Стропильная система мансардной крыши? Легко!

Двускатная крыша: виды и преимущества

Напомним, что двускатная крыша – это вид кровли, состоящий из двух плоскостей (скатов), соединенных под углом определенного градуса. Она может быть простой (симметричной либо ассиметричной) и сложной – ломанной.

Рациональность выбора кровли из двух скатов определяется такими ее преимуществами:

• Экономичность и простота возведения, в сравнении с другими кровельными конструкциями.
• Легкость и доступность обслуживания в любое время года.
• Надежность и прочность при ветре, снегопаде, граде и прочих природных воздействиях.
• Возможность обустройства мансарды.
• Более качественная гидро- и теплоизоляция.

Выбор стропильной системы

Когда я планировал дом, то было много вариаций о виде крыши дома. То, что, крыша будет мансардной – даже не обсуждалось, но какой формы?

Изначально я хотел сделать ломаную крышу – а-ля 90-е, но когда начал рассчитывать балки перекрытия дома, то осознал свою ошибку, и стал искать другой вариант. В этом варианте у меня получился большой прогиб потолочных балок в перекрытии первого этажа. Это было не допустимо – пришлось думать дальше.

Часть первого варианта моего дома

В итоге остановился на двускатной мансардной крыше, с высотой стен у мауэрлата 120 см. Эта высота оказалась вполне удобна при моем угле крыши. Я свободно не нагибаясь могу дотянуться до стены дома рукой, правда уперевшись лбом в потолок)))

Внешний вид фасада дома получился весьма привлекательным. Монтаж кровли такой крыши был также удобен, по крыше можно свободно ходить. Небольшая проблемка была с материалом, но немного подождал, и мне напилили необходимую доску.

Да и рассчитать такую крышу оказалось очень легко, как и монтировать стропила. Все детали легко заготовить заранее.

Стропильная система

Является несущей основой мансардной кровли и должна выдерживать не только собственный вес, но также расчетные ветровые и снеговые нагрузки. Стропильная система мансарды связывает воедино балки перекрытия, кровельные скаты, стены и потолок. Это обстоятельство требует грамотного расчета и умелой реализации.

Размеры мансарды и ее конструкция зависят от ширины здания и требуемой высоты помещения (от 2,5 до 3,5 метра). Поэтому не спешите заказывать пиломатериалы для ее строительства, а лучше заранее подготовьте подробный чертеж и проработайте узлы всех соединений.

На схеме стропильной системы нужно четко увязать между собой высоту, шаг и сечение стоек, длину и наклон стропил, определить места установки окон, выбрать размер обрешетки и материал для обшивки фронтона.

Особенно тщательно нужно продумать и выполнить крепление стропильных ног к мауэрлату и самого мауэрлата к стене здания. Любой серьезный просчет здесь может привести к тому, что крыша мансардного типа будет оторвана и разрушена при штормовом ветре.

Для упрощения расчета можно воспользоваться готовыми вариантами конструктивных решений узлов стропильной системы, где указаны основные размеры и способы крепления.

А так выглядит схема самой простой стропильной системы мансардной крыши.

Рис. 1 Схема стропильной системы

Как видно из рисунка 1, стропильная система мансардной крыши состоит из нижних стропильных ног (наклонные стропила), верхних (висячих) стропил, вертикальных стоек, горизонтальной связующей перекладины и конькового бруса. Если размер мансарды невелик, то от конькового бруса можно отказаться. Его функцию выполнит сплошная обрешетка, создающая диафрагму жесткости.

Жесткость стропильной системы в боковом и вертикальном направлениях обеспечивает треугольная форма коньковой и боковой ферм. Объемная жесткость конструкции достигается за счет установки подкосов, образующих треугольники с вертикальными стойками.

Как правило, ломаная мансардная крыша строится из массива древесины (сосна, ель). Иногда для этой цели используют более легкий и прочный клееный брус, позволяющий увеличить шаг стропил без потери жесткости. Клееный брус, в отличие от обычного не нуждается в дополнительной пропитке, защищающей древесину от грибка, насекомых и огня.

Особо прочная конструкция мансардной крыши требует использования стальных тонкостенных конструкций. Они долговечны, огнестойки и просты в сборке, но значительно дороже деревянных.

Мансардные окна

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Плюсы наклонного мансардного окна:

• большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
• поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
• относительно легкая установка.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Перед возведением мансарды необходим хороший проект. Внешний вид будущей кровли должен гармонировать с общим видом здания. Существует несколько разновидностей конструкции стропильного каркаса, которые зависят от типа кровли, шага стропил и варианта мансардной крыши. Остановив свой выбор на конкретной конфигурации, следует точно знать, из каких конструктивных элементов состоит стропильная система. Она является опорным скелетом кровли, и выдерживает не только ее вес, но и воздействие атмосферных осадков.

Стропильная система мансардной крыши имеет свои особенности конфигурации, которые важно учитывать при планировании и строительстве

Правильный монтаж стропильной системы обеспечивает ее надежность, функциональность и долговечность.

При создании проекта мансардной крыши следует:

• выполнить правильный расчет нагрузки на опорные несущие стены и фундамент, не допуская ее превышения;
• подобрать качественную теплоизоляцию, чтобы избежать неравномерного обогрева помещения;
• выбрать хорошую звукоизоляцию благодаря правильно подобранному кровельному материалу;
• подобрать хорошую гидроизоляцию;
• выбрать легкие по весу облицовочные материалы для отделки мансардного помещения.

Схемы мансардной крыши

Стропильная система может иметь наклонную или висячую конструкцию. В висячих конструкциях стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для распределения нагрузки на стропила устанавливаются нижние и верхние затяжки. Когда длина ската более 4 м, для предотвращения провисания в нижней части конструкции стропильные ноги подпираются при помощи стоек и подкосов. Главным достоинством такой конструкции является то, что все ее элементы размещаются в неиспользуемых местах мансарды, что создает больше свободного пространства.

Правильный и точный расчет мансардной крыши позволяет получить надёжную и долговечную конструкцию

Существуют проекты мансардных крыш частных домов, где используется оба варианта стропильных систем. Для освобождения свободного пространства элементы каркаса можно сместить в одну из сторон, где они будут использоваться в качестве основы для отделки стен, а ригель подойдет для облицовки потолка. В некоторых архитектурных стилях балки и стойки могут быть использованы в роли элементов декора.

Для обустройства большого карнизного свеса, мансардная крыша выполняется с упором за пределы несущих стен. Здесь не устанавливается мауэрлат. Система монтируется с использованием балок. Обязательно устанавливается подкос, специальные стойки врезаются в балки перекрытия, а стропила закрепляются, используя надежное анкерное соединение и проволочные скрутки.

Схема стропильной системы мансардной крыши

Монтаж крыши с мансардой

Во время строительства кирпичного здания сторона мансарды, которая является фронтальной, также делается из кирпича. Это упрощает процесс, так как не придется проводить расчеты параметров всех элементов кровли. Тем не менее, необходимо не забывать, что стены должны находиться на надежном основании. Также они должны иметь необходимую толщину, потому что фронтон образует огромное давление на фундамент строения.

Если же крыша дома мансарды у вас будет использоваться в качестве дополнительного этажа, то фронтон должен быть сделан из кирпича или пеноблоков. Это позволит создать под кровлей помещение.

Чтобы подкровельное пространство имело приемлемую высоту с двускатной крышей и простор, то угол каждого ската должен равняться 45 градусам. Величина угла зависит от ширины боковой части здания (торец). Если угол сделать меньше, то простор комнаты под кровлей также уменьшится. Если угол будет большим, то высота будет огромной, мансарда и ее стропильная система будут оказывать огромную нагрузку на фундамент. Также расход средств будет неоправданным.

Монтаж двухскатной крыши производится значительно легче чем для мансарды с ломаной крышей. Так как, чтобы возвести первую, применяются ровные стропила для мансардной крыши, исключаются перегибы и остальные связи, которые являются дополнительными. Но ломаная кровля мансарды позволяет соорудить помещение более просторным, а потолки благодаря такой конструкции будут иметь нужную высоту. Конструкция ломаной мансардной крыши не только создает простор, но и делает строение солидным. Сложность такой конструкции заключается в том, что она имеет огромное число соединительных узлов. Все эти соединения должны делаться согласно правилам, тогда вы сможете гарантировать высокое качество.

Перед тем, как проводить закупку материала для определенной разновидности стропильной системы мансардной кровли, нужно выполнить проектирование с необходимыми размерами.

Разновидности стропил и их конструкция

По конструкции различаются 2 основных вида стропильных систем:

1. Наслонная (настильная) система. В ней стропила внизу опираются непосредственно на мауэрлат. В постройках шириной более 4 м под верхнее соединение устанавливается стойка, а при ширине более 6 м применяются дополнительные укрепляющие элементы (подкосы и ригель). Особенностью наслонной конструкции является то, что стойка опирается на лежень, установленный непосредственно на перекрытие.
2. Висячий тип. В случае устройства крыши с висячими стропилами, каждая ферма выполняется в форме жесткого треугольника, т.к. нижние концы стропил соединяются затяжкой. Для усиления применяются также ригели. Ферма собирается отдельно, а затем закрепляется на мауэрлате. При повышенной ширине дома стойки фермы также опираются на брус затяжки, без установки леженя.

Стропильные системы, помимо стандартного варианта с центральной стойкой, могут иметь и другие конструкции:

1. W-образная. В ферме вместо вертикально стойки устанавливаются стропильные ноги, образующие треугольник с вершиной в месте соединения стропил. От основания этого треугольника от затяжки в обе стороны монтируются откосы до стропил. В итоге формируется опора в виде буквы W.
2. М-образная. Помимо центральной стойки устанавливаются еще 2 дополнительные стоки по центру стропил. При этом низ центральной стойки соединяется подкосами с верхом обоих дополнительных стоек.
3. Е-образная. Формируется стропильная нога, состоящая из центральной стойки и двух подкосок, соединяющих оба стропила с точкой крепления стойки на затяжке.

При формировании мансарды иногда используется особая конструкция стропильной системы. В ней предусмотрены 2 стойки, поддерживающие оба стропила. Места соединения стоек со стропилами соединяются ригелем. Такая конструкция выполняется в висячем варианте, т.е. с затяжкой.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Перед возведением мансарды необходим хороший проект. Внешний вид будущей кровли должен гармонировать с общим видом здания. Существует несколько разновидностей конструкции стропильного каркаса, которые зависят от типа кровли, шага стропил и варианта мансардной крыши. Остановив свой выбор на конкретной конфигурации, следует точно знать, из каких конструктивных элементов состоит стропильная система. Она является опорным скелетом кровли, и выдерживает не только ее вес, но и воздействие атмосферных осадков.

Стропильная система мансардной крыши имеет свои особенности конфигурации, которые важно учитывать при планировании и строительстве

Правильный монтаж стропильной системы обеспечивает ее надежность, функциональность и долговечность.

При создании проекта мансардной крыши следует:

• выполнить правильный расчет нагрузки на опорные несущие стены и фундамент, не допуская ее превышения;
• подобрать качественную теплоизоляцию, чтобы избежать неравномерного обогрева помещения;
• выбрать хорошую звукоизоляцию благодаря правильно подобранному кровельному материалу;
• подобрать хорошую гидроизоляцию;
• выбрать легкие по весу облицовочные материалы для отделки мансардного помещения.

Особенности возведения безраспорной стропильной системы

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

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

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

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

Повышение жесткости конструкции

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

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

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

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

Кровельный пирог

В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.

Представлена она несколькими слоями различных материалов, которые необходимы для защиты помещения мансарды от холодных воздушных масс и повышенного уровня влажности.

Кровельный пирог мансардной крыши включает в себя:

• Внутреннюю отделку;
• Обрешетку;
• Пароиоляционный слой;
• Контробрешетку;
• Теплоизоляционный слой;
• Гидроизоляцию;
• Системы вентиляции;
• Кровельный материал.

Каждый слой предназначен для выполнения определенных функций, которые необходимы для нормальной работы всей системы крыши.

Если допустить ошибки при монтаже или пренебречь каким-либо из слоев, то это может привести к необходимости переделать всю конструкцию.

Также стоит рассчитывать структуру пирога и материалы для его сооружения в соответствии с погодой и климатом, присущими региону.

Начинают оборудовать кровельный пирог с сооружения обрешетки, разновидность которой подбирается в зависимости от выбранного кровельного покрытия и бывает сплошного типа или разреженного.

Алгоритм монтажа для любых разновидностей кровель аналогичен, только отличается необходимостью оборудования теплоизоляционного слоя.

Схема кровельного пирога в разрезе

Полумансарда и ее особенности

Полумансарда – это изначально жилой этаж, который совмещен с крышей. Полумансарда архитектурно выразительна, имеет свои особенности, а также она может быть использована как полноценное помещение.

Наружные торцовые стены имеют высоту не менее полутора метра, также они являются несущими.

По сути, боковые стены данного помещения образованы вертикально расположенной строительной конструктивной системой, а также скатом крыши.

Преимущества и недостатки полумансарды

Возведение мансардного или полумансардного этажа значительно сэкономит денежные затраты, в отличие от возведения полноценного этажа.

К преимуществам полумансардного этажа можно отнести несколько факторов. Существует возможность применения вертикального, то есть торцового полноценного остекления, без применения мансардных окон, которые являются довольно дорогим удовольствием. Также получается использовать пространство данного этажа более рационально, чем в мансардном этаже.

Типичный дом с полумансардой вместо второго этажа

Главным недостатком мансардных и полумансардных этажей является большая теплопотеря через кровельное покрытие. Но этот изъян легко устранить, проведя тщательную работу по устройству теплоизоляции, соблюдая все этапы и используя качественные и проверенные материалы.

Полумансардный этаж также будет стоить дороже, чем устройство мансардного этажа, но дешевле, чем устройство полноценного этажа.

Стропильная система полумансардной кровли

При проектировании каркасной конструкции необходимо учесть будущий наклон кровли. Архитектурные особенности данного строения позволяют сделать высокую крышу, чтобы гармонировать с общим видом всего задания. Также проектируя крышу важно учесть все нагрузки. Она должна выдержать снег, дождь, ветер. При проектировании крыши очень тщательно разрабатывают будущую стропильную систему.

Данная система будет безраспорной, важно, чтобы стропильная нога производила работу на изгиб, не передавая нагрузку на стены. Одна из опор будет закрепленной, но с возможностью вращения, а вторая опора будет подвижной и свободно вращающейся. Важно помнить об устройстве мауэрлата и монтировке конькового прогона, опирающегося на стойки.

Общий вид стропильной системы полумансарды с изгибом кровли

Монтировать безраспорную конструкцию можно по-разному. Опорным брусом подшивается нижняя часть стропила, в этом брусе делается специальный паз для упора в мауэрлат. А в горизонтальной части стропильной ноги делают запил со скосом для опирания на брус.

Этот скос позволит избежать распора, что даст возможность работать стропилу на изгиб. Закрепление происходит при помощи гвоздей, уголков или скоб. На коньковый прогон укладывают верхние концы стропильных ног, и крепят по принципу скользящей опоры. Этот принцип позволяет конструкции при деформациях и изменениях двигаться в определенных, заданных границах.

Также можно использовать более распространенный вариант. Стропила укладывают друг в друга либо в прогон, связывая их между собой зубчатыми пластинами из металла. Верхние части стропил закрепляют болтом. В боковую часть вбивают по гвоздю под определенным углом.

Более подробная схема полумансардной стропильной системы

Также укрепление делают при помощи металлических пластин или уголков из стали, которые фиксируют стропильную ногу с двух сторон. Не стоит жестко крепить всю конструкцию, иначе вы лишите ее необходимого движения, и из-за этого распорная нагрузка перестанет передаваться на мауэрлат.

Особенности конструкции, и ее прочность

Стропильная конструкция требует скольжения и определенной свободы, иначе вся ее работа будет неверной. Обычно стропильные ноги крепят одним концом принципом скользящей опоры, а вторым на шарнирное соединение. Данный крепеж является самым правильным и эффективным, так как полностью поддерживает всю конструкцию в правильном состоянии, позволяет ей работать верно.

Коньковый прогон необходимо жестко упирать во фронтоны, чтобы предотвратить смещение конструкции из-за неравномерного распределения сил, одних вертикальных стоек для этого будет недостаточно.

Для придания устойчивости всей системе, низ стоек, которые поддерживают прогон, жестко защемляют путем врубки в лежень, а также крепят к перекрытиям. Монтируют также горизонтальную схватку, закрепляя ее гвоздями к стойкам. Данная схватка является предаварийным элементом для всей конструктивной системы и может спасти ситуацию, если нагрузка на кровлю окажется слишком большой и произойдет деформация.

Проект каркасной мансардной крыши

Соорудить каркасный мансардный этаж своими руками — сложная задача, требующая от мастера точности и проведения тщательных предварительных расчетов. Особое внимание стоит уделить разработке проекта.

Решения мансардных окон

При составлении схемы каркасной крыши сделайте несколько проекций конструкции. Такой подход позволит понять, каким образом располагаются элементы стропильной каркасной системы. Правильно рассчитайте, какую высоту будет иметь мансардный конек. Ведь от него напрямую зависит площадь внутреннего помещения.

Проект дома с мансардой

Проектируя каркасный этаж, отталкивайтесь от фигуры с прямым углом. Лучше всего в качестве основы использовать квадрат или прямоугольник, описывающий будущую комнату. Это поможет избежать ошибок при расчете угла ската крыши.

Конструкцию крыши нужно тщательно разработать

В конце свой каркасный проект, даже если он простой, лучше показать специалисту. Компетентный сотрудник укажет на ошибки, а также подскажет, какой должна быть крыша и какие материалы следует использовать для ее сооружения.

Устройство скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Испытания прошли успешно

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

Монтаж двускатной крыши

Лучше будет, если проект кровли включит в себя и подробный план работ: расположение на стене несущего устройства – мауэрлата, порядок установки стропильной системы, монтаж обрешетки, порядок укладки пирога кровли.

Крепление мауэрлата

Несущие брусья из сосны, лиственницы иди дуба чаще всего имеют стандартную длину – 6 м. Для большинства построек их нужно соединять между собой.

Наиболее надежный способ – с запилом бруса (выборки древесины) и присоединением концов друг к другу внахлест. Половинки крепятся с помощью шайб и болтов М14, М12 и таким же способом соединяются по углам.

К стене крепится несколькими способами или их комбинацией:

Устройство висячих стропил

Стропильная конструкция такого типа нужна, когда в помещении под крышей не должно быть перегородок. Стропила не имеют поддержки в центре и опираются друг на друга или коньковую балку – висят.

В качестве креплений используются пластины из металла, анкеры, гвозди или прорезные шипы. Основная нагрузка передается на распорки у основания и затяжку, высота расположения которой зависит от величины сдерживаемого усилия.

Балки, горизонтально расположенные между стропилами, осуществляют усиление и стягивание стропильных ног. Возле конька крыши устанавливают дополнительные элементы из прочного бруса – ригели. Они выполняют функцию компенсации растягивающих воздействий.

Равномерно распределить нагрузку на стены и фундамент здания помогает мауэрлат.

Чтобы поддержать длинные затяжки, в конструкцию встраивают элементы, называемые бабками. Они располагаются под самым коньком кровли.

Большие пролеты нуждаются в дополнительных подкосах и стойках, поддерживающих стропила. Конструкции собирают в арки разных форм.

Варианты крепления висячих стропил к мауэрлату

Стропильные ноги крепятся к мауэрлату рядом способов:

1. Врубка стропил в несущий брус по заранее подготовленному шаблону.
2. Если наклон ската больше 35°, можно использовать «двойной зуб». В месте расположения на балке крайнего упора вырезается шип. На самой балке устанавливается 2 упора, а в стропильной ноге делается отверстие.
3. Крепление с помощью хомутов и болтов. На балке делают выемку, в которую ставится срезанная по торцу стропилина.

Независимо от способа, лучше придерживаться следующих рекомендаций:

• глубина, на которую допустимо зарубать стропила, не должна превышать 1/3 ширины;
• для надежного соединения в каждом узле лучше применять 2 способа крепежа;
• не всегда допустимо использовать шаблонные варианты, бывает, что требуется подогнать отдельно каждую ногу.

Устройство наслонных стропил

Если в постройке имеются промежуточные опоры и внутренние несущие стены, то для того, чтобы сделать крышу, применяют наслонную стропильную систему. Она отличается от висячей тем, что содержит опорные стойки под коньковым брусом и стропилами (подстропильные элементы).

Конструкции могут быть как симметричными, так и несимметричными. Кроме того, существуют:

• безраспорные системы, в которых распирающее горизонтальные усилия не передается на стены, а стропильная нога работает только на изгиб;
• распорные системы – они содержат распор, передающий нагрузку на стены при прежних напряжениях изгиба и сжатия.

Возможно использование гибридных конструкций, объединяющих наслонные и висячие.

Монтаж обрешетки

Обрешетка бывает разреженной и сплошной, одно- и двухслойной. Выбор зависит от материала кровли.

Для изготовления сплошной обрешетки используют:

• ДВП;
• ДСП;
• ОСП;
• фанеру повышенной влагостойкости.

Разреженную делают из доски или бруса, металла.

Элементы крепятся к стропильным ногам с помощью гвоздей и саморезов. Шаг обрешетки зависит от материала покрытия и толщины доски. Для 20 мм он составляет 30 см, для 30 мм – 120 см.

Рекомендации по расчетам

Приступая к проведению расчетов кровельной конструкции мансардной крыши необходимо составить план кровли, при этом нужно на бумаге построить максимально детальный план с учетом масштаба.

При проведении расчетов рекомендуется максимально опираться на стандартные величины изделий стройматериалов, выпускаемые промышленностью. Например, брать стандартные длины досок – 4,5 и 6 метров.

На бумаге с помощью карандаша, линейки и транспортира рассчитать возможные варианты устройства стропильной системы. Поскольку вносить изменения на этапе строительства чаще всего приходится в сторону увеличения количества материалов.

Строительные материалы

При строительстве мансардной кровли особое внимание в расчетах уделяют правильному подбору материалов, поскольку неправильный подбор и устройство стройматериалов может привести к ошибкам в установке кровли, ее утяжелению конструкции.

Параметры материалов для возведения мансардной крыши

Для устройства стропильной конструкции рассчитываются бруски различного сечения, из хвойных пород древесины, при выборе материала, его осмотре обращается внимание на наличие сучков и их количества, нормальным считается наличие не более 3 сучков на 1 погонный метр материала.

Для устройства обрешетки берется в расчет стандартная длина доски в 4,5 или 6 метров.

При расчете кровельного покрытия берутся за основу стандартные размеры кровельных материалов, при этом в случае если боковые стропила имеют длину в 2,5 листа шифера, то в расчете берется 3 ряда, то есть округляется в большую сторону.

Какого сечения требуются стропила?

При возведении мансардной кровли в расчете берут стандартные размеры брусков для устройства стропил – 50х100 миллиметров или 50х150 миллиметров.

Расчет ветровой нагрузки

Ветровая нагрузка является временной нагрузкой на плоскость крыши. Расчет ветровой нагрузки производится согласно СНиП “Нагрузки и воздействия”, это старый добрый советский СНиП, однако, сегодня он действует не во всех регионах России, многие субъекты разработали свои региональные нормы.

Проведение расчета ветровой нагрузки кровли связано с тем, чтобы задать необходимый запас прочности при кратковременном воздействии сильных порывов ветра. Такая необходимость связана с тем, что ветровая нагрузка имеет существенные отличия даже в одной местности.

Всего же на силу ветра в основном влияют:

• регион расположения постройки;
• наличие городской застройки;
• высота здания и угол наклона крыши.

Расчет снеговой нагрузки

В отличие от ветровой нагрузки снеговая нагрузка является более продолжительной и относится к разряду долговременных нагрузок. На определение снеговой нагрузки влияют несколько факторов – наклон кровли, количество скатов крыши, наличие дымоходов, перепадов крыши, парапетов и слуховых окон.

Кроме этого, важную роль играет примерное количество снегового покрова, зависящее от местности расположения.

Как и ветровая нагрузка, снеговая нагрузка рассчитывается по СНиП “Нагрузки и воздействия” при этом берется поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона крыши:

• коэффициент при наклоне до 25 градусов равен 1.
• коэффициент при наклоне крыши от 25 до 60 градусов равен 1,025;
• при углу наклона больше 60 градусов коэффициент не учитывается.

Расчет ломаной мансардной крыши

Расчет ломаной мансардной крыши производится поэтапно с учетом основных параметров, в которых рассчитываются:

• угол наклона крыши;
• длина и сечение конькового и бокового стропил, их усиление;
• сечение и шаг обрешетки;
• площадь боковых и коньковых скатов;
• масса кровельного материала, расчет нагрузок и масса утеплителя;
• расчет расстояния между стропилами.

В конце расчета производится расчет необходимого материала.

Расчет двускатной мансардной крыши

Расчет двухскатной крыши практически не отличается от расчета ломаной крыши за исключением, того, что в расчете не проводится расчет коньковых и боковых стропил, боковых и коньковых скатов крыши.

Как сделать вальмовую крышу своими руками: пошаговая инструкция

Все работы тщательно планируют. Составляют список всех мероприятий, которые необходимы, прописывая важные моменты. Так их можно не упустить. Конструкция такой кровли сложна и малейшая неточность может привести к обрушению. Этапы:

1. Подготавливают элементы из древесины. Их сушат, если ранее они не прошли эту процедуру, обрабатывают антисептическими растворами, снова дают просохнуть. После достижения готовности, монтируют систему.
2. Устанавливают, крепят мауэрлаты. Они должны быть размещены по периметру каждой несущей стены. Под ними располагают гидроизоляционные материалы. На опорах делают разметку, в соответствии с заблаговременно осуществленными вычислениями. Лучше задействовать яркие маркеры для отметок. Возможно, потребуется вбить маячки.
3. Тщательно проверяют все размеры относительно каждой стены. Если они не идентичные, то лучше перемерить каждый участок. В противном случае балки перекрытия могут быть установлены неровно.
4. Монтируют балки перекрытий. Допустимо размещение на поверхности стен рядом с мауэрлатами. В другом случае выбирают участок стены ниже уровня закрепленного бруса.
5. Опоры нужно тщательно скрепить при помощи стяжек, это снимет нагрузку с полости несущих стеновых элементов.
6. На балки, предназначенные для перекрытий, по совету опытных мастеров, укладывают слой досок. Крепление их не обязательно. Это повысит комфортность, безопасность выполняемых работ.
7. Устанавливают стойки, крепя стяжками либо за перекрытия. Фиксируют их коньковой балкой, стропильными центральными брусьями по торцевой части кровли.
8. Осуществляют разметку, прикручивание промежуточных стропил по фронтальным скатам конструкции.
9. Размещают стропила диагонального назначения, соединяемые коньком и углами дома. Если есть необходимость, можно смонтировать ряд дополнительных стоек.
10. По диагональным стропилам крепят нарожники и укороченные стропильные элементы. Расстояние должно быть аналогичным промежуточным балкам.

На заметку!

В зависимости от проекта, можно встраивать и иные элементы, которые усилят объект, обеспечат надежную поддержку. Среди таких выделяют подкосные, шпренгельные элементы, ветровые балки.

Когда стропила ставят и заканчивают мауэрлатами, то их удлинение выполняют при помощи кобылок, а они создают навесы стен.

Монтаж кровельных полотен:

1. Прежде чем начать дальнейшие монтажные работы, осуществляют разметку, помечают область расположения оконных проемов на крыше.
2. Отмечают отверстия для дымоотвода, вентиляции, выход на балкон.
3. Все эти участки обрамляют специальными рейками. Набивку их делают по периметру.
4. На поверхность стропильной системы устанавливают «кровельный пирог».

Завершающий этап выполняют последовательно, как указано ниже:

1. Поверх стропил растягивают пароизоляционную пленку. Тщательно фиксируют.
2. На нее, по стропилам, прикручивают рейки, предназначенные для обрешетки.
3. Между всеми рейками прокладывают слои утеплительного материала. Он покрывается ветрозащитой. Может быть использована и плотная полиэтиленовая пленка.
4. Монтируют контрольную обрешетку.
5. Прикручивание металлочерепицы делают на контробрешетку.

На заметку!

Если это мягкая кровля, то потребуется подклад из плит фанеры, листов ОСБ.

• подготовить инструменты;
• закупить необходимый материал;
• следовать инструкции по монтажу.

Надежность основания и покрытия очень важна. Так кровля прослужит много лет, не будет портиться при различных осадках или ветровых нагрузках. Вальмовая крыша – это хороший вариант, при правильном возведении которого он будет служить много лет.

0

Ошибки при строительстве крыши своими руками

• Отсутствие проекта. При строительстве крыши дома своими руками без проекта не получится создать надежную и безопасную конструкцию, поскольку без соответствующей документации невозможно оценить устойчивость сооружения, узнать допустимые нагрузки и сечения стропильных ног, зафиксировать узловые соединения и места крепления, рассчитать количество материалов и т. д.
• Неправильное кровельное покрытие. Например, кровли из керамической черепицы и сланца следует укладывать только при достаточно больших уклонах скатов, а мягкие материалы наоборот – требуют пологой крыши, поскольку в противном случае герметичность конструкции может оказаться под угрозой.
• Неплотное прилегание теплоизоляции. Если блоки с теплоизоляционными материалами будут не плотно прилегать друг к другу, то это приведет к образованию мостиков холода, которые в свою очередь способствуют накоплению конденсата и появлению плесени/грибка.
• Отсутствие/неправильный монтаж пароизоляции. Отсутствие пароизоляционной мембраны с внутренней стороны кровельного пирога, приводит к накоплению сырости в теплоизоляции и древесине, в результате чего материалы теряют свои эксплуатационные качества. Также необходимо следить за тем, чтобы мембрана была уложена правильной стороной.
• Отсутствие вентиляции. Также приводит к появлению конденсата и сырости с соответствующими последствиями. Для создания оптимальной подкровельной циркуляции воздуха необходимо использовать контробрешетку.
• Плохая герметизация. Некачественная герметизация может привести к нарушению целостности всей конструкции. Тем не менее, по причине халатности места соединений часто обрабатываются недостатачно, герметизирующую ленту приклеивают прямо к грязной поверхности гидро- или пароизоляции, а для монтажа кровли используется крепеж без уплотнительной шайбы.
• Нецелесообразная экономия на материалах. Крыша является одной из самых трудновозводимых конструкций, которая защищает все остальные элементы сооружения. Если хочется, чтобы все это служило в исправности в течение долгих лет, нельзя экономить, как на кровельных материалах, так и на всех аксессуарах – мембранах, лентах, крепеже. В противном случае, нерациональная экономия может привести к дорогостоящему ремонту в ближайшем будущем.

Если вы все же хотите сэкономить на строительстве – мы предлагаем воспользовать калькулятором расчета крыши, который сможет подсчитать оптимальное количество материалов без переплат.

Советы по разработке проекта ?

Типовые чертежи стропильной системы мансардной крыши «работают» для конкретного сооружения не всегда. Тогда создавать проект приходится своими руками. За неимением такой возможности можно подготовить набросок предполагаемой мансарды, в котором необходимо учесть:

возможную высоту потолка, которая определяет высоту стоек, пропорции, так как чересчур большая мансарда только «изуродует» постройку, наслонные стропила, формирующие нижний ярус мансардной крыши, визуально занижают карнизный свес . Если расположение окон высокое, то проем в верхней части оказывается перекрытым. Видимого эффекта нависания можно избежать, если использовать приведенный выше способ выноса стропилин.

Добрую службу при подборе пропорций крыши сослужит шаблонно-макетный метод. На ровном участке достаточной площади раскладывают доски/ бруски, повторяя контур конструкции в фактическую величину. Оптимальной конфигурации добиваются методом проб и ошибок, меняя углы или передвигая составные элементы. Составляющие фиксируют гвоздями и сразу замеряют длину балок, стропилин, затяжек и стоек. Эти данные используют при изготовлении шаблонов.

Этапы строительства стропильного каркаса

Вначале укладывается верхний брусок, который может быть сечением 0,1х0,1 м, а лучше 0,15х0,15 м. К стойкам он крепится спецгвоздями, железными скобами или саморезами. Данный брусок являет собой подстропильную раму.

• Производим монтаж мауэрлата. Именно этот элемент является «фундаментом» всей крыши. Он препятствует опрокидыванию кровли при сильном порывистом ветре, а также перекладывает нагрузку с мансарды на несущие стены дома. Для монтажа мауэрлата используют: доски (толщина не менее 5 см) и брусья (с минимальным сечением 10х15 см). Брусья выкладываются по периметру всей кровли и крепятся к стене длинными саморезами или металлическими скобами (а лучше и тем и другим одновременно).
• Не лишним будет и еще один метод крепления мауэрлата к стене – с помощью толстой проволоки, которая заблаговременно монтируется в верхний ряд кирпичной кладки стены. Помните, что чем крепче вы свяжете мауэрлат и стену, тем прочнее будет вся конструкция мансарды. И еще: под брусья мауэрлата необходимо проложить слой гидроизолятора, а сами доски или брусья обработать антисептиком и гидроизолирующей пропиткой.
• Производим монтаж стропильных ног, которые чаще всего приобретают уже готовыми (хотя их при желании можно изготовить и своими руками). Перед тем, как монтировать эти элементы конструкции, необходимо на мауэрлат нанести метки, которые будут указывать место крепления ноги (принятое расстояние между ногами составляет 15 см). Нанесение меток упростит и ускорит осуществление данного этапа.
• Укладываем краевые стропила к фронтону. Особое внимание следует уделить тому факту, что край фронта и верх стропила должны составлять одну линию. Кроме того обратите внимание на качество доски, используемой под стропила: она должна быть без особых браков (в норме не более 3 изъянов на 1 м), толщина – около 4 см, ширина – около 15 см. После того, как краевые стропила установлены, они соединяются уровневой веревкой, по которой монтируются все остальные стропильные ноги.
• Пришло время объединить все стропноги воедино. Делается это по верхней точке всех стропил с помощью прогона. Затем производится монтаж коньковой балки, которая, в принципе, не является обязательным элементом каркаса (ее возводят в том случае, когда крыша длиннее 7 м).
• Не забудьте, что на этапе возведения стропильной конструкции нужно заложить оконные рамы под мансардные окна.
• Если крыша ниже 7 м, то в верхней части стропил монтируют растяжки, которые выполняют двоякую функцию: служат потолочными балками будущей мансарды, укрепляют каркас мансардной кровли.
• Стропильная система готова. Остается только произвести обрешетку, закрепить гидробарьерный материал, уложить слой утеплительного материала, а также кровельного. Мансардная крыша готова. Приступаем к внутренним работам, о которых поговорим ниже.