Для изготовления всех деталей стропильной системы используется брус одинаковых размеров, как правило, размером 50х150 или 40х150 миллиметров.

Видео: быстрый монтаж стропильной системы

Обрешётка

Это обязательный элемент стропильной системы. В случае когда в подкровельном пространстве формируется тёплое мансардное помещение, обрешётку делают дважды:

1. Наружная обрешётка выполняется для крепления финишного покрытия кровли. Кроме того, если каждая её доска крепится к стропилу двумя гвоздями, она служит скрепляющим элементом каркаса. Кроме того, под обрешёткой формируется утепляющий и влагозащитный пирог кровли.
2. Внутренняя обрешётка служит каркасом для утепления мансарды и установки чистовой отделки стен и потолков.

Кроме того, устанавливаются ещё и контробрешётки, при помощи которых организовывается вентиляционная система подкровельного пространства.

Для обрешётки используется доска размерами 25х100 миллиметров обрезная или необрезная. Необрезную доску нужно предварительно ошкурить. Доску шире указанного размера применять не рекомендуется. При короблении она может деформировать финишное покрытие или повредить кровельный пирог.

Крепление досок обрешётки производится гвоздями длиной не менее 70 миллиметров и не менее двух штук на каждое пересечение. Такой способ увеличивает сопротивляемость конструкции ветровым нагрузкам.

Шаг обрешётки зависит от материала финишного покрытия - для керамической черепицы и мягкой кровли он должен быть минимальным (порядка пяти сантиметров), для металлочерепицы или профнастила допускается расстояние между досками до 70 сантиметров.

Видео: обрешётка стропильной системы

Отделка стропил

Стропильная система после монтажа всех элементов кровли становится практически недоступной для осмотра и обслуживания. Поэтому перед установкой каждой детали на место её нужно тщательно обработать защитными составами. На рынке стройматериалов достаточно специальных средств для защиты деревянных конструкций от поражения бактериями и гнилью, а также различных противопожарных пропиток.

При этом нужно учитывать, что проведение защитных операций на готовой конструкции не всегда эффективно, поскольку необработанными остаются скрытые поверхности.

Любые средства защиты древесины сертифицируются государственными инстанциями, поэтому при покупке нужно требовать у продавца сертификат соответствия. Он выдаётся санитарными органами и пожарной инспекцией. В первую очередь гарантируется безопасность состава для человека и его соответствие объявленным качествам.

Какие из них выбрать, решает сам потребитель в зависимости от своих финансовых возможностей. В принципе, всегда можно нарваться на подделку, но выяснится это только после многолетней эксплуатации.

Пропитки могут наноситься широкой фальцевой кистью или валиком, но нередко используется и краскопульт.

Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши с мансардой

Надёжная кровля во многом определяет длительность жизненного цикла строения. Правильно устроенная кровля обеспечивает комфортность и стоимость проживания в доме. В условиях России, когда отопление необходимо большую часть года, правильно устроенная утеплённая кровля сохраняет до 30% тепла. А качественное утепление возможно только при качественной стропильной системе.

Стропильная система - одна из завершающих стадий строительства дома. От того, насколько правильно она исполнена, зависит долговечность самого строения и комфортность проживания в нём. Простота исполнения позволяет выполнить работы самостоятельно при участии помощника.

Стропильные системы под мансарду

Сегодня наблюдается настоящий бум использования в загородном строительстве различных архитектурных элементов, которые в условиях промышленного строительства, казалось бы, навсегда ушли в прошлое. Речь идёт о таких устройствах, как эркеры, мансарды, мезонины и им подобных. Они позволяют значительно увеличить площадь полезного пространства и придают зданию оригинальный красивый вид.

Особой популярностью пользуются мансарды, позволяющие устроить в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение. Для этого используются специальные стропильные системы, призванные обеспечить возможность создание такого помещения при условии достаточной прочности конструкции.

Устройство ломаной мансардной кровли позволяет получить полноценное жилое помещение на втором этаже

Виды стропильных систем

Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:

• двускатная;
• ломаная стропильная система.

Фотогалерея: что такое мансарда

Ломаная крыша позволяет получить оптимальное сочетание уклона кровли и полезной площади под ней Увеличить объём мансарды в конструкции под двускатной кровлей можно только за счёт большой высоты конька Мансарда может «комплектоваться» выносной конструкцией с балконом под отдельной крышей Балкон может быть составной частью конструкции мансардной крыши

Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:

• вальмовые скосы;
• скворечники;
• навесы;
• полувстроенные светопрозрачные конструкции (оранжереи);
• фонари и другие архитектурные решения в самых оригинальных и порой неожиданных сочетаниях.

Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой

Двускатную кровлю можно украсить изящным «скворечником», который еще и увеличит площадь мансарды В больших домах двускатная конструкция может использоваться как один из элементов композиции кровли Главная идея такого домика заключается в сочетании простоты исполнения с идеально подобранными элементами отделки

Элементы и узлы стропильной системы мансардной крыши

Очевидно, что наиболее прочной конструкцией является двускатная крыша. Но для получения достаточно просторного помещения при таком устройстве стропил нужно уменьшать угол между скатами, а это ведёт, к повышению ветровых нагрузок на кровлю. Разумный выход находится в создании полумансарды, когда от пола до потолка устанавливаются стойки на высоту 1,3–1,8 метра, а уже к ним крепятся стропила.Такое устройство требует установки низких ригелей, чтобы компенсировать распирающие нагрузки от стропильных ног на стойки.

Для увеличения полезного объёма мансарды ригели, образующие её потолок устанавливают максимально близко к коньковому узлу

Использование ломаной крыши позволяет упростить форму помещения мансарды и получить больший объём жилого пространства.

Возведение ломаной крыши позволяет получить мансарду гораздо больших размеров, чем устройство обычной двускатной кровли

Основными элементами стропильной системы являются:

При монтаже стропильной системы широко применяются дополнительные детали для усиления крепления элементов конструкции.

Применение современных крепёжных элементов позволить эффективно усилить конструкцию и значительно сократить время монтажа

Расчёт стропильной системы

Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.

В проектном чертеже указываются размеры, места усановки и материал всех элемениов кровельной системы

Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок - сочетание воздействия ветра и снега - и установить оптимальный угол между скатами кровли.

Порядок расчёта количества стропил

Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000: 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000: 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног .

При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей .

Материалы для стропильной конструкции

Традиционным материалом для стропил в России является древесина. Лучшим вариантом считается лиственница, однако, по цене и доступности её не всегда можно использовать. Поэтому применяются брусья из древесины хвойных пород. Размер сечения зависит от конструкции здания.

Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:

1. Двутавры деревянные. Эти изделия интересны тем, что они изготавливаются в основном из отходов древесины. Опорные поверхности из многослойной водостойкой фанеры и стенка из ОСП. Такие конструкционные материалы имеют несущую способность не меньшую, чем цельный брус. Требования к антибактериальной противопожарной обработке гораздо мягче, материал уже прошёл все защитные обработки в процессе производства. При этом он не подвергается растрескиванию, а его механические свойства одинаковы во всех направлениях.

   В индивидуальном строительстве всё чаще используются деревянные материалы, повторяющие по форме металлические

2. Швеллеры деревянные. Их производят таким же образом, как и двутавры. Основное применение - несущие элементы деревянных конструкций. Прочностные характеристики такого профиля выше, чем у древесины натуральной и деревянного двутавра. Часто такие изделия производятся из массива древесины хвойных пород. Тем самым значительно снижается вес конструкций и нагрузка на фундамент.

   Швеллер из древесины по прочности превосходит брус, а весит меньше

3. Брус клеёный. Этот материал нечасто применяется для монтажа именно стропильных каркасов. Основное его применение - кладка срубов. Для них используют брус с сердцевиной из обычной хвои и крайними пластинами из дорогих пород древесины: дуба, лиственницы и других ценных материалов. Для стропил используется брус из однородных пластин повышенной длины на высоконапряженных участках системы.
4. Металлические профили. Для сборки стропильных каркасов применяются не так часто. Наиболее удобным для монтажа материалом является профильная труба. Недостатком металлопрофиля является необходимость периодического проведения мероприятий по защите от коррозии. Элементы стропильной системы, как правило, наглухо закрыты кровельным пирогом и внутренней отделкой помещения мансарды, что сильно затрудняет доступ для обслуживания.

   Металлическая стропильная конструкция подвержена коррозии и требует регулярного ухода

Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой

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

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

Монтаж стропильной системы кровли с учётом формирования мансарды

Стропильная система двускатной крыши может формироваться двумя способами:

1. Сборка основной конструкции внизу с последующим подъёмом на перекрытие и установкой на мауэрлат.
2. Монтаж стропильных ног подетально непосредственно на месте установки.

