Схема стропильной системы мансардной крыши

Конструкции двухскатной мансардной крыши: стандартная, остроконечная

Проекты двухскатных мансардных крыш набирают в настоящее время все большую популярность. Причина кроется в возможности решить некоторые проблемы нехватки жилой площади, причем без вложения больших средств. И только от формы крыши зависит, в какой мере можно будет использовать мансардный этаж, и будет ли он пригоден для использования как жилое помещение.

Двухскатная мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения. Сразу оговоримся, что данная конструкция в производстве несколько сложнее стандартной крыши. Применение современных строительных технологий позволяет разрешить многие из проблем, связанных с возведением.

Виды стропильных систем

Если вы решили построить сами дом с мансардной крышей, то первым делом стоит выбрать ее вид. Такая конструкция может быть односкатной, двухскатной, вальмовой и так далее. У каждой разновидности строения крыши есть свои плюсы и минусы. Например, конструкция с 1-м скатом считается самой дешевой. Вальмовая крыша обладает эстетичным внешним видом.

Наибольшей популярность пользуется двухскатный вариант. Такая крыша более проста в исполнении, по сравнению с вальмовой или четырехскатной стропильной конструкцией, и при этом оставляет достаточно много свободного пространства, особенно если выбирается ломаная разновидность. Мансарда дома получается достаточно просторной и только способствует улучшению внешнего вида. К тому же конструкция получается надежной и долговечной.

Если вы выбрали двухскатный вариант мансардной крыши, то стоит определиться с типом стропильной системы. Тут специалисты предлагают 2 основных варианта, а именно:

1. Наслонная. Такая разновидность стропильной системы двухскатной мансардной крыши возводится в том случае, если дом имеет дополнительную несущую стену по центральной оси. Вся конструкция упирается на мауэрлат и коньковый прогон. Последний при помощи стоек переносит нагрузку на осевую несущую стену. Подобная стропильная система мансарды испытывает нагрузку только на изгиб. В связи с этим она менее массивная и требует меньшего количества материала.
2. Висячая стропильная система мансардной крыши применяется в том случае, если дом не имеет осевой несущей стены. Такая конструкция стропильной системы опирается только на мауэрлат и создает только распорную нагрузку. Чтобы ее компенсировать используется затяжка. Последняя может быть расположена как в нижней части стропильного треугольника (каждой пары стропил), так и в верхней его части. Последний вариант при желании иметь мансарду в доме практически не используется, так как в этом случае свободного пространства будет слишком мало.

Некоторые специалисты выделяют и комбинированный вариант стропильной системы мансардной крыши. Такая конструкция может быть использована в том случае, если в доме вместо несущей стены имеются опорные колонны. В этом случае часть стропил можно монтировать с применением наслонной технологии, а другую часть как висячие.

Правила расчета элементов стропильного каркаса

Строительные нормы требуют соблюдение определенных параметров для жилого помещения. Что касается высоты потолка, то она должна быть не меньше 2,5 метров, при этом обязательно наличие источников естественного света, то есть окон. Главным параметром крыши мансардного типа, который влияет на высоту потолка, можно назвать уклон скатов. При его расчете явным становится факт, что небольшой угол наклона существенно снижает высоту потолков, а крутой скат делает крышу массивной, неустойчивой и более затратной. Решить эту проблему помогает крыша ломаного типа, скаты которой в нижней части имеют уклон 60 градусов, а в верхней — 30 градусов.

Составляя проект мансардной крыши, следует обратить внимание на величину сечения элементов стропильного каркаса и установку стропил мансардной крыши. При возведении стандартной конструкции эти параметры можно взять из специальных справочников, где они рассчитаны с учетом длины элементов, шагом между ними, а также видом и качеством материала. Но нестандартные параметры крыши требуют более точных расчетов, учитывающих общую нагрузку на стропильный каркас. Также во внимание принимаются сезонные нагрузки от снежной массы, они обозначаются климатическим коэффициентом, который характеризует погоду в определенной местности.

В большинстве случаев мансардная крыша возводится на деревянной основе, но такая стропильная система требует усиления за счет увеличения сечения элементов, что неизбежно добавляет массу кровельной конструкции. Решением этой проблемы становится устройство стропил мансардной крыши из металла, который имеет большую прочность при одинаковых параметрах.

Конструкция стропильной системы

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

• Мауэрлат. Основание крыши, своего рода фундамент, который берет на себя вес крыши и распределяет по периметру опорных стен. Его изготавливают из бруса размером 150х150 мм или толще. Установка мауэрлата выполняется с помощью анкерных болтов или шпилек, вмонтированных в армобетонный пояс. Межу поверхностью стены и брусом прокладывают гидроизоляционный слой или обрабатывают его битумной мастикой. Очень важный момент крепежа заключается в расчете мест установки шпилек, расстояние между ними выбирают так, чтобы не попасть под стропильные ноги.
• Стропила. Это элементы стропильной системы, которые формируют уклон крыши. Верхушка стропильной ноги закрепляется на коньковый брус, а низ – на мауэрлат или стойку, если речь идет о верхних стропилах ломанной крыши. Ноги изготавливают из досок 50х150 мм или 100х150мм. Расстояние между ними называют шагом, оно варьируется от 50 до 120 см в зависимости от веса кровельного материала. Взаиморасположение и сечение стропильных ног описывает схема стропильной системы, облегчающая монтаж.

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

Схема сборки стропильной системы для мансарды

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

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

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

Блочный тип

Перекрытие становится опорой для заранее подготовленных блочных модулей. Самое большое преимущество данной системы в сборке — она простая и проводится на земле. Своими руками создавать данный тип гораздо легче, чем остальные. Важны при этом два момента:

• На земле легче соединить элементы и провести более крепкое скрепление
• В условиях высоты человек волнуется, при этом снижая качество всей постройки. На земле же погрешности не только реже возникают, но и более заметны.

В то же время есть и недостаток. Стропила мансардной крыши довольно тяжелы, что затрудняет подъем конструкции на этаж, и произвести его можно только при помощи бригады из 4 и более человек. Облегчается задача для тех, кто обладает специальной подъемной техникой, но таких единицы.

1. Составление проекта.
2. Создание рам — основ стен мансардного помещения. Продольные части — замена стандартным прогонам и лежням. Они, а также стойки, доставляются к месту сборки — ровной земляной поверхности.
3. Далее отмечаем места, куда будут крепиться опорные конструкции боковин. Они должны иметь вид линий, которые при последующей пилке создают гнезда для закрепления.
4. Установка и фиксация на короткий срок. Для второго применяются распорки; помимо скрепления с местом к раме присоединяются балки.
5. Балки должны иметь гнезда для соединения со стропилами в мансардной крыше. В качестве инструментов берутся бензопила и стамеска.

Важно! Гнезда для стропил должны находиться на одной линии, иначе конструкция получит косой вид.

• На земле также создается верхний ярус стропил чердака. Основание полученной конструкции является одновременно растяжкой в рамках мансардной системы. С краю от основы создаются гнезда. Не забудьте определиться с шипами на нижних половинах стропилин.
• Проводится сцепление всех элементов верхней части между собой: в этом поможет деревянное дополнение для узла конька. Нелишним будет монтаж дополнительного ригеля.
• До перемещения на мансардную крышу создаются заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. Раскроить их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливать следует только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
• Примеряется нижняя стропилина к торцу. Форма шипа прорисовывается в зоне ее нижней пятки, повторяя конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаются шипы.
• Верхний ярус перемещается на крышу вместе со стропильными ногами нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязке стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы наглядные схемы для мансардной крыши, представляющие конструкцию.

Приведенные варианты схем мансардных помещений универсальны: владельцы домов смогут выбрать тот, который больше остальных отвечает их требованиям. Независимо от типа мансарды главное — правильные материалы и монтаж стропильной системы. Тогда постройка прослужит долго и будет безопасна для жильцов.

Мансардная крыша чертеж. Расчет и чертеж стропильной системы мансардной крыши

Выбрав тип, и определив дизайн мансарды. необходимо выполнить расчёт стропильной системы мансардной крыши. При этом надо учитывать, что стропила не только обеспечивают прочность и надежность кровли, но и формпируют внутреннее пространство мансарды. Допускается, что часть площади будет иметь небольшую высоту потолка. Там, как правило, располагают мебель, или используют для организации мест хранения. Не смотря на некоторые ограничения, внутреннее пространство должно быть достаточно просторным и не вызывать дискомфорта.

Стропильную систему можно рассчитать так, чтобы внутреннее пространство мансарды было просторным и комфортным

Первый этап проектирования – выбор схемы стропильной системы мансардной крыши. В схеме определяется тип и расположение элементов стропильной системы. В частности, определяется тип стропил: наслонные или висячие. Отличие между этими элементами в следующем: наслонные стропила на мансардном этаже опираются на боковые стены или иные опоры. Висячие стропила образуют единую, жестко связанную между собой конструкцию. В зависимости от ширины пролета, схема стропильной системы мансардной крыши может быть усилена дополнительными связями.

На схеме показаны основные элементы и части стропильной системы мансардной крыши и их взаимное расположение

Далее необходимо выполнить расчеты, в которых учитывают ветровые и снеговые нагрузки, которые будут действовать на кровлю. От этих параметров зависит материал, сечение и расстояние между стропилами мансардной крыши. Рекомендуется применять так называемый «запас прочности». Это означает, что полученный результат необходимо умножить на повышающий коэффициент, тем самым гарантируя повышенную надежность стропильной системы мансарды. С учетом особенностей эксплуатации величина этого коэффициента принимается от 1,5 до 3.

Важно При проведении расчетов необходимо учитывать вес кровельной системы. В частности, при использовании керамической черепицы сечение бруса для стропил должно быть не менее 70х150 мм, при шаге, равном 0,5 м.

Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций. Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами. Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты.

Стропила мансардной крыши необходимо обработать специальным антисептиком, препятствующим гниению древесины

Однако не всегда возможно применить дерево для изготовления стропил. При больших нагрузках требуется применение бруса с большим профилем сечения, либо существенное уменьшение расстояния между элементами. Это приводит к значительному утяжелению всей конструкции мансардной крыши и, как следствие, к необходимости увеличения несущей способности стен мансарды. В этом случае нередко используют металлические стропила мансардных крыш.

Результаты расчетов отражаются в чертежах, где указываются все проектные решения, принятые для данной стропильной системы мансарды. Если работа выполняется самостоятельно, то допускается вместо подробного чертежа разработать упрощенный эскиз стропильной системы мансардной крыши. При этом эскиз должен иметь все сведения и параметры, необходимые для сборки и установки стропил.

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

• классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
• остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
• ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Окна. Типы и правила установки

Помещение может считаться жилым, только когда в нем присутствует естественное освещение, то есть, попросту говоря, окна. Сделать их на вертикальной поверхности довольно просто, а вот в наклонной стене мансарды – немного сложнее, ведь они должны не только пропускать свет, но и брать на себя часть ветровых и снеговых нагрузок, а также быть водонепроницаемыми. При этом площадь окон, согласно существующим нормативам, должна составлять не менее 10% от площади пола, а если мансарда разделена на несколько помещений — каждое из них должно иметь как минимум одно окно.