Мансарда с наслонными и висячими стропилами, с выносом низа стропил за стену

Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

Содержание

Главный признак мансардных крыш

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

• Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
• Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

• Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
• Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда – порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

• Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
• По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине плиты теплоизоляции. Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
• От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
• Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
• Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
• По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
• Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
• На установленные опоры укладываем прогоны – доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
• Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
• Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
• Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
• По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
• Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
• Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
• Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
• Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
• Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
• Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
• Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

• По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
• Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
• Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
• Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
• Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
• Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
• Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
• Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
• Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
• Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

• Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
• Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
• Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

Мансарда в деревянном доме

Деревянный дом с мансардой – это звучит заманчиво и уютно. Мансарда представляет собой чердачное жилое помещение. Мансардные крыши популярны тем, прежде всего, что появляется возможность значительного увеличения жилой площади без особых материальных затрат. В представлении дома с мансардой сразу же рисуется картина дома с ломаной крышей, где углы наклона скатов разные. В данном представлении люди заблуждаются, поскольку крыша дома с мансардой имеет возможность быть исполнена и в двухскатном типе крыши и во многих других типах. Конечно же, мансардные крыши отличаются от обычной крыши дома и, поскольку, чердачное помещение становится жилым, то к крыше предъявим особые требования.

В этой статье рассмотрим крыши ломаного типа, поскольку о других типах возведения крыши уже знаем. Однозначно не правильно будет принимать ломаную крышу как крышу с разными углами наклона скатов. Сконструировать мансардную крышу можно и с равными углами наклона как верхнего, так и нижнего скатов. В таком выполнении не отличишь ее от двухскатной крыши, но конструктивная схема возведения такой крыши идентична классической ломаной крыши. Отличие мансардной крыши от крыш, возведенных по классическим схемам висячих стропил или наслонных, заключается в том, что мансардная крыша в своей конструкции имеет два типа стропил (рис). Верхняя часть, которую определим от конька до перегиба, конструируется висячей стропильной системой, которая опирается на стойки, а в случае без стоек – на затяжку или продольный прогон, может повторять углы наклона нижних скатов или иметь более пологий скат. Нижняя часть, от перекрытия до перегиба, устраивается из наслонных стропил. Однако можно верхнюю и нижнюю часть выполнить по типу наслонных стропильных систем. Рассмотрим подробнее конструктивные схемы мансардных стропильных систем:

Мансарда с наслонными и висячими стропилами, с опиранием низа стропил в мауэрлат

Само собой логично, что, прежде всего для правильного устройства ломаной крыши в самом начале произведем расчет стропильной системы с учетом снежной и ветровой нагрузки, а только после этого приступим к монтажным работам.

Базовой основой для стропильной системы будет мауэрлат, поэтому жестко его скрепляем с балками перекрытия. Лежень, на который упираются балки стропил, укладывают прямо на перекрытие. Стойки врезают прямо в балки перекрытия. Балки перекрытия рассчитывают на распределенную равномерно нагрузку, которую принимают около 400 кг/м?. Дополнительно производят расчеты перекрытия на силу от веса крыши и общей нагрузки на ней.

Далее выделяем будущую площадь помещения мансарды стойками, которые являются каркасом для будущих стен. Нижние скаты формируем согласно полученным расчетам по схеме наслонных стропильных систем. Соединим стойки продольными прогонами, а потом и балками сверху, которые будут выполнять функцию затяжек для верхних висячих стропил (рис.). Соответственно, произведем расчет каркаса верхних скатов по схеме висячих стропил. Узлы сплочения стропильных ног и мауэрлата могут быть выполнены по типу ползуна или шарнирно неподвижной схеме. По таким же схемам совмещения необходимо выполнить закрепление мауэрлатных балок.

Выполняем следующий шаг, беремся за монтаж висячих и наслонных стропил. Сначала монтируем наслонные стропила нижних скатов, а затем возводим висячую стропильную систему верхних скатов.

Выполнять верхние скаты можно по любой схеме висячих стропил как с подкосами и бабкой, так с бабкой или с ригелем, что и предполагает соответствующие расчеты по выбранной схеме. Балки, соединяющие стойки наслонных cтропил, выполняют функцию затяжек для висячих стропил верхних скатов крыши и работают на растяжение и совсем небольшой прогиб. Очевидно, затяжку можно подбирать не большим сечением, но подстраховать ее можно бабкой, чтобы избежать прогиба потолка от своего веса. На рисунке мы видим традиционную бабку, но в практике с обеих сторон к коньковому прогону и затяжке прибивают обычные дощечки, и не стоит путать их со стойками. Стропила висячей системы могут быть и массивными больших сечений, поскольку перекрывают собой весь пролет крыши. Обратим особое внимание на правильность конструктивной сборки узлов в точках перегибов.

Как дополнение к этому материалу, можно почитать про монтаж мансардных окон. Так или иначе вам придется их устанавливать.

Мансарда с наслонными и висячими стропилами, с выносом низа стропил за стену

Карниз функционально предохраняет верхнюю часть стены от воды, которая стекает с крыши, и даже частично от прямого воздействия дождя.

Сделаем увеличение карниза посредством выноса низа стропильных ног за пределы стены сруба. Под стропило вводим подкос, а саму стропильную ногу упираем не в мауэрлат, который в данном случае можно полностью исключить из конструктивной схемы, а в балку перекрытия. Вместо мауэрлата удовлетворительно будет использование выравнивающих деревянных подкладок. Стойки методом врубки глубиной не больше 1/3 высоты балки перекрытия соединяют с балками перекрытия (рис.).

Для нижнего каркаса наслонной стропильной системы принимают расчет на сжатие, поскольку углы нижних скатов часто делают крутыми и атмосферные осадки на них не задерживаются, а воздействует на них только ветровая нагрузка. Для подстраховки можно принять расчет стропильных ног на изгиб и на сжатие, но в любом случае необходимо установить противоветровые проволочные скрутки, на случай ураганного ветра, чтобы не сорвало крышу.

Часто в конструкции нижних наслонных стропил проводят мероприятия, которые помогают разгрузить балку от сосредоточенных сил от веса крыши. В конструкцию вводят дополнительную стойку, которая устанавливается в месте пересечения стропильной ноги и подкоса, а упирается низом в балку перекрытия над самой стеной. Этот дополнительный элемент частично разгружает низ стропила и подкос, работает таким образом, что сосредоточенные силы по стойке будут уходить прямо на стену. Для придания большей устойчивости при неравномерной нагрузке на крышу, стойки свяжем с наслонными стропилами несколькими схватками и установим на низ затяжки опорные бруски.

Мансарда с наслонными стропилами по каркасу из брусьев

В данной схеме верхние и нижние скаты мансардной крыши выполним в одной системе наслонных стропил. Верх нашей мансарды в предыдущих схемах был выполнен по системе висячих стропил, заменяем теперь на систему наслонных стропил. В таком варианте возведении крыши схватки, что связывали нижние балки, стают опорными балками под стойки верхнего перекрытия и, получаем схему, обратную висячим стропильным системам (рис.). Следовательно, балки, которые теперь служат опорой, подбирают большего сечения, чтобы избежать прогиба, эти балки и будут теперь несущими составляющими потолка мансарды. Стропила в таком случае могут быть небольшого сечения, можно даже сделать их из досок.

Соответственно, расчеты сечений всех составляющих элементов крыши ведут по схемам наслонных стропильных систем. Нагрузка веса потолка мансарды равномерная, поэтому балки, которые раньше выполняли функцию схваток нижних стоек, рассчитывают на изгиб, учитывая и сосредоточенную силу от стоек верхней конструкции.

Пространственную жесткость всей крыши обеспечит укладка конькового прогона, на который будут опираться верха стропильных ног. Стропильные балки нижних скатов опираются на поперечные балки. Жесткость нижнего ската могут обеспечить вспомогательные балки, вставленные между поперечными балками, но можно и обойтись и обрешеткой ската, так как на крутых скатах осадки не задерживаются.

Данный метод устройства мансардного этажа применяют в случае сложных конфигураций пространства, проще говоря, собирают каркасную конструкцию комнат, и укладывают на них наслонные стропила. Для облегчения устройства опорных узлов стропильных ног, собирают каркасы из рам П-образной формы, а потом укладывают прогоны.

Дощато-гвоздевая мансарда

Мансарду изготовим из дощато-гвоздевых рам (рис.). Для возведения такой крыши используем наслонно стропильную систему, где расчеты проведем методом, который применяется для однопролетных балок. Все узлы соединений рассчитываем на срез гвоздей от влияния сжимающих сил, которые возникают в стропильных гвоздях в узлах соединений стропил и балок перекрытия этажа. Если по расчетам выявится, что необходимо большое количество гвоздей, то заменим гвозди болтами или установим усиливающие прибоины. Следует помнить, что при применении болтов, отверстия под них ослабляют несущую способность балки, в этом случае применим коэффициент 0,8. Устройство обрешетки и применение схваток обеспечит конструкции пространственную жесткость.

Из статьи вам должно было стать понятно, что при строительстве вашего деревянного дома вы сами в праве выбирать его конструкцию, а мансардная крыша намного практичнее, чем обычная, именно поэтому многие склонятся в строительстве к данному типу.

Стропильные системы мансард

Обычное представление многих людей о мансардной крыше, как о крыше с переменными углами наклона скатов, так называемой ломаной крыше. Конечно же, это далеко не всегда так, хотя такая мансардная крыша встречается достаточно часто.

На самом деле вариантов крыш, где возможно устройство мансарды, несколько и стропильные системы таких крыш имеют свои особенности.

Тем не менее, нас сейчас интересует, как говорят, классика жанра – а именно мансардная крыша с переменными углами наклона скатов.

Виды стропильных систем мансард

Для такой крыши существует три вида стропильных систем мансард:

• с опорой нижних (наслонных) стропил на мауэрлат
• с выносом нижней части наслонных стропил за пределы стены
• с использованием только наслонных стропил, опирающихся на каркас

Вообще, главным отличием мансардных крыш от крыш других типов является применение в конструкции двух типов стропил: наслонных и висячих.

Это надо знать

Исключение составляет третий вариант, но и в данном случае верхние наслонные стропила составляют самостоятельную стропильную систему, соединенную с нижней частью.

Обратите внимание

Рассмотрим основные особенности таких стропильных систем.

Стропильная система мансарды с опорой нижних (наслонных) стропил на мауэрлат

В рассматриваемом варианте нижние (наслонные) стропила опираются сверху на прогон, а снизу – на мауэрлат. При строительстве такой стропильной системы я, в зависимости от типа перекрытия, использую различные способы установки стоек, на которые и будет опираться прогон:

• Если перекрытие бетонное, я кладу под стойки лежень (на гидроизоляционный слой и, при необходимости, выравнивающие подкладки), устанавливаю на него стойки и по верху – прогоны. Таким образом, получается каркас, который впоследствии станет основой для стен мансардного помещения.

• Если же перекрытие деревянное – стойки устанавливаю на балках перекрытия. В таком случае, расчет балок перекрытия должен производиться с учетом нагрузок передаваемых от крыши.

Дальше вдоль обеих стен монтирую наслонные стропила, начиная с основных (угловых), при установке которых провожу тщательную проверку плоскости скатов. Между каждой стойкой и стропилом при необходимости устанавливаю подкос, а для устойчивости нижних «треугольников», связываю стропила со стойками схватками.

Верхнюю часть собираю из классических висячих стропил, опирающихся на прогон и сшитых снизу затяжкой, которую я подвешиваю к верхним стыкам стропил бабкой. Затяжка в данном случае может выполняться из более слабых брусьев, чем стропила. Такие стропильные фермы я устанавливаю на прогон в местах соединения со стойками. Затяжки, таким образом, образуют основу для потолка мансардного помещения, который не будет прогибаться благодаря бабкам.

Обратите внимание

Теперь рассмотрим особенности еще двух оставшихся вариантов.

Стропильная система мансарды с выносом нижней части наслонных стропил за пределы стены

Такой вариант стропильной системы применяется для увеличения карнизного свеса. При этом мауэрлат не устанавливается, а балки перекрытия лишь выравниваются подкладками. Стойки и наслонные стропила нижней части крыши упираются в балки перекрытия с обязательной установкой подкоса. При необходимости я делаю еще 2-3 схватки между стойками и стропилами.

Чтобы избежать опрокидывания крыши при максимальных ветровых нагрузках, я предпочитаю крепить крышу к стенам анкерами, хотя во многих случаях достаточно проволочных скруток.

Также, в некоторых случаях, для разгрузки подкосов и нижней части стропил я ставлю подкосы таким образом, чтобы из места соединения подкоса со стропилом можно было опустить дополнительную стойку с опорой прямо в стену.

Верхняя часть крыши в этом варианте ничем не отличается от предыдущего.

Материалы по теме

Стропильная система мансарды с использованием только наслонных стропил

Особенность данного варианта стропильных систем мансард является применение однотипных стропил, как для нижней, так и для верхней части мансардной крыши.

Если нижнюю часть такой крыши можно монтировать по одному из предыдущих вариантов, то верхняя будет теперь существенно отличаться:

• Балка, выполняющая роль затяжки в первых вариантах, теперь становится опорной балкой для стоек (схваткой для нижних боковых «треугольников), на которые укладывается коньковый прогон и должна быть исполнена из достаточно прочного бруса.
• Сами стропила теперь опираются верхней частью на коньковый прогон, а нижней – на прогон и могут быть сделаны из более тонкого материала.
• Прогон может быть уложен на схватки или прямо на стойки и придает жесткость всей конструкции крыши.

Вся стропильная система в таком варианте представляет собой каркас, служащий основой для мансардного помещения (который я монтирую в первую очередь), на который установлены наслонные стропила (и верхние и нижние).

Вот кратко мы обсудили с Вами основы устройства мансардных крыш. Хочу сказать, что мы готовы построить Вам мансарду.

Мои сотрудники – настоящие профессионалы, прекрасно знающие и любящие свою работу. Независимо от размеров дома, типа перекрытия и конфигурации строения, мы готовы построить для Вас мансардную крышу с соответствующей стропильной системой, а при необходимости и установить мансардные окна.

Все вопросы расхода материалов, особенностей проекта и стоимости обсуждаются заранее, поэтому Вы еще до начала монтажа будете знать, за что платите свои деньги и каков должен быть результат. Звоните: +7 (495) 795-82-20

Монтаж мансардной крыши: сборка с выносом, по каркасу из брусьев

Для завоевания заветных дополнительных квадратных метров строители находятся в поисках новых технологий и конструктивных решений мансардных этажей. Монтаж мансардной крыши всецело зависит от ее типа. Вариантов устройства довольно много и зависят они от планировки мансардного этажа или отдельного помещения и, конечно, от вкуса и предпочтений владельца.

Надстройка мансарды имеет массу достоинств, например:

увеличивает жилую площадь дома, по завершении работ по ее строительству и утеплению потери тепла значительно уменьшаются.

Самыми распространенными считаются ломанные двухскатные крыши, своей оригинальностью привлекают виды с системой опор смешанного типа, с выносными консолями.

В проекте мансардной крыши должны учитываться некоторые ее особенности:

она должна быть созвучна архитектурной форме здания, правильно должна быть рассчитана нагрузка на несущие конструкции, должна быть обеспечена качественная гидроизоляция и теплоизоляция, стропильная конструкция должна соответствовать геометрической форме крыши , ее внешнему виду.

Как собирать и крепить ↑

Мансарда – это чердачное помещение, ограниченное межэтажным перекрытием и наклонными скатами, которые задействованы либо в полной мере, либо частично. Соответственно, схем, позволяющих вписать в чердачную часть жилые помещения, существует несколько.

Крепление в зависимости от конфигурации ↑

Схему крыши для мансарды обычно представляют в виде совокупности элементарных геометрических фигур – так более наглядно можно представить механизм распределения нагрузок, подпорные и связующие элементы. И именно в силу этого – конструктивных решений для устройства стропильной конструкции мансардной крыши может быть несколько.

Разберем несколько вариантов крепления отдельных фрагментов стропильных ферм, их узловых соединений.

Опирание низа висячих и наслонных стропил на мауэрлат

В этом случае нижнюю часть ската формируют прямоугольные треугольники, расположенные по несущей стене. Для их сборки используют наслонный тип. Крепление стропил проводят при помощи шарнирно-неподвижных крепежей или ползунов. Чтобы придать треугольным фермам дополнительную устойчивость, их связывают схватками. Одна сторона боковой части наслонной стропильной системы будет одновременно выступать и в роли опорной стойки, и служить каркасом для будущих стен мансардных помещений. Все боковые части полученной в итоге конструкции соединяют в одно целое при помощи затяжки, которая будет также выполнять функции потолочной балки. Горизонтальная балка в данном случае работает на растяжение и больших нагрузок не испытывает, поэтому брус может быть среднего сечения.