Более производительным и удобным способом является первый вариант.

Сборка стропильных ферм внизу

Такая работа производится в следующем порядке:

Видео: сборка стропильных ферм «на земле»

Установка стропильных элементов

Стропила, как основной несущий элемент скелета кровли, должны быть надёжно соединены между собой. Для этого придумано множество разных способов, в том числе специфических, предназначенных для отдельных видов строений. Особого отношения требует стропильная система деревянного дома. К мауэрлату балка крепится скользящим устройством, а коньковое соединение производится на шарнире. Это связано с постоянными сезонными подвижками сруба, которые необходимо компенсировать.

Фотогалерея: способы соединения стропильных ног

Стропильной ноги крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков Стропила соединяются на коньке встык или через запил Ответственные узлы стропил соединяются при помощи металлических соединительных пластин Стропильные ноги соединяются при помощи специальных шарнирных соединений, обеспечивающих свободу перемещения конструкции при сезонных деформациях здания Узел стыка в коньке можно усилить болтами

Установка опорных стоек и прогонов

Это ответственная операция, потому что на этом этапе формируется поверхность лицевой отделки стен и потолка мансарды. Поэтому порядок исполнения такой же, как при установке стропил:

Для изготовления всех деталей стропильной системы используется брус одинаковых размеров, как правило, размером 50х150 или 40х150 миллиметров.

Видео: быстрый монтаж стропильной системы

Обрешётка

Это обязательный элемент стропильной системы. В случае когда в подкровельном пространстве формируется тёплое мансардное помещение, обрешётку делают дважды:

1. Наружная обрешётка выполняется для крепления финишного покрытия кровли. Кроме того, если каждая её доска крепится к стропилу двумя гвоздями, она служит скрепляющим элементом каркаса. Кроме того, под обрешёткой формируется утепляющий и влагозащитный пирог кровли.
2. Внутренняя обрешётка служит каркасом для утепления мансарды и установки чистовой отделки стен и потолков.

Кроме того, устанавливаются ещё и контробрешётки, при помощи которых организовывается вентиляционная система подкровельного пространства.

Контробрешётка кладётся параллельно стропильным ногам и обеспечивает зазор для внтиляции подкровельного пространства

Для обрешётки используется доска размерами 25х100 миллиметров обрезная или необрезная. Необрезную доску нужно предварительно ошкурить. Доску шире указанного размера применять не рекомендуется. При короблении она может деформировать финишное покрытие или повредить кровельный пирог.

Крепление досок обрешётки производится гвоздями длиной не менее 70 миллиметров и не менее двух штук на каждое пересечение. Такой способ увеличивает сопротивляемость конструкции ветровым нагрузкам.

Шаг обрешётки зависит от материала финишного покрытия - для керамической черепицы и мягкой кровли он должен быть минимальным (порядка пяти сантиметров), для металлочерепицы или профнастила допускается расстояние между досками до 70 сантиметров.

Правильно уложенный кровельный пирог обязательно содержит вентиляционный зазор между утеплителем и кровельным материалом, который помогает быстро отводить влагу

Видео: обрешётка стропильной системы

Отделка стропил

Стропильная система после монтажа всех элементов кровли становится практически недоступной для осмотра и обслуживания. Поэтому перед установкой каждой детали на место её нужно тщательно обработать защитными составами. На рынке стройматериалов достаточно специальных средств для защиты деревянных конструкций от поражения бактериями и гнилью, а также различных противопожарных пропиток.

Перед установкой деталей стропильной системы их нужно обработать специальными защитными составами

При этом нужно учитывать, что проведение защитных операций на готовой конструкции не всегда эффективно, поскольку необработанными остаются скрытые поверхности.

Любые средства защиты древесины сертифицируются государственными инстанциями, поэтому при покупке нужно требовать у продавца сертификат соответствия. Он выдаётся санитарными органами и пожарной инспекцией. В первую очередь гарантируется безопасность состава для человека и его соответствие объявленным качествам.

Какие из них выбрать, решает сам потребитель в зависимости от своих финансовых возможностей. В принципе, всегда можно нарваться на подделку, но выяснится это только после многолетней эксплуатации.

Пропитки могут наноситься широкой фальцевой кистью или валиком, но нередко используется и краскопульт.

Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши с мансардой

Надёжная кровля во многом определяет длительность жизненного цикла строения. Правильно устроенная кровля обеспечивает комфортность и стоимость проживания в доме. В условиях России, когда отопление необходимо большую часть года, правильно устроенная утеплённая кровля сохраняет до 30% тепла. А качественное утепление возможно только при качественной стропильной системе.

Мансардное помещение в загородном жилом доме или дачном домике на садовом участке удобнее всего устраивать под крышей с двумя скатами.

Несложную стропильную конструкцию можно выполнить самостоятельно, без подъемных механизмов и сложных инструментов.

Пространство под традиционной для деревянных и кирпичных домов двускатной крышей чаще всего используют, как холодное чердачное помещение.

Однако, при небольших затратах и грамотно проложенной изоляции кровли, мансарду можно превратить в уютную комнату, спальню, детскую, и даже гостиную. От выбора типа помещения под крышей будет зависеть

В небольших по площади загородных домах строительство двускатной крыши с мансардой решает проблему нехватки жилых помещений.

Особенности двухскатной крыши с мансардой

Для определения конструкции двухскатной крыши следует учитывать :

• Планировку дома;
• Габаритные размеры;
• Толщину стен;
• Наличие несущей продольной стены.

Кроме строительных факторов, на выбор конфигурации крыши влияют климатические особенности месторасположения постройки.

Для дома с шириной до 6 м , расположенного в зоне с умеренным климатом, выбирают двускатную крышу с висячей стропильной конструкцией и углом наклона ската не менее 400 градусов .

Меньший угол наклона не позволит устроить мансардное помещение с достаточной высотой потолков. К тому же чем круче крыша, тем меньше снега и воды на ней задержится . С крыши, смонтированной под углом в 450 градусов , снежинки соскальзывают под собственным весом.

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.

Определение конструктивных размеров

Длину стропильных брусьев можно определить без вычислений. Для этого:

• В центре фронтальной стены вертикально устанавливают временную опору с привязанным шпагатом на предполагаемой ;
• Шпагат отводят к углу дома, таким образом, определяя величину ската крыши. Добавляют к этой величине 60 см на карнизный свес и получают размер стропильной балки .

Расчетные размеры висячей стропильной конструкции двухскатной крыши для дома с шириной 6 м указаны на чертеже .

Определяем количество стропильных арок . Для этого:

• Делим длину строения на расстояние между опорами. Для небольшого загородного дома оптимальный шаг установки стропил – 1 м . Если длина дома - 8 м, то количество арочных конструкций составит:
  

  8/1 + 1 = 9 , а расстояние между ними: 8/9 = 0,9 м .

Монтаж стропильной конструкции

После определения количества расходного материала, приступают к монтажу стропильной системы двускатной мансардной крыши. Это можно сделать своими руками :

• Из двух брусьев и затяжки собирается треугольная ферма. Если уклон крыши составляет 450 градусов , то в верхней точке брусья опираются друг на друга под углом в 900 . Верхнее соединение фиксируется металлической накладкой. Затяжка-ригель крепится саморезами на высоте предполагаемого потолка мансарды;

Совет! Для увеличения надежности конструкции ригель-затяжку устанавливают с двух сторон фермы. Крепление производят болтами.

• Стропильную конструкцию поднимают на установочную высоту и крепят к временной опоре на фронтальной стене. Стропильные ноги упирают в мауэрлат местами запилов и прикручивают к предварительно установленным опорам. Под стропила подкладывают деревянные уголки;
• Отвесом проверяют вертикальность установки фермы;
• Аналогично устанавливают стропильную арку на противоположной фронтальной стене;
• Между вершинами крайних арок натягивают шпагат или прибивают прогон для установки промежуточных ферм. Для лучшей фиксации вертикального положения арок стропила временно скрепляют между собой досками;
• Устанавливают конек и приступают к обрешетке стропильной конструкции.

Важно! После установки стропильной конструкции следует вывести воздуховоды и дымовые трубы за пределы кровли.

Обрешетка и гидроизоляция кровли

Для укрепления стропильной конструкции и создания основы под кровельный материал на стропила устанавливают обрешетку .

Для пошаговой обрешетки под , профнастил, шифер или металлочерепицу используют доску хвойных пород дерева. Можно использовать 40х50 , 50х50 , 50х60 мм , но он будет утяжелять конструкцию кровли.

Теперь рассмотрим виды гидроизоляции для двухскатной крыши. Для двускатной крыши в качестве гидробарьера подойдет:

• Битумный рулонный материал – традиционная, недорогая, но недолговечная кровельная гидроизоляция;
• Армированная пленка – полиэтилен, укрепленный синтетической нитью, создает водонепроницаемым барьером между кровельным материалом и деревянной конструкцией кровли;
• Гидроизоляционная пленка – перфорированный полиэтилен, который обладает уникальной способностью пропускать испарения влаги из утеплителя, но не пропускает воду внутрь;
• Антиконденсатная пленка предназначена для защиты металлических кровельных материалов от конденсата. Наружный слой пленки выполнен из геотекстиля, который прекрасно впитывает влагу, а нижний полимерный слой не пропускает воду к деревянным элементам кровли.

Начинают укладку рулонную гидроизоляцию от нижнего края ската. Последующие ряды настилают внахлест.

Монтаж обрешетки

Монтаж обрешетки двускатной крыши - поэтапный процесс. Этапы монтажа таковы:

• Гидроизоляционный слой пристреливают оцинкованными скобами к стропилам с небольшим провисанием для подкровельной вентиляции;
• Для установки обрешетки к стропилам прибивают деревянные рейки поверх гидроизоляции, крепление ламелей обрешетки выполняют саморезами;
• К нижнему краю стропил крепят карниз;
• Через 30 см от карниза устанавливают следующую линию обрешетки;
• Ряды обрешетки крепят параллельно карнизу с шагом 60 см ;
• Соединяют деревянные ламели обрешетки на пересечении со стропилами;
• Дополнительный ряд устанавливают на 10 см ниже конька кровли;
• На торцевых стропилах закрепляют ветровые наличники;
• Сравнивают диагонали скатов крыши.

  После обрешетки стропильной конструкции приступают к наружной облицовке крыши кровельным материалом.
  
  

  Кровельные материалы и их крепление

  Для верхнего покрытия двускатной крыши используют современные кровельные материалы – ондулин, профнастил, металлочерепицу.

  Наряду с прочностью и долговечностью они отличаются легким весом, поэтому подходят для облицовки мансардных крыш.

  Листы кровельного покрытия крепят к обрешетке саморезами, начиная с нижнего ряда.
  Количество материала рассчитывают по площади скатов крыши с коэффициентом 1,2 на крепление внахлест.

  Перед началом укрытия ровных поверхностей, вокруг дымоходов и воздуховодов устанавливают фартуки из металла подходящей толщины или специальных заготовок.

  В завершение кровельных работ крепят коньковые элементы и торцовые планки.

  Совет! Под покрытие конька необходимо проклеить ленту-уплотнитель, которая не допустит попадание воды под обшивку кровли.

  Изнутри крышу утепляют и прокладывают пароизоляционный слой.

  Тепло- и пароизоляция двускатной крыши мансардного помещения

  Утепление мансардной крыши производят укладкой теплоизоляционного слоя в углубления между стропилами. В качестве теплоизоляции используют минеральную вату , которая имеет небольшой вес, хорошую паропроницаемость и низкую теплопроводность.

  Чтобы избежать намокания минеральной ваты из-за образования конденсата, ее покрывают «дышащим» слоем пароизоляции. Перфорированные полиэтиленовые пленки, антиконденсатные многослойные покрытия и диффузные мембраны хорошо справляются с задачей паровой изоляции внутренней поверхности крыши.

  Пароизоляция прокладывается поперек стропил, по всей длине помещения, с перекрытием полос не менее чем на 10 см . Швы проклеивают специальным скотчем . К стропилам пленку пристреливают скобами с помощью степлера.

  На завершающем этапе устройства мансардного помещения, внутреннюю поверхность двускатной крыши обшивают листами фанеры, гипсокартона, вагонкой или другим декоративным покрытием.

  Более подробную информацию о том, как и чем утеплить крышу мансарды правильно читайте .

  При соблюдении основных правил возведения двускатной крыши, учитывая советы специалистов по выбору и креплению строительных и изоляционных материалов, устройство мансардного помещения выполняют самостоятельно. Теплая, хорошо проветриваемая мансарда послужит дополнительным жилым помещением и улучшит микроклимат всего дома.

  Смотрите видео о монтаже стропильной системы двускатной мансардной крыши: