Монтаж стропильной системы мансардной крыши

Чердак в доме полезная вещь

Многих застройщиков к строительству мансарды подталкивают переживания по поводу пустующего и вроде бы пропадающего зря, бесполезного пространства не эксплуатируемого чердака.
Но чердачные крыши существуют уже тысячу лет и придуманы не зря. Чердак обеспечивает оптимальные температурно — влажностные условия для кровли, стропильной системы и перекрытия верхнего этажа, а также удобный контроль и простую замену их частей.

Устройство мансарды фактически превращает крышу в бесчердачную конструкцию. В конструкциях мансарды условия работы всех элементов крыши ухудшаются, что неизбежно сокращает срок их службы.

Придет время, и
замена утеплителя и других деталей мансардной крыши будет ох, как сложна.
Проще будет мансарду снести и построить заново.

О дефектах кровли мансарды можно узнать, только когда вода закапает с потолка. Заменить или просушить теплоизоляцию крыши будет крайне сложно. Так что, чердак в доме — полезная вещь!

Читайте также:  СТИЛЬ ЛОФТ В АРХИТЕКТУРЕ И ИНТЕРЬЕРЕ

Дом без чердака

Двухэтажный дом с плоской крышей, без чердака. Плоская совмещенная кровля дешевле скатной кровли чердачного типа в среднем на 30%; эксплуатационные расходы на такую кровлю также ниже в сравнении с другими решениями; снег с плоской крыши сдувает ветром.
Если у Вас остались сомнения в полезности чердака, чтобы не переживать по этому поводу, проще и дешевле построить дом с обычным верхним этажом, но с бесчердачной крышей или крышей с низким чердаком?

Выглядеть такой дом будет по другому, но может быть настала пора поменять даму — моду?

Если разобраться, то многоскатная конструкция — это двукратный перерасход по древесине: балки перекрытия и стропильная система. В плоских крышах с минимальным уклоном стропильная система не нужна, так выходит экономнее.

Мансарда — жилье для бедных?

Мансарду придумали французы лет сто пятьдесят назад, когда стали переоборудовать чердаки старых домов в жилье для бедных. Задумайтесь, зачем в новых домах городить огород — переделывать чердачную изначально конструкцию крыши в бесчердачную мансардную, и воспроизводить жилье для бедных?

Мансарда опасна для здоровья !

Психологи утверждают, что перемещаясь по мансарде, из-за низких участков скошенных потолков, человек постоянно испытывает чувство опасности.

А длительное напряжение — вредно для здоровья.

Специфика мансардной крыши

Крыша мансардного типа испытывает постоянное влияние физических факторов внутри и снаружи помещения. Их действие основано на образовании конденсата вследствие охлаждения тёплого воздуха в помещении. И в этом принципиальное отличие мансардной кровли от других типов крыш. В связи с этим необходимо заранее определить систему паро- и теплоизоляции.

Для теплоизоляции мансарды используют минеральную вату. При этом с внешней стороны утеплитель оснащается системой гидроизоляции. Внутренняя отделка производится с использованием пароизолятора. Также для оптимальной вентиляции помещения между утеплителем и наружной части кровли должно быть оставлено свободное пространство.

Специфика мансардной крыши

Утепление пола мансарды минватой

Утепление мансарды и применяемые материалы
Способ утепления пола мансарды зависит от устройства самого пола. Есть два варианта устройства пола: бетонная стяжка и настланный пол из досок или влагостойких плит OSB по деревянным лагам. Бетонную стяжку следует делать только при наличии прочного перекрытия. Дополнительный вес от бетона будет давить и на фундамент дома. И потом раствор нужно поднимать достаточно высоко. Все это нужно учитывать при принятии решения.

Если выбор сделан в пользу стяжки, то действуем в следующей последовательности. Поверхность очищают от мусора и пыли, заделывают щели. Слой пароизоляции расстилают ровно, с большим заходом. На него укладывают утеплитель. Это могут быть толстые и прочные плиты полистирола, минеральная вата, стекловата, базальтовые плиты. На них укладывают армирующую сетку с размером ячейки от 60х60 мм и диаметром проволоки 4-6 мм. Сверху делается бетонная стяжка толщиной не менее 50 мм. Затем финишная стяжка или жидкий пол.

Возможен вариант бетонной стяжки, когда в раствор добавляются гранулы пенополистирола. Пенопластовые шарики, наполненные воздухом, создают воздушную прослойку и удерживают тепло. Другой вариант утепления пола мансарды предполагает заполнение пространства между балками перекрытия утеплителем. Можно просто засыпать пол мансарды гранулами пенопласта. Или использовать для этого минеральную или стекловату слоем в 10 см. Эффективно применение плит базальтовой теплоизоляции типа ЭКОВЕР толщиной 10 см. Плиты легко укладываются и удобны в работе. Подойдут для этого также плиты плотного полистирола. Все перечисленные материалы следует укладывать на слой пароизолирующего материала, что позволит защититься от паров, поступающих из помещения. Поверхность накрывают сплошным слоем, без зазоров. На стыках делают широкое перекрытие. Места соединений можно соединить скотчем.

