Стропильная система ломаной мансардной крыши чертежи. Мансардная крыша и стропильная система для нее. Как сделать мансардную крышу самостоятельно

Устройство мансарды в индивидуальном доме – довольно распространенное явление. Этот способ строительства позволяет уменьшить себестоимость квадратного метра и создать довольно интересное помещение в подкровельном пространстве. Чтобы правильно выполнить устройство мансардного этажа, необходимо изучить основные требования к нему и выбрать верный тип кровли и ее ската.

Что такое мансарда

Согласно нормативным документам мансардный этаж – это объем под кровлей, который используется для размещения жилых и подсобных помещений. При этом высота наружных стен должна составлять не более 1,5 м в общем случае, иначе пространство будет считаться полноценным жилым этажом.

Мансарда своими руками – это выгодно как при строительстве, так и при эксплуатации частного дома. В первом случае снижаются затраты за счет того, что уменьшается высота вертикальных ограждающих конструкций. Кровля берет на себя эту функцию не переставая выполнять свое первоначальное предназначение.

Мансарда – это подкровельное помещение, которое можно обустроить под отдельную комнату для проживания

При эксплуатации снижение затрат может заключаться в следующем:

1. Уменьшается отапливаемого объема помещений , следственно происходит снижение затрат на отопление, которые являются внушительной статьей расходов на коммунальные услуги.
2. После завершения строительства дом должны обмерять специалисты из БТИ , после чего выдается паспорт объекта. Именно исходя из приведенных в нем значений площади начисляются налоги и происходит оплата коммунальных услуг (при условии подключения к централизованным системам и отсутствии приборов учета, что сейчас практически не встречается). Площадь марсардного этажа включается в площадь всего дома с коэффициентами 0,7 или 0,8 в зависимости от высоты наружной стены и угла наклона кровли, что позволяет существенно экономить в течении всего срока эксплуатации объекта.

Подготовительный этап

Начать строительство стоит с разработки проекта или схем, на которых будет нарисована будущая конструкция. Чаще всего кровля, которая применяется для мансардного этажа – двухскатная, но возможно использование и вальмовой четырех скатной. Двухскатная конструкция позволяет предусмотреть во фронтонах полноценные окна.

В случае применения вальмы для освещения помещений возможно установить только мансардные оконные проемы. Такой вариант может стать более трудоемким в плане установки элементов крыши и разработки внутренних интерьеров. Снижение затрат при вальмовой кровле достигается за счет отсутствия фронтонов (особенно экономия будет заметна в кирпичном доме, где достаточно велика стоимость материалов и самих работ по монтажу стеновых ограждений).

Строительство мансарды своими руками начинается с определения геометрических размеров и форм кровли . Ранее уже говорилось о выборе типа стропильной системы дома (двускатная, вальмовая), после чего нужно будет определиться с тем, будет скат прямым или ломаным. Ломаная конструкция имеет такие недостатки как повышение стоимости и трудоемкости. Ее применение обосновано необходимостью увеличения высоты помещения за счет изменения угла наклона кровли.

На стадии проектирования определяют оптимальный уклон кровли. Его выбор зависит от эргономических соображений и используемого кровельного материала, который накладывает ограничения.

Перед тем как сделать мансарду, необходимо также рассчитать все ее несущие элементы на прочность и изгиб, подобрать состав пирога кровли, выполнить теплотехнические расчеты и определиться с материалами. Об этом далее подробно.

Основные несущие элементы

Конструкция включает в себя следующие составляющие:

1. Стропильные ноги , которые передают нагрузку от веса кровельного покрытия и стена на стены дома. Сечение подбирается в зависимости от угла наклона, пролета, шага и расчетной нагрузки. Правильно выполнить подробный расчет может профессионал. Для частного строительства можно использовать примерные значения, при этом лучше всего предусмотреть небольшой запас.
2. Нарожники – это стропильные ноги, которые с одной или обеих сторон опираются на накосные. Сечение рассчитывается так же, как и для стропил.
3. Накосные ноги – конструкция, которая используется в вальмовой крыше. Этот элемент служит опорой для нарожников. Сечение принимают в зависимости от нагрузки и пролета, оно в любом случае должно быть больше, чем у стропильных ног.
4. Мауэрлат – элемент, который служит опорой для стопил и передает нагрузку от кровли на стены, равномерно распределяя ее. Правильно будет выбрать сечение с размерами 100 на 100 или 150 на 150 в зависимости от сложности объекта. Монтаж мауэрлата не производится при строительстве каркасных и деревянных домов, поскольку в этом случае в его роль играем верхний венец стен или обвязка.
5. Ригель – брус, который также является опорой для стропил, но уже в верхней части. Ригель устанавливается в коньке кровли или на изломе ската, в случае ломаной конструкции. Сечение следует принимать в зависимости от условий, в качестве рекомендуемого значения можно привести размеры 200 на 200 мм.
6. Подкосы, стойки, схватки – дополнительные элементы для раскрепления элементов. Применяются для уменьшения сечения несущих конструкций. Их сечение чаще всего выбирается конструктивно. При этом важно учитывать удобство выполнения соединений.