Вынос низа висячих и наслонных стропил за несущую стену

В данном случае опорой для стропильной ноги служит уже не опорный брус, а балка перекрытия. Поэтому появляется необходимость усилить наклонную деталь подкосом. Соединяют стойку и балку перекрытия методом врубки одной в другую примерно на треть высоты горизонтальной балки. В этом случае конструкция крыши делится на отдельные системы висячих и наслонных стропил и, соответственно, так же рассчитывается.

Наслонные стропила по каркасу из брусьев

Сборка мансардной крыши в этом варианте имеет некоторое сходство с предыдущими схемами с той лишь существенной разницей, что верхняя часть несущей конструкции выполнена из стропил наслонного типа. Следовательно, схватка меняет свою функцию – преобразовывается из связующего звена в опорную балку. Теперь на нее воздействует нагрузка веса потолка и сосредоточенная сила от стойки верхней стропильной фермы. Чтобы прочности схватки хватило на компенсацию, вызванного ими изгибающего момента, ее выполняют из мощного бруса. Стропила в данном случае можно выполнить из досок.

Нагрузки рассчитывают в соответствии с имеющими нормами и правилами.

Для районов с высокой ветровой нагрузкой рекомендуется дополнительно крепить стропила с помощью анкерных соединений и проволочных скруток.

Из какого материала лучше выполнить стропильную систему ↑

Надстройка, как вы сами понимаете, это конструкция, которая должна отличаться своей легкостью, чтобы уменьшить нагрузки на фундамент. Традиционным материалом для изготовления элементов стропильной системы считается дерево. В последнее время при устройстве верхних этажей все чаще стали использовать ЛСТК – легкие стальные тонкостенные конструкции . Несмотря на то, что они дороже деревянных конструкций, но последние на их фоне явно проигрывают по:

удобству сборки, скорости, сроку эксплуатации, простоте техобслуживания.

Отдельно нужно выделить их мобильность – в любой момент существующую крышу можно разобрать и перекроить в другую, исключая или дополняя элементы.

Большой популярностью пользуются также деревянные фермы, которые можно собирать на строительной площадке. Это совершенно новая и перспективная технология. При креплении деталей конструкции используют металлические зубчатые пластины. Применение этого способа соединения освобождает от утомительной и ответственной работы по выпиливанию многочисленных пазов со сложной конфигурацией, значительно упрощает стыковку деталей при необходимости удлинения и т. д.

Чем отличаются наслонные и висячие стропила: схемы, чертежи

Вступление

Стропила дома это элементы стропильной системы, принимающие на себя нагрузку от обрешетки, кровли, осадков, ветра, равномерно нагрузку распределяют и передают стенам и перегородкам дома.

Как отличаются наслонные и висячие стропила

Для снижения нагрузки стропила устанавливают наклонно. Конструкция крыш с наклонными стропилами называется скатной и о них я подробно писал в статье: Скатные крыши: конструкции и формы скатных крыш.

Однако, для легких домов, строящихся не из камня, нагрузка даже наклоненных стропил остается слишком большой. Для таких домов придумали конструкцию стропил соединенных в треугольник. Такие конструкции стропил назвали висячие. Стропила не соединенные по краю стропильной ноги называют наслонные.

Для лучшего понимания статей про устройство крыши, советую причитать статью: Конструктивные элементы крыши: общие описания и схемы.

Наслонные стропила

Чтобы понять чем отличаются наслонные и висячие стропила, мне нравится такой визуальный ряд.

Представьте, вы строите дом и между этажами кладете балки перекрытий. На них будет делаться пол верхнего и этажа и потолок нижнего. Теперь, на последнем этаже, вы решили балки перекрытий делать длиннее и вдобавок установить их под наклоном, нижний конец, уперев в стену, а верхний конец в более высокую стену или в вертикально поставленные стойки, которые в свою очередь опираются на внутреннюю перегородку дома через брус, называемый лежень.

Обращаем внимание, что стропильные ноги наслонной системы не связаны друг с другом. Нижний край стропильной ноги опирается на стену, верхний край на вторую стену, либо на коньковый прогон. Прогон это балка, которая устанавливается до установки стропил и на которую попеременно опираются стропильные ноги наслонной системы.