Плиты утеплителя укладывают между перекрытиями пола чердака или мансарды. Укладка должна быть плотной, без зазоров. Для большей эффективности можно уложить два слоя теплоизолирующего материала, так чтобы стыки нижнего слоя перекрывались верхним

Читайте также:  Напыляемая кровля — гидроизоляция нового типа

Обратить внимание нужно также на утепление углов и малодоступных мест. Сверху также укладывают пароизолирующий слой

Пол настилают из досок хвойных пород дерева толщиной 40-50 мм или из толстых влагостойких плит OSB по балкам перекрытия. Между досками и утеплителем должен оставаться воздушный зазор для свободной циркуляции воздуха. Применение минеральной ваты или плит базальтовой теплоизоляции при утеплении пола мансарды позволяет решить вопрос звукоизоляции, чтобы шаги на мансарде не раздавались гулким эхом в нижнем этаже.

Отсеки между балками перекрытия еще заполняют керамзитом. Это легкие пористые гранулы из обожженной глины. Керамзит природный материал с хорошими звукоизолирующими свойствами, с высокой прочностью и долговечностью, стоек к перепадам влажности и температуры. На слой гидроизоляции насыпаем керамзит толщиной 5 см, равномерно распределяя его по всей поверхности. Между досками и керамзитом остается воздушный зазор. Половые доски укладываются поперек лаг и крепятся шурупами. При выполнении строительных работ, делая утепление пола мансарды, помните, что материалы для утепления и обустройства пола мансарды нужно выбирать экологичные и натуральные. Они и тепло удерживают и здоровью не вредят.

Конструкция простой мансардной крыши

Основой чердака является ее рама. Именно на ней установлена крыша, в ней заложены теплоизоляционный пирог, внутреннее покрытие, различные инженерные системы и коммуникации.

Чтобы система крыши могла выдерживать большие нагрузки, основные элементы и компоненты объединяются особым образом. Это делается для распределения нагрузки на несущие стены дома.

Основными элементами стропил крыши являются:

• мауэрлат;
• непосредственно стропила (висячие и слоистые);
• боковые и горные трассы;
• соединительные элементы (распорки, диагональные галстуки).

Обратите внимание: на крыше нагрузка составляет в среднем около 200 кг / м2, поэтому стропила должны иметь запас прочности, чтобы выдерживать ее.

Сила системы зависит от ее элементов, надёжности разъёмов. Наиболее распространённые типы соединений:

• с помощью винтов;
• использование болтов;
• шпунтовая свая — когда одна часть имеет канавку и другую гребёнку, которая вставлена в эту канавку;
• заваренные элементы.

Выбор того или иного типа соединения зависит от ожидаемых нагрузок, характеристик применяемого материала и технических особенностей конструкции.

Выбрав конструкцию мансарды, начинают устанавливать раму крыши. В то же время ее основные элементы и узлы определяются формулой расчёта, которая поможет выбрать профиль, длину и поперечное сечение элементов системы, их местоположение, способы соединения деталей.

Совет. В местах, где слишком низкий чердачный потолок, вы можете расположить ниши для хранения вещей, различные шкафчики, стеллажи.

Особенности мансард

Утепление мансарды своими руками

Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП 2.08.01-89).

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

Читайте также:  Как выбрать пластификатор? Нужен ли он мне?

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

Стропильная система под профнастил и ее виды

Стропильная система (крыша двускатного типа), предназначенная непосредственно под профнастил, может быть нескольких видов:

1. Холодная (в нее не входит размещение утеплительного материала, поэтому после ее монтажа нужно еще дополнительно фиксировать изоляционные слои для удержания тепла в помещении здания).
2. Утепленная (такая система в своем обустройстве учитывает сразу же и монтаж теплоизоляционных материалов).

Оба названых вида предусматривают следующие параметры, которые подходят конкретно под профнастил – крыша двускатного типа:

• рекомендованный уклон скатов – от 12 градусов до 15 градусов;
• нельзя уклон скатов делать меньше 8 градусов;
• нужно ограничивать лишь нижний предел.

Но независимо от указанных особенностей технология монтажа стропильной системы под профнастил является традиционной, а двускатная крыша может быть различных видов.

Мансарда в частном доме общие сведения

Устройство и монтаж стропил для мансарды своими руками

Около четырехсот лет назад французский архитектор Француа Мансар решил, что чердачное помещение можно превратить в жилое. У него получилось. С тех пор пространство, образованное скатами крыши, получило название мансарда. А еще ее называют французской комнатой. Детская комната или тренажерный зал, библиотека или уютная спальня – все это можно размещать под крышей дома.

Мансарду можно создать как в строящемся доме, так и в уже построенном (при условии, что позволяет высота крыши). Одно, два или больше (в зависимости от общей площади дома и конфигурации крыши) жилых помещения, которые можно создать в мансардном этаже, существенно увеличивают жилую площадь любого дома. Если мансарда создается в уже готовом доме, нужно обязательно заказать ее проект, чтобы просчитать все дополнительные нагрузки. В случае, когда общий проект дома предусматривает мансарду, следует учесть, что значительную сумму в смете будут составлять мансардные окна, которые из-за особенной конструкции рамы и закаленного стекла намного дороже обычных, а также материалы на дополнительные утепление, гидро и пароизоляцию крыши и стен.

Покрывают крышу дома, где планируется мансардное помещение, легкими материалами. Внутренние перегородки и облицовку стен рекомендуют создавать из легких профилей и гипсокартона.

Узлы

Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам — описание способов монтажа основных узлов.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 — 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.

Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.

Анкерные шпильки под мауэрлат установлены при заливке армопояса.

Мауэрлат закреплен гайками с широкими шайбами.

Крепление стропил к мауэрлату

Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:

Стальные скобы. Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;

Крепление стропильных ног скобами.

Читайте также:  Какие трубы использовать для отопления частного дома, а какие лучше отложить в сторону

Оцинкованные уголки. Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.

Оцинкованные накладки обеспечивают прочное и долговечное соединение.

Каждое соединение стропила и балки перекрытия усилено с двух сторон оцинкованными накладками.

Крепление ригеля к стропилам

Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.

Соединение стропильной ноги с ригелем временно зафиксировано саморезами, затем стянуто болтом.

Мансардная крыша своими руками. Конструкция и особенности.

Наиболее оптимальный вариант планировать создание мансарды еще на этапе проектирования сооружения. Это даст возможность заранее сделать необходимые расчеты несущих конструкций мансарной крыши. Сама крыша такого плана является многослойной. Она состоит из следующих элементов:

• гидроизоляции;
• элементов системы стропил;
• обрешетки;
• кровли;
• пароизоляции;
• декоративной отделки (внутренней);
• утеплителя.

Создание такой конструкции начинается с ее проектирования. Это важный этап, от качества которого зависят длительность эксплуатации, а также технические характеристики данной части сооружения. Предварительно осуществляются исследования основы здания, обращается внимание на его архитектурную гармоничность и привлекательность вместе с планируемой мансардой. Производится расчет взаимосвязи инженерных и коммуникационных систем дома с данным участком здания. Если возникнут проблемы в этом, то нужно разработать отдельные тех. решения для нормального использования данного сектора.

Необходимо рассчитать функциональность крыши, ее надежность и необходимую прочность, а кроме этого, все возможные нагрузки. На этапе проектирования, принимается решение о конструкции и элементах мансарды, которые будут прямо влиять на ее конфигурацию, вид и цельность в сочетании с общей архитектурой здания.

Начало монтажа такой крыши рекомендуют начинать с окон.

Они бывают наклонными и вертикальными. Нужно чтобы такие окна открывались для проветривания пространства. Скатные (наклонные) оконные конструкции должны полностью совпадать с уклоном крыши. Они являются наилучшим вариантом для мансарды, поскольку:

• в помещение проходит максимальное количество света;
• открывается великолепный вид на звездное небо и облака;
• благодаря более простому способу гидроизоляции, стоимость таких окон существенно меньше, чем у вертикальных;
• имеют большую надежность, за счет снижения ветрового воздействия.

Также очень сложным и наиболее важным этапом создания мансардной крыши является стропильная система. К ее установке необходимо подойти со всей возможной ответственностью.

Расчет стропильных систем

Стропила, которые состоят из балок, соединенных посредством оси шарниров, и поддерживающихся по концам при помощи неподвижных соединений, называются статическими, т.е. не меняющими свое положение.

Законы Ньютона относится к структуре в целом, а также к каждому узлу. Для того, чтобы любой узел, который может стать объектом внешней нагрузки или силы, оставался статическим в пространстве, нужно рассчитать: суммы всех (горизонтальных и вертикальных) сил, а также всех моментов, действующих по отношению равного нулю узла.

Стропила, которые поддерживаются более чем в двух положениях, называются, статически неопределенными, и применение одних лишь законов Ньютона не является достаточным для определения сил балок.

Для того чтобы провести расчёт стропильной системы с контактными соединенными элементами, которые будут стабильны, она должна состоять из треугольников. В математических терминах, мы имеем следующее необходимое условие стабильности:

m ≥ 2j — r

где m – это общее количество балок стропил, J – общее количество стыков и r это число реакций (по умолчанию равняется 3) в 2-мерной структуры.

Стропильная система двускатной крыши называется статически определимой, потому что (м +3) – это внутренние силы, и обслуживающие реакции могут быть полностью определены равновесным уравнением «2J».

При такой формуле стропильная система мансардной крыши рассчитывается немного по-другому. Нам нужно использовать уже не 2, а 4 в «2J», т.к. по умолчанию, чаще всего используется четырехбалочная система

После расчета обращаем внимание на число, которое образовалось. Нужно, чтобы оно было меньше, чем количество балок, иначе конструкция не выдержит

Кроме того, рассчитывать устройство кровли нужно с уклоном, для этого нужно измерить угол наклона и отнять косинус этого угла от числа, полученного от 2j – r. Соответственно для плоской крыши это не нужно делать.

Предварительно провести расчет Вам поможет чертежная программа, к примеру, AutoCAD, там, проект в формате dwg, сможете предварительно вымерить, узнать нужное количество балок и их длину. В систему встроен калькулятор, который поможет провести вычисления.

Можно отмерять величину и по полу, если Вы уверены в точности конструкции

В таком случае повышенное внимание нужно уделить углам

Разновидности стропильных систем

Основой мансардной кровли является рама. Она может быть нескольких типов, которые различаются по форме:

• двускатная система кровли — простейшая конструкция крыши, состоящая из двух рам;
• двускатные и четырехлопастные системы;
• кровля имеет четыре наклона, два из которых треугольные, а два — трапециевидные;
• двускатная кровля более сложной формы.

Конфигурация крыши выбирается в зависимости от особенностей дома, а также от желаемой площади мансардного пространства. Наиболее распространённой является система двускатной крыши. Она способна выдерживать тяжёлые нагрузки, простая и надёжная, но создаёт небольшое чердачное пространство.

Остальные типы кровельных систем позволяют увеличить пространство под крышей, а также представлять больше возможностей для дизайна мансардного этажа.

Стропильная система мансардной кровли

При обустройстве мансардной кровли стропильная система может изготавливаться из элементов наслонного или висячего типа. В первом варианте стропила устанавливаются так, что образуют собой треугольник с ровными гранями. Опора осуществляется в этом случае на мауэрлат, закрепленный по периметру стен, на дополнительные опоры, установленные под стропилами, также опорной точкой служит сопряжение двух досок в области конька.

При установке стропил висячего типа опор в виде дополнительных балок не предусмотрено. Они опираются только на стены дома. Могут использоваться затяжки. Сами стропилины в этом случае работают на изгиб и сжатие.

Висячие и наслонные стропила — пример чертежа

Создание системы стропил при строительстве мансарды является первостепенной задачей

Предварительно важно правильно рассчитать ее и учесть все тонкости ее сооружения. Чтобы понимать, о чем будет идти речь, требуется ознакомиться с основными ее элементами

Таблица. Основные детали системы стропил.

ЭлементОписаниеМауэрлатЭто брус (или доска), который фиксируется на верхней торцевой части несущей стены строения. На нем будут крепиться стропильные ноги. Он играет роль опоры и будет передавать всю нагрузку от кровли стенам здания.СтойкаЛюбая вертикально расположенная балка, которая выступает в роли опоры для стропильных ног.ПерекрытияЭто ряд балок, уложенных горизонтально и формирующих пол мансардного этажа. Также они играют роль потолка первого этажа строения.РигельЭти балки располагаются горизонтально и являются дополнительными укрепляющими и опорными элементами для стропил. Также могут носить название «затяжки».СтропилаТакже носят название «стропильные ноги». Именно они образуют каркас кровли и придают ей форму. Сверху на них будут крепиться влагозащитные материалы, обрешетка и кровельное покрытие.ОбрешеткаМножество брусков или листы фанеры, которые крепятся на стропила. Именно на них непосредственно будет фиксироваться кровельный материал.ПодвескаДоска, которая помогает распределять нагрузку. Устанавливается под ригелем или затяжкой.КобылкаДоска, которая формирует свес крыши, закрепляется в нижней части стропильной ноги.

Устройство стропильной системы

Возведение стропильной системы

Стропильная система мансардной крыши возводится по определенной схеме, включающей в себя такие шаги, как монтаж мауэрлата, стропильных ног, прогонов, ригелей, опорных стоек и других узлов каркаса.

Монтаж мауэрлата

Перед укладкой мауэрлата стены в обязательном порядке гидроизолируют. При этом можно использовать как рулонные материалы, так и битумные мастики. Установка мауэрлата выполняется вплотную к внутренней стороне стены. Крепится эта часть стропильной системы чаще всего на анкерные болты.

Мауэрлат монтируется вплотную к внутренней стороне стены
На заметку: Чтобы выполнить точную разметку отверстий под болты, брус необходимо положить сверху анкеров и постучать по нему молотком. В результате на древесине останутся вмятины отметки.

Читайте также:  Как огородить участок забором из металлопрофиля?

Правила установки стропил

Стропила мансардной крыши бывают висячими либо наслонными. Элемент первого типа своей нижней частью опирается на мауэрлат, а верхней в верхнюю часть другого стропила. Наслонные стропила в системе не производят распирающего давления на стены дома, так как в верхней части упираются в коньковый прогон или верхний прогон ломаной кровли.

Наслонные и висячие стропила крыши

После того, как мауэрлат будет надежно закреплен, приступают к установке стропил мансардной крыши.

Крепление стропильного элемента снизу может выполняться жестким методом. При этом используется дополнительная балка, на которую опирается нога. Одновременно она фиксируется к мауэрлату с помощью оцинкованных уголков.

Стропила для мансарды могут быть прикреплены к мауэрлату также скользящим способом. В этом случае чаще всего используются специальные крепления, называемые «салазками».

Стропила в деревянных домах крепятся к стене скользящим способом
На заметку: Скользящее крепление позволяет ноге немного сдвигаться при усадке дома, что предотвращает деформацию ферм. Используется оно чаще всего при возведении мансардной кровли брусчатых и бревенчатых домов.
Наверху стропила в системе могут крепиться встык над коньковым прогоном, к самому коньковому прогону по одной либо внахлест. В первом случае верхняя часть элемента обрезается под углом. При креплении внахлест доски не обрезаются.

Мансарда. Стропильная система с закреплением встык и внахлест

Таким образом монтируется стропильная система мансардной крыши. Видео демонстрирует этот процесс пошагово.

Установка обрешетки

Сборка каркаса мансардной крыши заканчивается монтажом обрешетки, которая может быть сплошной или разреженной. Эта часть кровли выполняется обычно из доски. Чаще всего длина обрешетки чуть меньше длины ската. При установке обрешетки предусматривается место для окон мансарды. Для ее крепления используют гвозди (по два на каждой стропильной ноге).

Важно: Набивать доски обрешетки следует со смещением. То есть таким образом, чтобы в соседних рядах стыки не были расположены на одной стропильной ноге.

Для обрешетки мансардной кровли используется доска

Очень редко, но иногда в частном домостроении используются металлические стропила мансардных крыш. При этом в качестве мауэрлата применяется мощный швеллер. Металлические стропильные ноги привариваются к нему с использованием уголков.

Виды стропильных систем

Существует следующие разновидности кровель:

1. Плоская;
2. Пространственная (треугольная);
3. Мансардная или двухскатная;
4. Ассиметричная (нестандартная). Сюда относится ломаная, полукруглая модель и прочие нетрадиционные кровли.

Фото — Стропильные системы
Плоская система – это конструкция, где все балки и узлы лежат в двумерной плоскости, в то время как пространство стропил имеет определенные ответвления, которые находятся в трехмерном положении относительно основания дома и кровли. Верхние балки в стропилах называются топ аккорды и, как правило, находятся в постоянном сжатии, нижние балки называются нижним поясами, они напряжены из-за непрерывного давления, внутренние балки называются ткани, а участки внутри стенок – это панели. Такой вариант является очень доступным, но не самым устойчивым, его лучше использовать для террасы, дачного дома, бани. Чаще всего она состоит из вертикальной балки, на которую опираются стропильные доски.

Пространственная система состоит из прямых балок, связанных в участках, которые называют стенки панели. Технология трехскатной кровли более сложна в оформлении, но она гораздо устойчивее. В основном её используют в экстремальных условиях, или там, где для покрытия дома выбрались очень тяжелые кровельные материалы (такой способ крепления будет хорошим для металлочерепицы и шифера).

Простейшая форма кровли с тремя гранями – это одноместный треугольник. Этот тип видно в обрамлении крыш, состоящих из стропил и потолочных балок. Из-за высокого показателя устойчивости такой вариант отлично подходит для щипцовой, многощипцовой, трехфронтонной и многоскатной кровли, также его относительно просто устанавливать.

Фото — классическая двухскатная крыша

Глубина стропил, высота верхней и нижней балками, создают высокую жесткость. Такой узел имеет существенный вес (несущую способность), это хорошо для сложной кровли. Кроме того, такая конструкция позволяет сэкономить материалы на строительство.

Пространственная стропильная система представляет собой трехмерный каркас из балок, закрепленных на концах. Форма тетраэдра является наиболее простым решением, она состоит из шести балок, которые закреплены на 4 узлах. Её можно использовать для шале, полумансардной крыши.

Арочная стропильная система преимущественно используется для нежилого фонда. Из неё строят ангары и гаражи, также она используется для невысоких типов домов с полукруглой, полувальмовой, шатровой или ломаной стропильной системы. Особенно часто она использовалась во времена Второй Мировой, для строения самолетных ангаров. Главной чертой такой стропильной системы является скорость её возведения и долговечность. Несущие балки образовывают сетку по всей площади, которая поддерживается поперечными досками.

Фото — Круглая стропильная система

Существует еще один тип стропильной схемы, она называется королевским. В такой системе внешние опоры находятся под углом по направлению к центру структуры. Там расположено расширение, которое позволяет увеличить опорные характеристики конструкции. Это создает условия высокой механической сопротивляемости. Такую кровлю не рекомендуется строить для больших пролетов, часто не более 3-6 метров.Видео: пошаговая инструкция установки стропильной системы крыши

Главная особенность мансардных крыш

При упоминании крыш мансарды мы сразу вспоминаем пятиугольную конструкцию изгибов с наложением размеров над рамой, бетонными или кирпичными стенами. Визуальная память предполагает, что коньки должны обязательно иметь другой градиент, т. е. нижняя часть кровли просто должна быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона образуется выпуклый перелом. Термин разумно мигрировал в технические определения чердачных структур. Он отражает суть обычного стандарта в устройстве. Несмотря на то что дизайн всех мансардных крыш обязательно включает две части, визуально их присутствие не всегда можно определить.

С точки зрения внешних индикаторов, преобладающее количество конструкций можно разделить на следующие виды:

1. Треугольные кровли, нижняя и верхняя часть которых имеет эквивалентный наклон. Внешне они напоминают традиционные конструкции без перегибов в плоскости скейта.
2. Пятиугольные кровли со склонами и выпуклыми углами. Эта категория ясно показывает наличие двух пристыкованных частей в дизайне.

В обоих этих вариантах стропильная система состоит из 2 ярусов, уложенных друг на друга. Нижняя структура образует полезное пространство жилого чердака высотой от 2 до 2,5 м, чтобы двигаться внутри его было просто. Второй уровень создаёт форму верхней части крыши, допускается произвольная высота.

Изменяя угол наклона верхней и нижней стропильных ножек, вы можете получить оптимальную форму крыши в своём собственном виде. Считается, что пятиугольный чердак выглядит лучше.

Обратите внимание, что принцип построения ломаной кровли подходит не только для двускатных кровельных систем. Путём интерпретации основного метода, чердак может быть организован в разных кровельных конструкциях.

Мансардные крыши виды

Различают несколько разновидностей кровельных систем, которые отличаются формой, количеством скатов.

Односкатная система

Это самая простая конструкция, но при строительстве мансарды она используется редко, поскольку не позволяет обустроить под ней большое помещение. Односкатная крыша мансардного типа надежна и устойчива, но характеризуется отсутствием вертикальных стен, низким наклонным потолком.

Простая односкатная мансардная крыша, фото

Двухскатная система

Данный тип кровли наиболее часто применяют при строительстве мансард. Состоит он из двух разнонаправленных скатов

Устройство мансардной крыши с двумя скатами позволяет получить полноценные высокие стены, что немаловажно для оформления помещения, его меблировки. Такая система весьма надежна и проста в монтаже

Классическая двухскатная крыша дома с мансардой, фото

Ломаная конструкция

Это усложненная разновидность крыши двускатной. Дизайн такой кровли более интересный, позволяет создать большое чердачное пространство, а также придать дому необычную форму. Преимущество крыши с ломаным контуром — значительное сокращение расходов на приобретение материалов. Недостатком данного варианта является то, что соединение элементов стропильных систем очень сложное.

Ломаная мансардная крыша своими руками

Вальмовая система

Довольно таки просторное чердачное пространство можно получить при сооружении вальмы, или полувальмы. Это четырехскатная мансардная крыша с торцевыми скатами треугольной формы.

Совет: в каждом из фронтонов можно дополнительно установить окна.

Проекты красивых загородных домов с вальмовой и полувальмовой крышей

Коническая крыша

Красивую форму дому придаст кровля конической или пирамидальной формы. Она создает достаточно простора внутри, но требует тщательного проектирования и навыков в строительстве. Остроугольная конструкция мансардной крыши проста в монтаже, дом становится похожим на настоящий замок, но при этом повышаются расходы на приобретение строительных материалов.

Особняк сложной архитектурной формы с несколькими коническими навесами

Иногда проект дома может предполагать фасад несимметричной формы, когда один скат короче другого — такая крыша называется полумансардной.

Строение полумансардного типа

Устройство мансардной крыши

Мансарда – это чердачное пространство, спроектированное таким образом, чтобы получилось жилое помещение.

Преимуществами такого типа крыши являются возможность установить окна, и даже балкон, наличие естественного освещения и достаточно высокие потолки.

Построить мансардную крышу можно как при строительстве нового дома, так и в дополнение к уже имеющейся постройке.

Самыми популярными вариантами конструкций возводимых мансардных крыш являются треугольные и пятиугольные(ломаные) крыши.

Треугольные по внешнему виду напоминают обычные двускатные крыши. Но их каркас изнутри сконструирован таким образом, что углы максимально отсекаются, чтобы оборудовать стены и потолок под более комфортное жилое помещение.

Пятиугольные мансардные крыши внешне имеют то же строение, что и ломаные. Внутреннее пространство спроектировано так же с отсечением углов.

В некоторых случаях можно добиться полностью прямоугольной формы помещения без косых частей боковых стен.

В двух этих видах конструкции стропильная система представляет собой два яруса: нижний и верхний.

От высоты нижнего яруса зависит высота жилого помещения, обычно ее делают около двух метров.

Второй ярус является отсеченным верхом крыши, и его высота может быть произвольной, но зависящей от угла излома крыши.

В любом случае устройство стропильной системы мансардной крыши подбирается индивидуально на усмотрение хозяина дома.

Любая мансардная крыша будет построена по одной из двух технологий стропильных систем:

• висячая;
• наслонная.

Висячая система стропил опирается только на боковые несущие стены. Она используется в домах, где отсутствуют внутренние несущие перегородки.

Висячая конструкция может применяться только в тех постройках, длина пролета которых не превышает 8 метров.

Для ослабления давления на стропила конструкция оснащена несколькими вспомогательными элементами.

Наслонная система в отличие от висячей, опирается на внутреннюю несущую стену, помимо боковых.

Такая конструкция двухскатной крыши способна переносить большие нагрузки, поэтому для обустройства мансарды этот вид предпочтительнее.

Также пол мансарды сможет выдерживать более тяжелые предметы, так как у балок перекрытия есть промежуточная опора.

Возможен вариант комбинирования таких технологий с переходом уровня ломаной мансардной крыши.

Стропильная система крыши – это совокупность опорных частей каркаса, количество и сечение которых выясняется расчетным путем.

Стропильная система мансардной крыши имеет множество элементов, отвечающих за ее надежность. Их наличие определяется выбранной технологией постройки.

Висячая стропильная система включает в себя:

• мауэрлат — это деревянный брус крупного сечения, уложенный на несущие стены. Он выполняет функцию фундамента стропильной системы;
• стропила (наслонные и висячие). Оптимальное сечение и расстояние между стропилами определяют прочность каркаса и его способность противостоять внешним атмосферным воздействиям;
• балки перекрытия — деревянные бруски большого сечения, установленные между несущими стенами. Выполняют функцию фундамента для дополнительных стоек стропильной системы;
• стойка — вертикальный брус, который устанавливается между балкой и прогоном. Впоследствии стойки образуют контур стен;
• прогон -горизонтальный опорный брус, соединяющий стропильные ноги между собой;
• затяжка — горизонтальный соединительный брус, фиксирующий стойки. Затяжка позволяет снизить давление с верхнего стропильного яруса. Впоследствии затяжки образуют контур потолка;
• подкос — дополнительный косой элемент для укрепления стропильной ноги и снижения с нее нагрузки. Подкосы устанавливаются между стропилом и местом стыка балки и стойки, образуя узел;
• бабка — вертикальный брусок, который устанавливается между линией конькового прогона и затяжкой с помощью особого подвесного крепежа, перенося на затяжку часть веса.

Видео:

Наслонная стропильная система отличается наличием лежня. Этот брус схож по сечению с мауэрлатом. Его крепление происходит вдоль внутренней несущей стены.

Как сделать полумансардную крышу своими руками

Существует разные варианты для решения внешнего вида крыши. Достаточно выразительно и эстетично смотрится полумансардная крыша. Правда, для выполнения стропильной системы такой конструкции необходим особый подход при проектировании. Тем не менее, сделать полумансардную крышу можно своими руками.

Преимущества и недостатки полумансарды перед мансардой

Потребность в увеличении жилой площади — вопрос довольно актуальный в строительстве. Это можно сделать, пристроив дополнительные помещения к первому этажу, но более рациональным решением станет устройство второго этажа. При этом каждый понимает, что возведение полноценного этажа потребует больших дополнительных затрат на материал и строительные работы. А такое решение, как мансардный этаж, станет золотой серединой в решении этого вопроса, потому как стены и крыша для неё — это скаты кровли. Отличие полумансарды в том, что дополнительный этаж обустраивается как помещение, которое образуется с помощью вертикальной строительной конструкции и скатов кровли. Несущими выступают боковые стены.

Преимущество полумансарды связано с рациональным использованием пространства внутри. При такой конструкции можно осуществить вертикальное остекление.

Для комфортной эксплуатации мансардного этажа, нельзя забывать про утепление крыши, потому как кровельная конструкция дома способна иметь высокие теплопотери. Утепление полумансарды произвести проще, так как её стены возводят из основного материала, применяемого для дома.

Надо учитывать, что по стоимости полумансарда обойдётся дороже. К тому же, могут возникнуть сложности при устройстве системы стропил

Важно знать особенности возведения такой крыши

Проектирование полумансардной крыши

Чтобы правильно создать каркас крыши для полумансарды, лучше начать с разработки проекта. На этом этапе определяются с углом наклона кровли и высотой.

Функции стропильной системы под профнастил

Стропильная система (крыша может быть любого типа) выполняет несколько основных функций:

1. Формирование скатов кровли, которые должны соответствовать заранее продуманному проекту.
2. Оптимальное распределение составляющих, что входят в кровельный настил (это продлит срок эксплуатации всего здания, а двускатная крыша прослужит дольше).
3. Удерживание всей кровли с ее немалым весом, а также с учетом внешних атмосферных нагрузок, не допуская деформирования.

Если грамотно смонтировать стропильную систему, то крыша с покрытием из профнастила будет служить безукоризненно.

Проектирование полумансардной крыши

Чтобы правильно создать каркас крыши для полумансарды, лучше начать с разработки проекта. На этом этапе определяются с углом наклона кровли и высотой. Для того чтобы сохранить эстетически правильные пропорции здания, нужно делать кровлю не слишком высокой. По количеству скатов полумансардные кровли делают одно- или двухскатными. Необходимо рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на крышу. Это позволит обеспечить комфортную эксплуатацию и исключит образование повреждений.

Чтобы предотвратить передачу распорной нагрузки на стены полумансарды, систему стропил для неё делают безраспорной. Применяют её при монтаже на стены из блочных материалов.

В разработанном проекте должна содержаться схема стропильной системы. На ней располагаются конструктивные элементы и обозначают способы их крепления. Стропила не должны передавать распор на стены, поэтому каркас имеет наслонные стропила. А крепление стропильных ног осуществляется интересным методом, обеспечивая определённую степень свободы.

При организации наслонных стропил, укладывается мауэрлат и монтируется коньковый прогон, опираемый на фронтоны. Можно использовать вертикальные стойки.

Монтаж стропил для полумансардной крыши можно осуществить тремя способами.

Способ первый

Нижнюю часть стропила подшивают с помощью опорного бруска. Можно также сделать врубку зубом, опирая на мауэрлат. Верхнюю же её часть делают с горизонтальным запилом со скосом, глубиной, определяемой по формуле: a=025h, где h — параметр высоты сечения стропильной ноги.

Площадка, предназначенная для упора в длину, не должна превышать параметра h. Распорную нагрузку, образующуюся при работе стропильной ноги на изгиб, можно избежать с помощью скоса подрезки. Не имеющий скоса запил опирается на прогон боковой щекой. При этом параметр длины скошенного запила должен быть не менее двух a.

Первый способ монтажа

В случае, если верхняя подрезка стропила не представляется возможной, необходимо произвести его подшивку с помощью обрезка доски с сечением, аналогичным сечению стропила. Следующий этап — закрепление с двух сторон с помощью прибоин из дерева или монтажных пластин из металла. Эту подшивку или запил выполняют горизонтально. Далее верхние концы стропильных ног свободно укладывают на коньковый брус. Если крыша двухскатная, то крепление к прогону осуществляют, используя принцип скользящей опоры. Скреплять стропила между собой в этом случае не нужно. Этот вариант крыши, имеющей два ската, можно представить как комплекс, состоящий из двух односкатных конструкций, которые примыкают друг к другу.

Способ второй

При устройстве крыши, имеющей два ската, чаще всего используют этот способ. Он подразумевает выполнение нижней части стропила на ползуне. Верх стропильной ноги при этом закрепляют с помощью болтов или гвоздей. Стропильные ноги упирают в прогон или между собой. Связывание их проводят деревянными прибоинами или зубчатыми металлическими пластинами.

Второй способ монтажа

Важно правильно закрепить нижнюю часть стропильной ноги к мауэрлату. Чтобы обеспечить их проектное положение, при креплении по обе стороны боковых поверхностей вбивают под углом гвозди

Можно использовать вариант, где сверху вбивается один длинный гвоздь или устанавливается гибкая пластина из стали. Можно заменить их на уголки из стали, но для этого варианта необходимо зафиксировать стропильную ногу уголками с обеих сторон. Гвозди при этом не вбивают. Чтобы обеспечить защиту от ветрового опрокидывания крыши, используют дополнительное крепление элементов стропильной конструкции с помощью гибких проволочных скруток. Такое крепление не будет препятствовать основной работе в качестве ползуна.

Способ третий

Его отличие от предыдущих в том, что происходит жёсткое крепление конькового узла. Но он схож со вторым тем, что при креплении нижней части стропильной ноги используют ползунок.

Это конструкция плоха тем, что может спровоцировать разрушение узла конька, вызывая в нем сильный изгибающий момент. Но за пределами конька прогиб стропил минимальный. Здесь необходимо рассчитывать максимальный изгибающий момент конькового узла. Но так как самостоятельный такой расчёт может вызвать сложности, рекомендуют использовать формулы, предназначенные для расчёта балок, имеющих две опоры (однопролётные). Можно добиться определённого запаса прочности при устройстве узлового соединения, имеющего жёсткое защемление стропил в верхней части.

Скользящие стропила

Этапы возведения мансардной крыши самостоятельно

Технологию строительства мансарды своими руками, используя чертежи и фото, проводят по следующей схеме:

• монтаж и установка опоры;
• возведение стропильной системы;
• установка окон;
• укладка кровельного пирога.

Установка опорной конструкции начинается с монтажа опорной окнструкции, на которой будут крепится стойки. Они должны располагаться в четко указанных местах. Ширина промежутка между опорами должна быть одинаковой с шириной мансарды. Первыми устанавливаются П-образные арочные системы на фронтальных зонах конструкции. Сечение брусьев для стоек не должно быть меньше диаметра опоры.

Далее устанавливается стропильная система. В начале, идет монтаж нижних стропильных ног. Если в проекте предусмотрена кровля со свесами скатов, то срез нижней части ноги выполняется в определенной форме по типу крыши. Нижней частью стропила упираются в опору и крепятся гвоздями. В местах соединения с мауэрлатом рекомендуется дополнительно укрепить ноги обожженной проволокой.

Если дом будет выше 8 метров, используется коньковая система. Такая конструкция позволяет распределить нагрузку по всей площади каркаса равномерно. В коньковой системе в центре фронтов устанавливаются дополнительные стойки, на которые монтируется коньковый брус.

Необходимо точно определить высоту конька. От этого параметра зависит угол наклона верхних стропил.

Верхние стропила имеют Л-образную форму. Между собой брусья соединяются встык, используя металлическую прокладку. Рекомендуется для начала подогнать ноги верхних стропил в местах стыка непосредственно на крыше. Созданную конструкцию затем использовать в качестве шаблона для подготовки нескольких ферм. В готовом виде они устанавливаются на крайние стойки и затем идут с постоянным шагом до конца.

Во время монтажа верхней части стропил, если это предусмотрено планом, устанавливаются оконные проемы определенного типа.

Последним этапом создания мансардной кровли устанавливается обрешетка, на которую укладываются утеплитель и гидроизоляционные материалы. Последним сверху монтируется кровельный материал. Изнутри крыша покрывается дополнительными утеплителями и крепиться обшивка.

После окончания укладки кровли возведение крыши считается оконченным. В создании кровли своими руками вы не найдете для себя трудностей. Учитывая информацию, разобравшись во всех этапах установки, вы успешно справитесь с поставленной задачей.