Мансардная крыша своими руками должна возводится начиная именно с подбора сечений всех элементов каркаса кровли. Материал для изготовления выбирается с учетом следующих условий:

• древесина должна быть хвойных пород (сосна, ель, лиственница);
• сорт материала – первый или второй;
• влажность не более 15%.

Обязательно перед началом строительства следует обработать все доски и бруски антисептическими составами.

Теплотехнические расчеты

Чтобы сохранить тепло в доме потребуется подобрать толщину утеплителя. Чаще всего для мансардных помещений применяется минеральная вата (чаще в плитах, чем в матах). Возможно также использование пенополиуретановой пены, пенопласта, экструдированного пенополистирола и эковаты. Определив, из чего делать теплоизоляционный слой, подбирают его толщину. При этом важно учитывать высоту стропил. Она всегда должна быть равна или больше толщине теплоизоляции. Для минеральной ваты потребуется также обеспечить вентиляционный зазор толщиной 50 мм между верхней поверхностью теплоизолятора и кровельным покрытием. Если сечение стропил получается небольшим, то чтобы выполнить это требование производят монтаж контробрешетки.

Перед тем как построить мансардную крышу своими руками рассчитать ее по теплотехнике можно вручную, руководствуясь СП «Тепловая защита зданий». Но лучше обратится за помощью к специальным программам. Чтобы правильно посчитать толщину в программе «Теремок» (имеется в свободном доступе в сети), нужно знать теплопроводность утеплителя и район строительства дома, остальное программа найдет сама.

Мансардная крыша своими руками отличается от обычной скатной кровли лишь наличием теплоизоляции. В пирог также добавляются еще слои для защиты утеплителя. Приведенная ниже пошаговая инструкция позволит правильно выполнить монтаж элементов мансардной крыши.

Порядок действий такой:

• крепление мауэрлата к стене;
• установка стропил и системы подкосов и стоек;
• монтаж гидроизоляции и ветрозащиты;
• обрешетка;
• кровельное покрытие;
• утепление;
• нижняя обшивка.

Сборка каркаса кровли

Начинается монтаж с мауэрлата. Он укладывается на внутреннюю грант наружной стены. Крепление зависит от материала несущих стен, но в общем случае может выполняться несколькими способами:

• на скобы;
• на шпильки;
• на анкера.

Для непрочных материалов стен дома, таких как газобетон и пенобетон, по обрезу выполняют монолитный пояс, который предотвратит разрушение стен. Для деревянных и каркасных домов мауэрлат не предусматривается.

Далее необходимо выполнить монтаж ригелей, если они предусмотрены. После того как уложены опорные конструкции, раскладывают стропильные ноги. Крепление стропил к мауэрлату может быть жестким и шарнирным. Лучше делать его с применением врубки и фиксацией металлическими уголками по обеим сторонам.

Это достаточно старый альбом, поэтому на всех чертежах в нем в качестве крепежей использованы гвозди. Их лучше заменить на шпильки.Конструкция кровли дома в этом нормативном документе показана очень подробно, поэтом у рекомендуется ознакомиться с ним перед началом работ.

Перед тем как начать монтаж утеплителя в доме, необходимо обеспечить его защиту от негативных воздействий окружающей среды. Для этого расстилают по поверхности влаговетрозащитную мембрану и закрепляют обрешетку. После этого монтируют кровельное покрытие с учетом рекомендаций для выбранного материала. Например, для битумной черепицы нужна сплошная обрешетка, которая чаще всего делается из влагостойкой фанеры.

Монтаж теплоизоляции

Чтобы выполнить утепление дома, нужно установить утеплитель без зазоров и щелей. Для минеральной ваты будет проще выполнять установку, если между стропилами в чистоте расстояние 580 или 1180 мм. Это позволит уложить материал с небольшим распором, который предотвратит появление трещин.

При применении пенополистирола расстояние между плитами и стропилами заполняется герметиком или монтажной пеной.

После укладки утеплителя нужно закрепить к нему снизу пароизоляцию. После этого монтируют нижнюю обрешетку и обшивку потолка. Для мансарды лучше всего подойдет обшивка двумя слоями гипсокартона толщиной 12,5 мм по каркасу с последующей отделкой.

Множество людей мужского пола, обретая семью, рано или поздно задумываются о приобретении своего жилья. Кто-то берёт квартиру в ипотеку, а кто-то копит деньги на . Но накопить на большой дом удается не многим и альтернативой будет строительство дома с .

Что представляет собой мансардная крыша

Мансарду можно построить из или из подходящего, вам материала.

Возвести, мансарду не представит особого труда, но необходимо терпение, трудолюбие, подходящие материалы и наличие инструмента.

Форму и конструкцию крыши обязательно нужно внести в проект дома, дабы избежать казусов при дальнейшей эксплуатации.

Вы можете для строительства дома с взять типовой проект либо же заказать его у профессионалов. В такой документации вы вполне сможете понять с чего начать и выбрать для себя подходящие материалы для строительства.

Теперь можно закупить всё необходимое, но прежде оборудовать место для хранения стройматериала и инструментов. Место для хранения должно быть сухим и иметь , чтобы дождь или снег не могли навредить материалу для стройки.

Так же под навесом можно будет оборудовать небольшую мастерскую, для изготовления некоторых деталей дома или крыши. Для дома из или у кого нет возможности построить полноценный второй этаж, выбор мансардной крыши будет оптимальным вариантом. Дом из будет бюджетным вариантом. Далее мы рассмотрим устройство мансарды.

Элементы конструкции мансарды по конструкции практически ничем не отличаются от двускатных крыш.

Материалы, необходимые для строительства мансардной крыши

Кровля является наружным покрытием крыши, она защищает внутреннюю часть мансарды и может быть выполнена из различных материалов.

Для кровли, как правило, используют такие материалы :

Этапы строительства мансардной крыши своими руками

После ознакомления с названиями устройства крыши, можем продолжить далее разбирать строительство поэтапно.

Первый этап

Строительство мансарды всегда начинается с монтажа мауэрлата .

При строительстве на каменной коробке нужно подумать о закреплении шпильками или анкерами на расстоянии не больше двух метров.

В местах расположения анкеров брус размечают, делают в нем отверстие и надевают на анкера, затем фиксируют мауэрлат гайками к стене.

Для упрощения разметки необходимо положить брус на анкера и легонько пройтись молотком сверху, после этих манипуляций должны остаться следы, они и будут местами для сверления отверстий.

Второй этап

Вторым этапом возведения мансарды станет установка балок перекрытия.

Действия должны быть последовательными.

В первую очередь устанавливаются балки крайние с торцов, потом промежуточные. Между промежуточными и крайними балками необходимо натянуть капроновый шнур или леса, еще можно воспользоваться или нивелиром. Эти приспособления нужны для указания плоскости.

Третий этап

Устанавливаем, выравниваем по вертикальное положение и закрепляем опорные стойки.

Укрепляем укосинами и делаем горизонтальные прогоны.

Нужно учитывать, что стойки ставят в равном количестве с балками перекрытия по двум параллельным сторонам мансарды.

Жёсткость опорной конструкции обеспечивают горизонтальные прогоны.

Четвертый этап (стропильная система)

Подготовленные по шаблону детали стропильной конструкции устанавливаем согласно и фиксируем к вертикальным опорам.

Элементы можно зафиксировать с помощью досок или металлических пластин с отверстиями.

Пятый этап (фронтоны и обрешетка)

З
ашиваем фронтоны, оставляя место для , прикрепляем по всей крыше доски обрешётки. Это самая простая работа при строительстве мансарды.

Шестой этап

Вот мы подошли почти к завершению строительства и это утепление мансардной крыши своими руками.

В современном строительстве используют разнообразные материалы для утепления и , вы их сможете приобрести в любом строительном магазине.

Окончательный этап

Ломаная крыша — это по сути своей разновидность двухскатной крыши. Чаще всего люди выбирают такую конструкцию, когда хотят получить больший объём жилого пространства на мансардном этаже. А кому-то просто такая форма визуально нравится больше, чем обычная двухскатная.

В данной статье будет описана последовательность возведения ломаной крыши при опирании стропил на балки перекрытия. Далее я часто буду ссылаться на ранее опубликованные статьи и . Поэтому рекомендую предварительно ознакомиться с их содержанием, если Вы этого ещё не сделали.

Итак, начинаем мы с того, что берём листок бумаги (лучше в клеточку) и рисуем на нём стопу нашего дома с обязательным соблюдением масштаба. Кто умеет рисовать на компьютере — замечательно. Теперь, исходя из наших личных предпочтений рисуем (также в масштабе) будущую крышу. На этом этапе нужно определиться с высотой конструкции, с углами наклона скатов и с расположением и величиной оконных проёмов.

В качестве приблизительных рекомендаций могу дать Вам схемку с пропорциями, которые обычно я использую в своей практике. На рисунке высота расположения излома 3,1 метра позволяет в конечном счёте получить чистовую высоту потолков на мансардном этаже (с отделкой гипсокартоном на каркас) не менее 2,5 метров. Углы наклона боковых скатов и верхних получаются приблизительно около 60° и 30° соответственно. Кстати угол наклона в 60° позволяет при расчете стропил боковых скатов не учитывать снеговую нагрузку. Все эти размеры не являются обязательными и Вы можете их корректировать по своему усмотрению.

Теперь нам необходимо выбрать сечения элементов стропильной системы и рассчитать их на прочность. Используем для этого программу, о которой мы говорили в статье . Стропила боковых скатов рассчитываем во вкладке «Строп. 1″ Выбрав подходящее сечение, нужно также выписать со схемки значение вертикальной силы реакции (красная стрелочка вверх) в верхней точке стропила. Пусть это будет «Q1, кг».

Стропила верхних скатов расчитываем во вкладке «Арка». На схемке указав в первую очередь значение L, подставляем значение h0 равное h. Выбрав сечение стропил, также со схемки выписываем значение вертикальной силы реакции но уже в нижней точке стропила. Она будет обозначена «Q, кг».

Сложив значения Q1 и Q, мы получим сосредоточенную нагрузку N, которая передаётся через стойки на балки перекрытия. Её мы используем при выборе сечения стоек и балок перекрытия.

Определившись со всеми размерами, приступаем к непосредственному возведению ломаной крыши. В качестве примера, снова возьмём коробку дома размерами 8х8 метров:

Шаг 1:

Устанавливаем мауэрлат и балки перекрытия. Подробности этого процесса уже описаны в статье , поэтому повторяться я уж не буду. Сечение балок перекрытия по расчёту принято 100х200 мм.

Шаг 2:

Выставляем по двум линиям стойки (строго вертикально), сначала крайние из бруса 100х150 мм, затем натянув шнурки — промежуточные, сечением 50х150. Расстояние между ними не более 3 метров. Все стойки закрепляем временными распорками. Чтобы не загромождать рисунок, я показал распорки только на одной стойке. Высоту стоек берём на 10 см больше желаемой высоты чистовых потолков в комнатах.

Теперь хочу озвучить одно важное замечание. Часто случается, особенно когда делается новая крыша на старом доме, что разложив балки перекрытия при взгляде на них сверху, мы не получим строгого прямоугольника. Дом может быть немного заужен в каком-либо направлении. Это не страшно, но чтобы облегчить работу, нужно поставить стойки так, чтобы из них прямоугольник обязательно получился. Это позволит нам все стропила верхних скатов сделать по одному шаблону. В противном случае стропила придётся ставить по шнурке и подрезать их по месту, а это отнимает много сил и времени.

Шаг 3:

Кладём на стойки сверху прогоны из доски 50х150 мм и устанавливаем оставшиеся недостающие стойки также сечением 50х150 мм. Никаких распорок ставить больше не нужно. Полученные конструкции будут играть роль каркаса будущих боковых стен мансардного помещения.

Шаг 4:

На прогоны устанавливаем и крепим, например, с помощью кровельных уголков, затяжки (ригеля). Сечение их для данного примера (длина затяжек — 5,5 метров), я рассчитывал по нашей программе во вкладке «Балка» в табличке «Распределённая нагрузка». При этом «Нагр.(норм.)» и «Нагр.(расч.)» были приняты равными 150 кг/м². Эксплуатационной нагрузки на них нет.

Расчёт показал, что при ширине сечения затяжек в 50 мм, высота сечения должна быть не менее 210 мм. Но я взял всё же доски сечением 50х200 мм. Недопустимый прогиб мы устраним с помощью установки подвесок (см. далее). Конечно это даст дополнительную нагрузку на стропила верхних скатов и поэтому полученные при расчёте размеры сечения стропил верхних скатов мы увеличим с 50х150 мм до 50х200 мм.

При установке затяжек (ригелей), под каждую из них примерно по середине пролёта ставим временную подпорку. При этом можно уменьшить образовавшееся провисание. Достаточно использовать дюймовку 25х150 (ни рисунке показана только одна такая подпорка). Нужны они для того, чтобы при установке стропил верхних скатов, спокойно ходить по затяжкам, не боясь, что они сломаются, ну и как я уже сказал, чтобы уменьшить провисание.

Установив все затяжки скрепляем их сверху доской (25х150 мм). Конструкция станет более жёсткой. Не ставьте эту доску строго посередине. Отступите от оси в любую сторону примерно 20 см. Зачем, будет понятно далее.

Шаг 5:

Устанавливаем боковые стропила (левый рисунок). Делается это так же, как было описано в статье о двухскатной крыше. Также готовим шаблон, делаем верхний запил, размечаем по месту нижний запил и крепим стропило.

Устанавливаем заглушки для утеплителя (правый рисунок). Кстати когда писал о двухскатной крыше, совсем про них забыл.

Шаг 6:

Начинаем установку стропил верхних скатов.

Для начала делаем шаблон стропил. Для этого возьмите подходящий обрезок доски 25х150 и временно закрепите его строго вертикально на крайнем ригеле согласно рисунку. Один из верхних углов этой доски (например, как у меня правый) должен совпадать с геометрическим центром крыши, т.е. правая грань доски совпадает с осью крыши (на рисунке пунктирная линия). Теперь берём подходящую доску (тоже дюймовку, чтобы была полегче), прикладываем её и карандашом отчёркиваем нижний и верхний запилы.

Делаем по шаблону два стропила и устанавливаем их. Работать нужно втроём. Коньковый брус здесь мы не используем. Установив первую пару стропил, закрепляем её подкосом, чтобы не упала.

Далее ставим все остальные стропила. На крышу как у нас (длина 8 метров) будет достаточно установить четыре подкоса, по два в разных направлениях. Остальные пары стропил пока нет обрешётки временно скрепляем дюймовой доской (см. рисунок).

Шаг 7:

Согласно рисунку нашиваем подвески (доска 25х150). Они предотвратят провисание затяжек (ригелей), когда мы уберём временные подпорки. Теперь мы видим, почему доску скрепляющую все затяжки мы не поставили строго по середине. В противном случае она бы сейчас мешалась.

Шаг 8:

Устанавливаем каркас фронтона и обшиваем его.

После этого делаем карнизы, обрешётку, фронтонные свесы и фронтонные отливы. Как всё это делать читайте в статье о двухскатной крыше. Расписывать всё по новой я опять же не буду.

Надеюсь данная статья для кого-то окажется полезной.

С помощью мансарды можно не только увеличить количество используемых помещений. Строение с высоким скатом крыши выглядит более солидно и презентабельно, при этом ее возведение менее затратно, чем строительство полноценного двухэтажного здания. О том, как сделать мансардную крышу своими руками, читайте в этой статье.

Выбор вида крыши и стропильной системы

Для обустройства мансарды чаще всего используется два типа крыш:
обычная двускатная : крыша имеет два наклонных ската, ее торцы закрываются треугольными стенами – фронтонами;

ломаная : каждый из скатов дополнительно разделен еще на два, расположенных под разным углом; при этом угол наклона верхнего намного меньше; торцы (фронтоны) имеют форму пятиугольника.

Ломаная и двускатная крыши

Строительство двухскатной крыши, безусловно, гораздо проще. Но мансардные помещения в ней, к сожалению, будут тесными, а потолки – слишком низкими. Поэтому для обустройства комфортной мансарды чаще используют ломаные двускатные крыши с небольшим (40-45°) углом наклона скатов. Причем чем меньше этот угол, тем более просторными будут помещения мансарды. Однако при возведении более сложной ломаной конструкции понадобится обязательное устройство дополнительных связей между стропилами (наклонными балками, служащими каркасом крыши).

Существует два вида стропильных систем:
наслонные : стропила опираются лишь на крайние стены;

висячие : дополнительно опираются на капитальные перегородки.

Первый вариант используется лишь при отсутствии таких перегородок. Но, так как нагрузка на несущие стены в этом случае довольно высока, возводить наслонные конструкции можно лишь при расстоянии между капитальными стенами до 8 м. В остальных случаях лучше использовать более прочные висячие конструкции.

Наслонные и висячие стропильные системы

На ломаных мансардных крышах чаще всего монтируют комбинированные системы , при которых стропила, идущие от конька, делают висячими, а нижние боковые – наслонными. Такое устройство особенно эффективно для крыш, имеющих небольшой уклон.

Комбинированная стропильная система

Каркас двускатной ломаной крыши

Для получения полноценной мансарды с высотой потолков 2,5 м высота крыши до ее излома должна быть равна 3,1 м. Рекомендуемые углы наклона – 60 и 30° (допускается наклон верхней части стропил 15-45°).

Устройство мауэрлата

Мауэрлат – нижняя опора крыши, укладываемая на верхнюю часть несущих наружных стен:

1. При устройстве двускатной крыши мауэрлат крепится с двух сторон здания в местах расположения стропил. Благодаря ему нагрузка от веса крыши равномерно распределена по всей поверхности стены. При небольшой массе крыши допускается его укладка лишь под стропильными ногами, но в нашем случае он должен укладываться по всему периметру стены.

Крепление мауэрлата

2. Для изготовления мауэрлата используется брус из дерева хвойных пород 100×150 мм. Чтобы дерево не прогнило, лучше отделить его от стены слоем гидроизоляции . Для этих целей чаще всего используют рубероид или битум.

Гидроизоляция мауэрлата

3. Мауэрлат крепится к основанию с помощью резьбовых шпилек под широкую шайбу. Для этого в нем высверливаются отверстия точно по размеру креплений. При этом их частота должна быть не меньшей, чем количество стропильных ног, но не более 2 м .

4. В кирпичных стенах он крепится на деревянные пробки. Для упрочения крепления мауэрлата в кладке можно предусмотреть специальные карманы , куда он будет закладываться. Допускается закладка в кладку особой проволоки (катанки) , с помощью которой мауэрлат прикручивается к основанию. При строительстве зданий из газобетона или бетонных плит в стенах для него предусматривается армопояс с вставленными толстыми металлическими шпильками. Их длины должно хватать на обхват мауэрлата и затяжку контргайки.

5. В деревянных строениях в качестве мауэрлата используется верхнее бревно сруба или брус.

В деревянных домах маэурлатом может служить верхнее бревно сруба

Установка прогонов и подкосов

Наиболее распространенным способом строительства мансардной крыши является следующий алгоритм:
1. Первыми укладываются мауэрлаты.

2. Для удобства передвижения по крыше готовится временный настил, заменяющий строительные леса.

Установка П-образного каркаса для крыши

Термины, используемые в строительстве

Прогонами называют дополнительные горизонтальные балки. Они могут быть:
коньковыми : на такой прогон опираются верхняя часть стропил, в ломаных мансардных крышах могут не применяться;

боковыми : располагаются равномерно по всему скату крыши, их количество может быть разным и зависит от размера самой крыши и угла ее наклона.

4. На готовый каркас укладываются стропила из прочного бруса 50×150 мм . Дополнительную жесткость стропильным ногам придают с помощью подкосов (диагональных балок, служащих для усиления конструкции, устанавливаемых под углом 45°, иногда их называют подстропильными ногами).

Крепление стропильных ног

Существует два вида крепления стропил:
жесткое : на металлические скобы, болты или с помощью комбинации проволоки и гвоздей;

скользящее (шарнирное) : в случае подвижки дома стропила перемещаются вдоль мауэрлата по «салазкам», предусмотренным в креплениях.

Жесткое соединение стропил

Шарнирный вариант является более надежным, так как позволяет избежать смещений или даже разрывов элементов крыши во время сезонных подвижек грунта. При возведении деревянных домов, подверженных усадке, подобное крепление также помогает крыше «подстроиться» под новое положение стен.

Шарнирное крепление стропильных ног

Виды креплений стропил

Совет. Для определения местоположения верхних стропил следует изготовить временную стойку из нескольких брусьев и прибить ее к мауэрлату так, чтобы верхняя часть приходилась ровно на центральную линию крыши. По ней можно без труда выровнять верхние стропила.

Верхняя часть мауэрлата должна быть скошенной. Чтобы избежать ошибок, лучше сделать шаблон из более тонкой доски, которую прикладывают к прогону и рисуют на ней форму запила. В случае, если нижняя часть стропил крепится на запилах, их вырезают уже на месте.

Посмотрите видео о том, как сделать мансардную крышу своими руками:

Популярность ломаных крыш обусловлена экономичностью строительства и возможностью рационально применить чердачное пространство. Именно они используются для организации утепленных и неутепленных мансард. Технология сооружения кровельных конструкций с переменным углом наклона скатов отличается от традиционной двухскатной схемы.

Потому желающим обзавестись мансардным этажом и успешно проявить себя на поприще кровельщика необходимо знать, как устроена стропильная система ломаной крыши и каким образом вычисляются размеры материалов для ее сооружения.

Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.

Кратко о специфике стропильной конструкции

Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная . Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.

По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.

Виды нагрузок и их совокупность

Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего яруса следует учесть.

Саму программу качайте здесь – (для работы нужен только Excel). Дальше мы будем приводить примеры работы конкретно с ней.

Зачем нужны пределы

На каждый элемент стропильной системы ломаной крыши будут действовать различные виды нагрузок. Сумма нагрузок не должна приводить к деформациям и повреждениям, требующим обязательного ремонта. Несущие конструкции по правилам рассчитываются с учетом двух предельных значений, это:

• Предельная прочность – состояние, превышение которого приводит к разрушению строительной конструкции, к потере выносливости или устойчивости.
• Предельная деформация – состояние, превышение которого приводит к недопустимым прогибам, в результате которых не только изменяется геометрия сооружения, но нарушаются узловые сочленения.

По обоим видам указанных предельных состояний проектировщиками производятся вычисления. Самостоятельному кровельщику эти тонкости не слишком нужны. В имеющихся в интернете расчетных программах с заложенными в них формулами уже учтены пределы. Они введены в расчетный алгоритм в виде сигнальных значений типа:

• Н тр. прочность – размер элемента стропильной системы, уменьшение которого приведет к состоянию потери прочности.
• Н тр. прогиб – размер элемента, уменьшение которого повлечет угрожающую деформацию.

Обращаясь к автоматической вычислительной помощи, на подобные значения необходимо обращать пристальное внимание. Это предельный минимум, указывающий на то, что реальные проектные значения должны быть больше.

В списке нагрузок, действующих на кровлю, значатся вес зимних осадков, сила ветра, собственная масса, вес мебели и людей, эксплуатирующих мансарду. Нагрузки могут действовать одновременно, поочередно или в любом сочетании типа снег + мебель + человек; снег + ветер и т.д. Расчеты проводят по максимуму в стремлении предусмотреть вероятность воздействия наибольшей нагрузки.

Как определить вес снегового покрова

Для определения веса снегового покрова особых познаний не нужно. Выполняется оно путем выяснения принадлежности площадки строительства к конкретному «снежному региону». Нашли на карте регион с присвоенной ему цифрой, затем посмотрели в табличке, сколько снега будет давить на горизонтальную поверхность.

Для стропилин верхнего и нижнего яруса ломаной крыши показатели веса снега будут различными. Скаты ломаной крыши в большинстве случаев неравнозначны по углу наклона. У твердых осадков больше возможности задержаться и полежать на близкой к пологой верхушке, чем на крутых скатах нижней части. Следует учесть, что на скатах крутизной до 30º вес снега принимают равным единице среднестатистического значения, принятого в регионе на основании многолетних наблюдений метеослужбы. Считается, что на скатах крутизной 60º и более снег не задерживается совсем, т.е. равен нулю. Значение веса снега в интервале между указанными наклонами находят методом интерполяции. Например, если угол наклона 45º, то табличный показатель следует умножать на коэффициент 0,5, для 50º на 0,33 и т.д.

Как найти ветровую нагрузку

Ветровая нагрузка нужна для расчетов устойчивости стропильной системы. Для ее определения опять же используем карту районирования, но уже составленную по значениям давления ветра. Этот показатель необходим для стропильных ног обоих ярусов крыши, потому что пологую часть порывистый ветер способен сорвать и унести, а крутую банально опрокинуть. Определенные по карте сведения о силе ветра корректируют посредством умножения на коэффициент, разработанный для разных типов местности.

В регионах с высокой ветровой нагрузкой увеличивается частота крепления стропильных ног к стенам, т.е. они крепятся проволочными скрутками чаще, чем через одну. Для устойчивости увеличивается количество ветровых связей – подкосов, опор, досок или реек, прибитых к трем и более стропилинам. Их вес необходимо учитывать при расчете общего веса кровельной конструкции.

Нагрузка от массы кровли

Вес кровли – сборная характеристика с индивидуальными параметрами. По сути, это масса кровельного пирога конкретной утепленной или холодной конструкции с определенным видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошной либо разреженной обрешеткой. Рассчитывается она на метр кровельной площади.

Усредненные значения веса покрытий можно найти по табличке. Нужно учесть, что при использовании рельефных кровельных материалов вес снегового покрова следует увеличить на 10%. К примеру, если производится или профнастила с крупной волной, следует помнить, что снеговой покров в углублениях может скапливаться и долго лежать.

Вес обрешетки зависит от вида покрытия. Устройство мягкой кровли требует сплошного настила из доски, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП. Профилированную жесть, шифер, глиняную черепицу монтируют на установленные с определенным шагом бруски. Вес обрешетки увеличится за счет установки диагональных ветровых связей в регионах с высокой ветровой нагрузкой. Массу утепления и самой стропильной системы с подкосами, опорами, прогонами и прочими элементами также рассчитывают в индивидуальном порядке.

Для предварительных расчетов есть ориентировочные усредненные показатели:

• вес деревянной обрешетки от 10 до 12 кг/м²;
• вес наслонных стропильных ног с прогоном от 5 до 10 кг/м²;
• вес висячих ног стропильной фермы от 10 до 15 кг/м².

Вычисленные с помощью программ показания не слишком сильно должны отличаться от приведенных цифр. Для утепленных мансард список нагрузок следует пополнить весом обшивки. В случае применения утеплителя с коэффициентом теплопроводности мало отличающимся от 0, 04 Вт/м×°С, его массой разрешается пренебречь.

Мы показали, где и как найти значения для ввода в расчетные системы. Все остальные сведения для математического определения сечения стропильных ног, балок, опор вводятся согласно проектным данным. В случае если расчетная система предупреждает о том, что «условие не выполнено» или не обеспечена несущая способность, размеры элементов следует увеличить.

Сооружение ломаной стропильной системы

Перед тем, как приступить к устройству стропильной системы для будущей ломаной крыши, надо сделать проект и произвести расчеты элементов конструкции. Будем считать, что этап проектирования пройден.

Рассмотрим один из типичных примеров сооружения мансарды с двумя ярусами наслонных стропилин, водруженными над кирпичной коробкой. Крепить стропильную систему будем к мауэрлату – деревянной раме из бруса 150×200мм, уложенной заподлицо с внутренним периметром стен. Вдоль наружного края коробки уложен ряд кирпичей, маскирующих мауэрлат и снимающий часть распорной нагрузки. Верхняя плоскость мауэрлата должна быть выше кирпичной обвязки на 2-3 см.

Установка балок перекрытия

Сооружение перекрытия начинаем с установки крайних балок, выносá которых определяют ширину карнизных свесов. Далее по натянутой между крайними балками шнурке устанавливаем промежуточные элементы с шагом, равным расстоянию между стропильными ногами. Для утепленных крыш шаг рекомендовано сделать равным ширине плиты теплоизоляции, чтобы утеплитель плотной сидел в предназначенном для него межстропильном пространстве. Для неутепленных конструкций шаг рассчитывается так, чтобы поместилось цельное количество стропильных ферм с одинаковыми расстояниями между ними.

Размер бруса для сооружения перекрытия 100×200мм. При укладке балок выравниваем их верхнюю плоскость, если не получается выставить в строго горизонт. Выравнивание производим путем подтески мауэрлата или подкладки щепы под балку. После крепления балок к мауэрлату крепим к их торцу короткий брус, так, чтобы они сформировали плоскость для торцовых карнизных свесов. Шаг между короткими балками не имеет значения, может быть 1м или около того.

Строительство стенок мансарды

Отмечаем на устроенном перекрытии линии расположения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они играют роль каркаса для стенок мансарды.

Действуем следующим образом:

• Устанавливаем угловые опоры, для изготовления которых используем брус 100×150мм длиной на 10см больше, чем чистовая высота мансардного потолка. Выверяем вертикальность опор отвесом, крепить будем только после того, как убедимся в безупречности установки. Для устойчивости фиксируем их положение временными раскосами. По аналогии монтируем опоры посередине фронтонных стенок.
• Угловые опоры соединяем шнуркой, чтобы обозначить место установки промежуточных стоек. Для изготовления промежуточных опор подойдет материал 50×150мм с равной угловым опорам высотой.
• Поверх двух рядов опор укладываем прогоны, изготовленные из доски 50×150мм. Временные распорки более не понадобятся, построенные стенки будущей мансарды устойчивы и без них.
• На прогоны ребром устанавливаем доску, она сформирует потолочное перекрытие мансарды.
• Поверх потолка строящейся мансарды укладываем доску 25×150мм. Ее не нужно устанавливать по оси строения. Лучше проложить параллельно, отступив от оси 20-30см.

Результат приложенных усилий – готовый каркас мансарды и опоры для установки верхнего яруса стропильных ног.

Монтаж стропилин нижнего яруса

Стропилины нижнего яруса ломаной крыши изготавливаются и устанавливаются стандартным наслонным методом:

• Доску 25×150мм необходимой длины прикладываем к торцу сооружаемой конструкции и карандашом по факту отмечаем линии верхнего и нижнего запила. Это шаблон, который можно применять для изготовления всех стропилин нижнего яруса, если отклонений в геометрии стропильной системы нет.
• Если есть сомнения в безупречности предшествующей работы, устанавливаем только крайние ноги и натягиваем между ними шнурку. По шаблону на остальных стропилинах делаем только верхний запил. Нижнюю линию отмечать будем по факту, совмещая верхнюю плоскость заготовки со шнуровым ориентиром.
• Устанавливаем стропильные ноги. Крепим их к балкам перекрытия скобами или металлическими уголками, а вверху к прогонам двумя-тремя гвоздями.

Бывает, что для перекрытия нижнего ската по всей длине, одной доски не хватает. В подобных ситуациях стропилину монтируют из двух коротких досок, сшитых обрезком материала аналогичного сечения длиной от 1м и более. Правда, желательно все же заказать пиломатериалы необходимой длины, чтобы не ослаблять конструкцию сшитыми участками.

Установка стропильных ног верхних скатов

Для изготовления и установки верхних стропилин сначала надо отметить центральную ось. Для этого обрезок дюймовки следует прибить к крайней потолочной доске мансарды строго вертикально. Одно из ребер обрезка должно в точности совпадать с обозначенной на схеме центральной оси стропильной системы ломаной крыши, далее:

• Примеряем к торцу дюймовку для производства шаблона и отмечаем на ней линии запилов, верхнюю из которых проводим прямо вдоль обозначенной обрезком оси.
• Изготавливаем по шаблону пару стропильных ног верхних скатов. Если не сомневаемся в геометрии сооруженного каркаса, делаем сразу несколько заготовок. В противном случае поступаем так же, как и с нижними собратьями.
• Устанавливаем первую пару стропилин, призвав к содействию две пары рабочих рук. В одиночку с установкой не справиться, верхней опоры ведь у них нет. Чтобы только что водруженная стропильная ферма не упала, подпираем ее подкосом.
• Монтируем остальные стропильные фермы верхнего яруса. Подпираем их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона подкосов должен быть более 45º. Направление их наклона следует чередовать.

Заметьте, для того чтобы предотвратить растяжение и прогиб потолочных досок мансарды, каждую верхнюю стропильную ферму необходимо оснастить подвеской из доски примерно 25×150мм.

Со спецификой узловых соединений стропильной системы крыши ломаного типа ознакомит фото подборка:

Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки

Вдоль линии конька и линий перелома скатов обрешетку делают сплошной, независимо от запроектированного типа и шага ее установки. Поперек направления стропильных ног прибиваются две доски с зазором 2-3мм между ними. Аналогичный сплошной настил устраивается в ендовах, если они имеются, вокруг мансардных окон и отверстий для проходки дымоходной трубы. В случае применения мягких разновидностей кровельных покрытий обрешетка устраивается сплошная по всей площади скатов.

Если толщина утеплителя равна или больше ширины стропилины, вперед обрешетки устраивается контробрешетка, сооружаемая путем установки дистанционного бруска. Необходим он для формирования зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом. Прибивают дистанционный брусок с наружной стороны системы к ребру стропилины. Если толщина плит теплоизоляции позволяет оставить вентиляционный зазор без дистанционных ухищрений, в установке дистанционного бруска необходимости нет. Не нужен он также в строительстве неутепленной крыши.

По завершении работ по устройству стропильной системы обшиваются карнизы, фронтонные стенки, именуемые в деревянном домостроении щипцами. Обустраиваются прилегающие к фронтонным стенкам короткие свесы, после чего наступает время укладки кровельного покрытия.

Видео подборка для самостоятельных строителей

Желающим наглядно представить процесс сооружения ломаной крыши в помощь три ролика с пошаговым производством работ:

Рассмотреть в рамках одной статьи все варианты сооружения стропильных конструкций для ломаных крыш невозможно. Различаются типы кровли, архитектурные параметры, регионы. Есть немало нюансов, применяемых в конкретных условиях строительства. Однако приведенные нами примеры отлично демонстрируют общий технологический принцип. Эти сведения о правилах расчета и схемах строительства должны помочь и домашним мастерам, и хозяевам, контролирующим работу наемной бригады. Ваши вопросы, если таковые будут, оставляйте в комментариях.