Преимущества наслонной системы

Я вижу одно преимущество, не нужно предварительно собирать, а потом поднимать тяжелые конструкции. Всё делается по месту.

Висячая стропильная система

Как я уже сказал, элементы висячей стропильной системы это собранные элементы, две стропильные ноги и затяжка, в виде треугольника. Собираются элементы на земле, а потом поднимаются и устанавливаются наверх остова дома.

Опираются треугольные стропильные элементы на две внешние стены дома, при этом ферма в виде треугольника остаются висеть. Поэтому эта стропильная система называются висячей.

Еще одна особенность. Все затяжки висячей стропильной системы создают обрешетку для устройства пола этажа под крышей. При этом между верхними балками дома и затяжками стропильных элементов, остается пространство. Это и есть чердак дома, который отлично подходит для вентиляции.

Особенности стропильных конструкций

С увеличением расстояния между опорными стенами висячих стропил, к конструкции добавляются дополнительные силовые элементы.

Это подкосы, балки и ригели, которые хорошо видны на фото. Там же видны длины пролетов и меняющиеся конструкции стропильных систем.

Выводы

На вопрос, чем отличаются наслонные и висячие стропила, можно ответить так, конструкцией и порядком сборки.

Устройство стропильной системы мансардной крыши + расчет и монтаж стропил по специальной технологии

Ломаная крыша — это чердачное помещение дома, которое оборудовано таким образом, что после утепления кровли и стен оно становится вполне пригодным для проживания. По сути мансарда — это дополнительный этаж здания.

Если предполагается на чердаке делать мансарду, то дополнительные работы по ее обустройству должны быть учтены еще на стадии проектирования.

Так как обустройство нежилого этажа и мансардного помещения значительно отличается: необходимо устраивать дополнительное утепление и придерживаться технологии монтажа теплого помещения.

Чаще всего ломаные разновидности кровли свидетельствуют о наличии мансарды. Кровля с прямыми скатами также может быть оборудована мансардным помещением, но площадь его будет значительно меньше.

Как самостоятельно построить мансардную крышу вы можете прочитать здесь.

Мансардная крыша: стропильная система

Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом, способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

Каркас из стропильных досок — основа всей кровельной мансардной конструкции, которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

• Мауэрлат. Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
• Стойки из балок или стропильные ноги, которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
• Вертикальные стойки. Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
• Прогоны. Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног;
• Коньковый брус. Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции;
• Обрешетка. Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли.

Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

План чертежа стропил

Виды стропильных систем мансардных крыш

Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:

• Висячую конструкцию. Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил — на коньковый элемент;
• Наслонную конструкцию. Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.

Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже:

Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов кровельного покрытия необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:

• Под ондулин. Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
• Под шифер. Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
• Под металлочерепицу. При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
• Под профнастил. Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.

Как вынести стропила за линию стены

Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо, так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона — не менее 400 сантиметров.

Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

• Установить внешние перекрывающие балки, сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
• Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
• Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
• Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
• Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
• С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
• В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры;
• Установить прогоны на опоры, жестко прикрепив их уголками;
• Противоположные опоры соединить брусками, их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
• Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
• Из обрезных досок следует изготовить шаблоны, по которым потом монтируются противоположные фермы:
• Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда. Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
• Установить стропильные ноги с торца, а затем с нижнего уровня мансарды;
• Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
• Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу — шарнирным способом, сверху — жестким креплением.

Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

Вынос стропил за стену

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина — от трех метров.

Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору.

Кроме того, следует иметь ввиду:

• Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров, так как она значительно утяжеляет конструкцию;
• Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас;
• Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов: ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
• Массу кровельного пирога, которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.

Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.

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

Установка обрешетки мансардной крыши

В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная.

Сплошная чаще всего монтируется при покрытии:

• Рулонном. Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний — шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний — из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
• Шифера плоского асбестоцементного;
• Гибкой черепице.

Разреженный тип устанавливается при:

• Стальном, металлическом покрытии. Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
• Металлочерепице;
• Асбестоцементном шифере;
• Глиняной черепице.

Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.

Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската.

Заключение

Таким образом, обустройство мансардной крыши имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда — это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши: