Стропильная система мансардной крыши — схемы, устройство

Выбор вида мансарды

Чердачные помещения имеют несколько видов, разнятся по устройству утепления и прочности конструкций, а также виду кровли. Утепленная мансарда подходит тем, кто собирается сделать из нее жилое помещение, используемое круглый год. Что касается холодного чердачного помещения, оно подойдет владельцам дач.

Типы построек мансарды различаются в зависимости от наклона и формы стен:

• Вертикальные.
• Отвесные.
• Треугольные со скошенной крышей.
• Сложные формы, которые, в общем, называют ломанными.
• Одноуровневые.
• Двухуровневые.
• Симметричный вид стен.
• Стены асимметричной конструкции.

Данные параметры помогут определить тип мансарды. В статье рассмотрены три самых частых из них:

1. Классический.
2. Треугольный.
3. Блочный.

Владельцам же домов по индивидуальным проектам основные характеристики позволят создать свой уникальный дизайн.

Мансардная крыша. Устройство и монтаж мансардной кровли.

Мы за­ни­ма­ем­ся мон­та­жом ман­сард­ных крыш уже дол­гое вре­мя. Дан­ный вид услуг очень востре­бо­ван. Ра­бо­ту вы­пол­ня­ем про­фес­си­о­наль­но, учи­ты­вая по­же­ла­ния за­каз­чи­ка. Тща­тель­но за­ме­ря­ем де­та­ли и оп­ти­маль­но раз­ме­ща­ем стро­пи­ла, что­бы по­лу­чи­лась удоб­ная ман­сард­ная ком­на­та.

Ви­ды ман­сард­ной кры­ши

Ман­сард­ная кры­ша — это воз­мож­ность для фан­та­зий ар­хи­тек­то­ра. С ок­на­ми на кров­ле и бал­ко­на­ми на фрон­то­не зда­ние вы­гля­дит ори­ги­наль­но и на­ряд­но. В про­ек­те мож­но ис­поль­зо­вать лю­бую кон­струк­цию кров­ли, кро­ме аб­со­лют­но плос­кой.

Ос­нов­ные раз­но­вид­нос­ти­ман­сард­ной кров­ли: од­нос­кат­ная, дву­скат­ная, дву­скат­ная-ло­ма­ная, шат­ро­вая, валь­мо­вая.

Валь­мо­вая кры­ша — вид из­нут­ри

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.

Мансардные стропила

Mансардa – это жилое помещение, которое располагается на крыше и дает возможность увеличения используемого пространства здания без существенных финансовых затрат. При этом необходимо, чтобы стропильная система крыши мансарды была достаточно прочна и соответствовала стандартам надежности.

Качество главных защитных функций кровли напрямую зависит от данных показателей. Оптимальной с точки зрения выгодности считают мансардную крышу, все углы скатов которой отличаются друг от друга.

Мансардные стропила бывают наслонными и висячими.

Схема стропильной системы мансардной крыши: 1- прогон; 2 – наслонные стропила; 3 – стойка; 4 – балка перекрытия мансарды; 5 – балка перекрытия этажа.

Использование наслонных уместно в зданиях с промежуточной несущей стеной. Эти стропила упираются на внутреннюю стену или специальные опоры и на внешнюю стену дома. Применение наслонной системы возможно только при расстоянии между несущими стенами не более 7 метров.

Висячие стропила применяют при отсутствии внутренних капитальных стен. Наиболее простые образцы состоят из нижнего пояса (затяжки) и стропил. В роли опор выступают мауэрлаты.

Систему стропил укрепляют проволокой, вмонтированной в стену, и скобами, учитывая при этом степень возможной нагрузки. При строительстве каркаса используют доски. Их длина рассчитывается в зависимости от длины пролета между фермами.

Мансардная крыша очень популярна при возведении частных жилых домов по нескольким причинам:

• монтаж данной конструкции не представляет сложности даже для неопытных строителей;
• мансардная крыша не требует особых финансовых затрат;
• в результате можно получить дополнительный этаж, весьма удобный для проживания.

Мансардное помещение можно организовать в уже готовом здании, не касаясь несущих конструкций. Достаточно снести крышу и возвести на ее месте новую. Такой вариант следует учитывать уже при планировании постройки.

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

Расчет необходимых элементов

Теоретически сечение каждого конструктивного элемента стропильной системы необходимо рассчитывать с учетом предполагаемых нагрузок. Однако на практике размеры принимаются конструктивно.

Сечение стропильных ног можно выбрать по таблице, приведенной на рис. 7 в зависимости от их длины и шага установки. Также рекомендуется учитывать предполагаемую толщину теплоизоляционного слоя – желательно, чтобы она совпала с высотой стропил (в случае утепленной кровли).

Рисунок 7. Таблица для выбора сечения стропил

Размеры других конструктивных элементов тоже подбираются конструктивно с учетом удобства соединения со стропильными ногами:

• Мауэрлат – 150×150 мм.

• Прогон – 150×50 или 150×100 мм.

• Стойки – 150×100 или 100×100 мм.

• Затяжки – 150×50 мм.

• Подкосы – 50×150 или 100×150 мм.

Рисунок 8. Конструктивные элементы стропильной системы

Размеры досок для обрешетки подбираются с учетом разновидности покрытия:

• Укладка металлочерепичной кровли, из профнастила и других листовых материалов выполняется на разреженный каркас из досок толщиной 25-30 мм и шириной до 150 мм.

• Гибкая черепица монтируется на сплошную обрешетку из OSB, фанеры или досок.

• Для каркаса под шифер применяется пиломатериал толщиной не менее 50 мм.

• Керамическая черепица обычно монтируется на обрешетку из брусков сечение 50х50 мм.

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.

Выбор конструкции кровли

Как сделать двухскатную крышу дома, нужно определить на этапе проектирования до монтажа коробки. При наличии внутренней капитальной стены целесообразно использовать наслонную систему, в других случаях — висячую или комбинированную.

Угол наклона стропил зависит от ветровых нагрузок в регионе — чем они больше, тем ниже должна быть крыша. Выбор кровельного материала также влияет на уклон. Для различных видов покрытий изготовители рекомендуют оптимальные величины углов.

Особенности мансард

Утепление мансарды своими руками

Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП ).

Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.

Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.

Мансардная крыша

Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.

Плюсы и минусы мансарды

Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.

В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.

Мансардная крыша с жилым чердачным помещением

Виды стропильных систем

Существует два варианта конструкции стропильных систем:

• с висячими стропилами;
• наслонная стропильная система.

Принципиальным различием этих вариантов является точка опоры стропильных ног. Первый вариант предусматривает крепление основания стропил к мауэрлату и соединение их в верхней точке, когда прогон (конёк) опирается на них. Второй вариант обеспечивает более прочный прогон, обладающий несущими функциями, а стропила полностью закреплены на мауэрлате и на коньковом брусе.

Оба варианта активно используются. На практике они мало отличаются друг от друга, поскольку особенности реализации того или иного типа напрямую зависят от размеров здания и конструкции несущих стен. Строительство домов средней величины вынуждает использовать конструкции, имеющие большее сходство с наслонным типом, обеспечивающим большую прочность и жесткость системы. Рассмотрим оба варианта подробнее:

Система с висячими стропилами

Традиционный вариант использования висячих стропил — небольшие дома, с максимальным расстоянием между опорами до 6 м. Это объясняется появлением дополнительной нагрузки — помимо веса кровли и воздействия атмосферных факторов стропила получают самонесущие свойства. При увеличении размеров дома нагрузка становится чрезмерной и требует усиления конструкции.

Особенностью висячих стропильных систем является распирающее усилие, прикладываемое к мауэрлату. Для компенсации этого давления и защиты стен от деформации и последующего разрушения обязательно используются затяжки, расположенные в нижней части стропильных ног. При строительстве нередко прибегают к изготовлению т.н. стропильных ферм, имеющих форму равнобедренного треугольника. Они делаются на земле или собираются непосредственно на верхней части дома и устанавливаются на мауэрлат кровли в виде готовой конструкции. Такой способ несколько ускоряет процесс создания крыши, так как используются однотипные элементы, что позволяет повторять одни и те же операции несколько раз и получать нужное количество элементов.

Наслонная стропильная система

Строительство домов средних и крупных размеров требует создания прочной и жесткой стропильной системы. Вес кровли, снеговые и ветровые нагрузки вынуждают использовать наслонный тип системы. Он отличается, прежде всего, техникой монтажа. Сначала устанавливаются опорные элементы — мауэрлат, лежень, стойки и прогон. Они обладают высокой несущей способностью и предназначены для принятия значительных нагрузок, поэтому изготавливаются из бруса. Стропильные ноги устанавливаются с опорой на мауэрлат снизу и на прогон в верхней части, при большой длине они усиливаются подкосами.

Специалисты отмечают большую надёжность наслонной стропильной системы. При сборке нет готовых частей конструкции, поэтому все работы производятся непосредственно на верху здания. Отсутствует необходимость поднимать тяжелые готовые элементы, наверх подается лишь материал. Каждая планка устанавливается отдельно, что позволяет обеспечить точность и плотность присоединения, избежать некачественного монтажа или ошибок. В сравнении с конструкциями с висячими стропилами, наслонные стропильные системы значительно выигрывают в прочности и позволяют получить более качественную и долговечную опорную конструкцию. В регионах с большими количествами осадков, снежными зимами, сильными порывистыми ветрами, наслонная стропильная система для двускатной крыши намного предпочтительнее и надежнее.

Как выбрать оптимальную конструкцию стропил двускатной крыши

Основной критерий выбора — размер и назначение постройки. Небольшие дома, не имеющие большой площади кровельного покрытия, способны обходиться более легкими опорными конструкциями. Постройки средней величины, крупные строения должны иметь прочную и мощную стропильную систему, способную противостоять давлению снега, ветра, выдерживать вес кровли. Для того, чтобы решить, как правильно сделать крышу, надо выяснить климатические особенности в регионе, количество выпадающих осадков, возможность и частоту сильных ветров, обильных снегопадов и т.д. Эти данные участвуют в расчете, они имеются в таблицах СНиП или в справочной литературе.

При этом, не следует слишком усердствовать и строить чрезмерно мощную стропильную систему для небольшого домика. Необходимо помнить, что мощность — это дополнительный материал, а следовательно — возрастание веса конструкции. Оптимальный выбор позволит получить достаточно прочную и лёгкую систему, не перегружающую фундамент и стены, но полностью обеспечивающую защиту от внешних атмосферных проявлений.

Расчет стропильной системы

Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.

Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг.

Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.

А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.

Размеры бруса для стропила

На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:

• для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
• для металлочерепицы – 14 гр.;
• ондулин – 6 гр.;
• профнастил – 12 гр.

Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.

Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.

Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.

Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1/2 ширины здания.

Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50х100 мм, 50*150 мм.

Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.

Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.

Правила соединения и крепления стропил

Стандартное крепление элементов стропильной системы – это вырубки и гвозди. Сегодня ассортимент расширился, применяются более простые способы крепежей, но не менее надежные. Давайте рассмотрим несколько вариантов крепления стропильных ног к мауэрлату и к коньковому брусу.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными 3184 проектами домов от лучших строительных компаний с безупречной репутацией на рынке. Широкий выбор, приемлемая цена от 51050 рублей, гибкие условия и гарантия качества позволяют подобрать подходящий вариант на любой бюджет и реализовать все пожелания клиента. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Крепления стропил к мауэрлату

Соединение стропильной гони с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей Источник

К этому способу крепления нередко раньше добавляли проволоку, которую пропускали снизу мауэрлата, оборачивая стропилу и закручивая проволоку поверх последней.

Крепление стропил к мауэрлату металлическими уголками и болтами Источник

Вообще, болтовое соединение – одно из самых надежных. При этом оно позволяет провести упрощенный демонтаж, если стоит задача реконструкции кровельного сооружения или его капитального ремонта. При этом демонтируемые элементы остаются в качественно надежном состоянии.

Хотелось бы показать еще один вариант крепления стропил к мауэрлату, который чаще всего применяется при сооружении кровельных конструкции, возводимых над деревянными или каркасными домами. Состоит крепеж из двух частей: один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. Между собой они состыкованы подвижным соединением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на нижнюю фотографию.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата Источник

То есть стропила относительно мауэрлата может перемешаться, но при этом она надежно с ним соединена. Суть используемого крепежа состоит в том, что деревянные и каркасные дома подвергаются сильной усадке. Чтобы не произошло смешение и излом всех стыкуемых элементов, и используется подвижный вид крепежа.

Технологические правила

Для четырехскатной крыши или иной конфигурации во фронтонах предусматривают небольшие слуховые окна, чтобы обеспечить правильную вентиляцию чердачных помещений, особенно в теплое время года. Например, для четырехскатной крыши необходимо на плане стропил обязательно отображать диагональные накосные стропильные ноги, опирающиеся на них нарожники. Важно не забыть о слуховых окнах, которые будут располагаться на вальмах.

Если планируется сооружение мансардного жилого помещения, то следует отобразить на плане верхние балки для обвязки стен. Они будут служить опорой для стропильных ног всей конструкции, обеспечивая необходимую прочность и надежность крыши. Схема проектирования, всегда выполняется одновременно с разработкой планов всех конструктивных разрезов здания. Это позволяет связать их между собой, обеспечить правильное и четкое проектирование. В результате каждый узел будет четко связан с остальными, конструкция получится устойчивой и надежной.

Проект должен иметь проставленные значения осей всех элементов здания и конструкции стропильной системы. К осевым параметрам привязываются данные о толщине стен, на проекте наносятся размерные линии, которые выполняются для определения шага для бруса. Внутри указываются расстояния между отдельными стойками, дымовыми трубами. Обязательно вносится значение поперечных сечений для каждого элемента.

Составление плана четырехскатной крыши или любой другой является обязательным условием во время проектирования дома. Стропильная система является одним из важнейших элементов дома. Именно от того, насколько правильно составлен чертеж и проведены расчеты, зависит, будет ли конструкция прочной и надежной. Поэтому лучше всего составление такого плана поручать специалистам, а не полагаться на свои силы при отсутствии должного опыта.

Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.

Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.

Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

• Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
• Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
• Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
• Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.

Формула расчета высоты конька двухскатной крыши

Выбор сечения стропил

Расчет нагрузок

Выбор материала

Рассчитываем угол наклона

Угол наклона склонов подбирается не в зависимости от эстетических предпочтений, а ориентируясь по погодным условиям, с учетом кровельного материала. Более крутые скаты 40-45 градусов сооружаются в районах с большим количеством снежного покрова, а более пологие 10-20 градусов в местах с сильным порывистым ветром.

Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли. Обязательно во внимание принимают требования материала:

1. Черепица, шифер требуют уклона не менее 22 градусов, в противном случае, через стыки между элементами просачиваются осадки.
2. Металлочерепицу укладывают под углом не менее 14 градусов, так как она сильно страдает при порывах ветра, она может деформироваться или вообще слететь.
3. Мягкая кровля допускает угол наклона до 5-10 градусов, делая возможным покрытие ею склоны любой геометрии.
4. Ондулин считается одним из самых надежных материалов и может использоваться даже для крыши с уклоном менее 6 градусов.
5. Профлисты нельзя укладывать под углом менее 15 градусов, однако склоны даже с допустимым уклоном желательно обработать герметиком для лучшей гидроизоляции.

Угол наклона скатов двухскатной крыши

Треугольная схема

Это самый простой, пусть и не самый лучший способ создания. Благодаря отвесным скатам крыши снег почти не остается на ней, вследствие чего нагрузка уменьшается. Но в то же время жилого места становится меньше. Особенности и правила возведения треугольной мансарды:

• Опора — мауэрлат. На него переносят вес стропил, наклонных по виду.
• Верхняя часть опор крепится к левому и правому прогонам.
• Применяются и висячие стропильные арки, необходимые для потолочной части.
• При использовании висячих стропил и условии, что они являются основой для пространства длиной более чем 3 метра, используется подвеска. Она устанавливается в центре. Подвеска не является опорой, поэтому логичен следующий пункт.
• Подвеска не строится по принципу опорной стойки.
• Учитывая, что постройка подвержена падению из-за порывов ветра, нужно дополнительно ее закрепить. С этой целью стропилины прикрепляются к стенам при помощи скруток.
• Стропилины нижней части опираются на перекрытие.
• Стойки врезаются сразу в балки, учитывая, что перекрытие деревянное.

Монтаж стропильной системы

Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать виды мансардных крыш.

Далее поэтапно выполняют ряд работ:

• Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
• На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
• Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
• На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
• Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
• Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.

Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами. Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами. Далее устанавливается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Выбор материала кровельного покрытия

Не только устройство вентиляционной системы двухскатной кровли с мансардой имеет нюансы. Это же касается и выбора материала для кровельного покрытия – определяющей характеристикой являются звукоизоляционные свойства. Дело в том, что шум от идущего дождя или падающего града способен доставить немало неприятных минут.

Кроме этого, кровельное покрытие по возможности должно быть максимально легким, поскольку двускатная крыша, включая стропильную систему, оказывает значительную нагрузку на фундамент.

Материалы и инструменты

В целях обеспечения безопасности, строительство стропильной системы и кровли следует вести с использованием пожаробезопасных, экологичных материалов. Материалы из дерева обрабатываются средствами огнебиозащиты.

Для строительства стропильной системы частного дома своими руками потребуется:

• деревянный брус сечением от 50x100 мм;
• доска 150x50 мм;
• доска необрезная;
• гвозди 80, саморезы и другие крепежные элементы;
• проволока отожженная (диаметр 3-4 мм);
• уровень;
• отвес;
• рулетки;
• ножовки;
• топоры;
• молотки;
• острые ножи плотницкие.

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Определившись с дизайном мансардного помещения, приступают к монтажу каркаса крыши. При этом основные ее элементы и узлы определяются формулой расчета, которая поможет подобрать профиль, длину и сечение элементов системы, шаг их расположения, способы соединение деталей. Учитывая особенности чердачной крыши, часть помещения будет иметь низкий потолок.

Совет: в местах, где потолок мансарды находится слишком низком, можно расположить ниши для хранения вещей, различные модульные шкафчики, стеллажи.

Стропильная система крыши: составление проекта

Сначала определяются с выбором схемы каркаса мансардной крыши. В строительстве стропила делят на наслонные и висячие. Наслонные опираются на стены дома, и устанавливаются в зданиях, где расстояние между стенами не превышает значение 6,5 м, а висячие — монтируют на затяжку и мауэрлат. Если ширина пролетов большая, стропильную систему необходимо усилить дополнительными связями.

Разные схемы-проекты стропильной системы мансардной крыши, их отличия

Для расчета предполагаемых нагрузок существуют специальные формулы.

Для определения снеговой нагрузки воспользуетесь формулой: S=Sg*µ. В которой: S — нагрузка снеговая, Sg — вес покрова снега на 1 м 2 площади (данный показатель можно найти в СНИП — разделе «Стропильные системы»), µ —коэффициент, зависящий от угла наклона кровли (он составляет 1,0 — для плоских крыш с наклонным углом в 25 градусов, и 0,7 — для крыш с наклоном от 25 до 60 градусов). Для расчета ветровой нагрузки применяется следующая формула: W = Wo*k В которой: Wo — норма ветровой нагрузки, определяющаяся по таблице СНИП индивидуально для каждого района страны, k — коэффициент, который определяет колебание ветровой нагрузки в зависимости от высоты дома и типа местности его расположения.

Внимание: для крыши с крутыми склонами снеговые нагрузки учитывать не обязательно.

Для расчета других элементов мансардной крыши и сечения стропил можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Необходимо указать кровельный материал, материал изготовления чердачных перекрытий, а программа выдаст расчет обрешетки, угол сечения и расстояние между стропилами мансардной крыши.

Онлайн-программа для расчета

Материалы для изготовления стропильной системы

Чаще всего каркас для мансардной крыши сооружают из дерева. При этом следует подбирать прочную древесину, способную противостоять перепаду температур и гниению. Подойдет для этих целей материал первого сорта хвойных пород и лиственница.

Совет: для защиты стропильной системы, древесину следует обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.

Пропитка стропил мансардной крыши антисептиком

Если на крышу предполагаются большие нагрузки, то могут применяться металлические стропила мансардных крыш. Они могут опираться на деревянные балки, или всю конструкцию полностью изготовляют из металла.

Стропильная конструкция мансардной крыши состоит из ферм. А стропила для мансарды (ноги) выступают составляющими элементами каждой фермы. Количество ферм определяется длиной фасада и шагом их установки.

Металлическая конструкция крыши крепкая и долговечная, но имеет она и недостатки, связанные с доставкой и монтажом, а также ее высокой стоимостью.