Стропильные системы мансардной крыши: Стропильная система мансардной крыши: устройство, схемы, монтаж

Стропильная система мансардной крыши: устройство, схемы, монтаж

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.

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.

«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.

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.

Стропильная система мансарды, Мансарда своими руками

Стропильная система мансарды принципиальных отличий от аналогичной системы крыши не имеет, зато нюансов огромное количество. Популярность мансардных крыш в индивидуальном строительстве огромна, и одна из причин – возможность без больших затрат обустроить помещения как на полноценном этаже дома. Строить мансарду и в частности ее стропильную систему не слишком сложно, особенно если начать с технического разбора некоторых отличий и общего принципа устройства двускатных мансардных крыш. Другие конструкции мансардных крыш после этого не покажутся критично сложными.

Мансарда своими руками

Мансардная крыша может быть нескольких типов: ломаная, двускатная и консольная.

Классика мансард – это ломаные стропильные системы. Строго говоря, именно такие системы корректно называть мансардными. Но в обиход вошли определения любых типов крыши, чердак которой возможно использовать как комфортную жилую комнату. Ломаная конструкция имеет то отличие, что стропильные ноги расположены вод различными углами относительно конька. Верхние стропильные элементы установлены под небольшими углами, а нижние напротив – с большим уклоном. Такая конструктивная схема обуславливает значительное увеличение чердачного пространства. Монтировать ломаную крышу несколько сложнее, чем обычную двускатную, но все затраты времени и средств оправданы. Данный вид мансард считают наиболее рациональным выбором, и ломаные мансарды очень популярны. Архитектурный облик дома выигрывает, приобретая новые и в то же время исторические черты.

Основные элементы стропильной системы:

• Подстропильный брус, или мауэрлат. Это элемент из бруса, смонтированный по верху несущих стен, по всему контуру здания. Задача мауэрлата – равномерное распределение и передача усилий от кровельного пирога на несущие конструкции стен;
• Стоечные опоры – эти несущие элементы выполняют не только роль стропильных, одновременно это и каркас стен мансарды;
• Балочное перекрытие мансарды – необходимо для соединения ответных опор. К балкам перекрытия, уложенными в стены, мансардные балки отношения не имеют. Но в сложных двухъярусных мансардах балочное перекрытие выполняет еще и функцию пола второго яруса мансарды;
• Скаты мансард имеют в уровне опирания прогонные элементы, выполняющие задачу равномерного распределения усилий от скатных участков;
• Аналогично коньковому брусу – у мансард имеются коньковые балки для объединения верхних стропил в общую систему;
• Основу верхних скатов составляют верхние стропила, их угол относительно конькового бруса невелик;
• По балочному перекрытию мансарды установлены стропильные верхние стойки – несущие элементы балки конька;
• Основа нижних мансардных скатов – нижние стропила.

Это основные элементы классической ломаной мансарды, а в дополнение им применяют все возможные подкосные укрепляющие детали; для мансард большой площади — это шпренгельные элементы и раскосы различных видов: для обеспечения жесткости и устойчивости системы.

Последовательность монтажа стропильных систем ломаной мансарды:

1. Первым этапом монтируют по балкам перекрытия опорные элементы. Эти брусья идут по линиям скатов, и будут опорным каркасом для верхнего края нижнего стропильного ряда и нижних опор вторых стропильных ног. Перед монтажом стоек просчитывают их шаг и расположение – по формуле прямоугольного треугольника. Проще говоря, нужно посчитать длину меньшего катета – расстояние от центра стойки до поверхности стены (перекрытие, нижняя стропильная нога и стойка образуют пифагоров треугольник с прямым углом). Когда все стойки смонтированы, их связывают прогонами.
2. Собирают нижнюю часть стропильной конструкции. Опорные элементы соединяют попарно балочными элементами – в итоге получается простая балочная клетка П-образной формы. После этого закрепляют нижние стропильные ноги. Крепеж выполняют: нижний торец бруса подрезают соответственно угла уклона ската, а в прогоне вырезают паз под верх стропила.
3. Верхнюю часть стропильной системы начинают собирать с установки стоек – по центрам балок. Задача опор – нести коньковую балку. Когда все стойки установлены, на них монтируют, выверяют и крепят коньковый брус. Затем выполняют крепеж верхних стропильных ног так же, как крепились нижние стропила. Весь крепеж выполняют на саморезах с применением стальных уголковых и пластинчатых элементов.
4. Завершение каркаса – установка фронтонных стоек. Далее будет выполнена обшивка листовыми материалами, и утепление по типу основного кровельного пирога.

Двускатные мансарды намного проще монтировать по сравнению с ломаными. Каждый скат такой мансарды – плоскость, и стоек с прогонами для небольших двускатных мансард не требуется. Кроме общего упрощения конструкции и монтажа, принципиальных отличий от ломаной мансарды нет. поскольку в этом случае скаты ровные, то внутреннее пространство большого объема не получит. Немного увеличить этот объем можно за счет увеличения угла уклона скатов, но большой комнаты в мансарде сделать не удастся. Основное отличие стропильной системы двускатной кровли от ломаной состоит в том, что стропила здесь висячие. Монтаж будет выполняться с некоторыми отличиями:

1. Коньковый брус монтируют или на фронтонных опорах, или на дополнительных – если фронтоны не предусмотрены. В последнем случае опорные стойки устанавливают по центрам стен;
2. Далее монтируют систему стропил. Мауэрлат оснащают пазами, в верхних частях стропилин делают вырезы, чтобы площадь опирания коньковой балки на стропила была наибольшей. Соединяют стропильные ноги попарно прогонами. Несущие прогоны выполняют такую же задачу, что и балочные для конструкции ломаной крыши. От высотного положения прогонов зависит высота потолка мансардной комнаты;
3. При оформлении фронтонов опорные стойки крепят на подстропильный брус (мауэрлат). Эти стойки станут несущим каркасом для фронтонных обшивок.

Для конструирования мансарды выбирают угол уклона ее скатов, и этот угол зависит от вида кровельного покрытия дома. все материалы для финишного слоя кровли рассчитаны на свой диапазон углов наклона, и данные технических характеристик обязательно учитываются при проектировании. Если пренебречь этим простым правилом, то проблема разгерметизации кровельного покрытия вполне возможна.

Еще одна стропильная система мансардной крыши – консольная – мало отличается от ломаной мансарды. Только одно отличие: краевые части имеют выступы за наружные несущие стены здания. Как следствие полезный объем мансардных помещений увеличен. Консольные стропильные системы имеют еще один несущий элемент – колонны. Таким образом, верхнее чердачное перекрытие дома расширяется, и колонные опоры служат для его усиления. Под выступом перекрытия получаются отличные террасы.

При постройке мансард нагрузка на несущие конструкции дома, начиная с фундамента, увеличивается. Это учитывают при проектировании нового дома и при модернизации крыши имеющегося строения.

Стропильная система мансардной крыши: конструкция, чертеж, установка

Стропила несут основную нагрузку крыши. Именно они служат «костяком» всей конструкции. Поэтому к созданию каркаса нужно подойти со всей ответственностью. А какие особенности имеет стропильная система мансардной крыши? Что требуется учитывать при ее проектировании и возведении? Все эти вопросы и будут рассмотрены в данной статье.

Виды стропильных систем

Если вы решили построить сами дом с мансардной крышей, то первым делом стоит выбрать ее вид. Такая конструкция может быть односкатной, двухскатной, вальмовой и так далее. У каждой разновидности строения крыши есть свои плюсы и минусы. Например, конструкция с 1-м скатом считается самой дешевой. Вальмовая крыша обладает эстетичным внешним видом.

Наибольшей популярность пользуется двухскатный вариант. Такая крыша более проста в исполнении, по сравнению с вальмовой или четырехскатной стропильной конструкцией, и при этом оставляет достаточно много свободного пространства, особенно если выбирается ломаная разновидность. Мансарда дома получается достаточно просторной и только способствует улучшению внешнего вида. К тому же конструкция получается надежной и долговечной.

Если вы выбрали двухскатный вариант мансардной крыши, то стоит определиться с типом стропильной системы. Тут специалисты предлагают 2 основных варианта, а именно:

1. Наслонная. Такая разновидность стропильной системы двухскатной мансардной крыши возводится в том случае, если дом имеет дополнительную несущую стену по центральной оси. Вся конструкция упирается на мауэрлат и коньковый прогон. Последний при помощи стоек переносит нагрузку на осевую несущую стену. Подобная стропильная система мансарды испытывает нагрузку только на изгиб. В связи с этим она менее массивная и требует меньшего количества материала.
2. Висячая стропильная система мансардной крыши применяется в том случае, если дом не имеет осевой несущей стены. Такая конструкция стропильной системы опирается только на мауэрлат и создает только распорную нагрузку. Чтобы ее компенсировать используется затяжка. Последняя может быть расположена как в нижней части стропильного треугольника (каждой пары стропил), так и в верхней его части. Последний вариант при желании иметь мансарду в доме практически не используется, так как в этом случае свободного пространства будет слишком мало.

Некоторые специалисты выделяют и комбинированный вариант стропильной системы мансардной крыши. Такая конструкция может быть использована в том случае, если в доме вместо несущей стены имеются опорные колонны. В этом случае часть стропил можно монтировать с применением наслонной технологии, а другую часть как висячие.

Основные элементы

Прежде чем приступать к расчетам стропильной системы мансардной крыши, стоит узнать обо всех основных элементах, которые в нее входят. Так вы лучше поймете устройство всей конструкции, а значит и монтаж будет произведен правильно. Основными элементами стропильной системы мансарды специалисты считают:

• Мауэрлат — элемент стропильной системы изготавливается из деревянного бруса, с минимальным сечением 15 на 15 сантиметров. Монтаж мауэрлата осуществляется по всему периметру несущих стен. При этом крепление бруса производится к заранее вмонтированным анкерам. Главной задачей мауэрлата является равномерное распределение нагрузки от стропильной системы мансардной крыши на стены дома. При его монтаже очень важно соблюдать абсолютную горизонтальность, в противном случае крепить стропила к мауэрлату будет трудно;
• стропила – основной элемент системы. Для их изготовления применяют деревянный брус или толстые доски. Нижняя часть стропил упирается в мауэрлат, а верхняя соединяется между собой или крепится к коньковому прогону. В случае если используется ломаная крыша, а именно ее часто применяют в домах с мансардой, то применяются дополнительные прогоны, которые располагают в месте смены угла наклона ската. Расстояние между стропилами, их сечение и используемое крепление рассчитывается заранее. От точности таких вычислений будет зависеть надежность и долговечность конструкции крыши;
• стойки и прогон. Эти элементы используются в наслонной стропильной системе мансардной крыши. Стойка упирается в осевую несущую стену и поддерживает коньковый прогон. На последний и упираются верхние концы стропил. Но часто в случае с мансардной крышей эти элементы применяются в ломаной конструкции. Стойки упираются в балки перекрытия и поддерживают прогоны, которые располагаются в местах изгиба стропил;
• затяжка – этот элемент является связующим в случае висячей стропильной системы крыши. Он располагается в нижней части стропильного треугольника. В некоторых случаях используется приподнятая затяжка. Тут она располагается в верхней части стропильной пары. Но такой вариант в случаях с мансардной крышей не применяется, так как существенно сокращает свободное пространство.

Также в качестве усиления могут использоваться иные элементы. Например, если стропила на крыше слишком длинные, то их могут дополнительно поддерживать подкосы. Эти элементы упираются в балки перекрытия или в осевую несущую стену. Также стропильная система мансарды может иметь в своем составе ригели, лежень, опорные брусья и так далее.

Как правило, все элементы делаются из древесины. Этот материал легко обрабатывается, и сделать из него стропила и другие более сложные детали не составляет большого труда. Но стоит помнить об одном нюансе. Стропильная система мансарды, как и любой другой крыши, будет постоянно находиться в достаточно агрессивной среде. Перепады температур и влажность могут пагубно сказаться на деревянных деталях. К тому же этот материал «боится» огня. Чтобы стропильная система мансардной крыши служила долго, все элементы перед началом монтажа нужно обработать особыми пропитками и растворами. В этом случае им не будет страшна сырость, плесень и насекомые.

Делаем расчет

Устройство стропильной системы мансардной крыши в случае применения ломаной двухскатной конструкции не столь сложно. Но все-таки и тут необходимо сделать некоторые предварительные расчеты. В первую очередь нужно узнать некоторые важные параметры. Специалисты выделяют следующие:

• какие нагрузки будет испытывать крыша;
• высота жилого помещения на мансарде;
• желаемая ширина будущей комнаты.

Первый параметр самый важный. От него будет зависеть сечение большинства элементов стропильной системы мансарды. Нагрузки бывают двух типов – это переменные и постоянные. Первые зависят от уровня осадков в зимний период и ветра в вашем регионе. Чем эти нагрузки больше, тем толще нужно делать стропила на мансардной крыше. Узнать уровень осадков и ветровую нагрузку можно при помощи специальных карт или уточнить эти сведения в градостроительном отделе администрации вашего поселка или города.

Также, чтобы высчитать параметры стропил мансарды необходимо учитывать и постоянные нагрузки. Сюда включают вес самой системы, кровельного «пирога» и различного оборудования, установленного на крыше в будущем.

Желаемая высота и ширина помещения на мансардной крыше повлияет на устройство всей стропильной системы. Как уже говорилось, самый оптимальный вариант считается ломаная конструкция. В этом случае точка изгиба кровли будет совпадать с высотой и шириной комнаты. Также от этих параметров будет зависеть угол наклона нижних и коньковых стропил. Но тут нужно учитывать одну особенность. Дело в том, что чем круче будет скат крыши, тем меньше на нем будет задерживаться снега. Но в этом случае увеличится нагрузка на стропильную систему мансарды от ветра. Поэтому нужно искать «золотую середину».

Зная все нужные параметры можно составить чертеж всей системы. Такая схема поможет не только правильно рассчитать сечение стропил и других элементов, но и станет помощником при монтаже. Лучше доверить эту работу профессионалу, так у вас будет меньше шансов сделать ошибку.

Важно при планировании грамотно рассчитать расстояние между стропилами мансардной крыши. Как правило, этот параметр делается не более одного метра. Но в некоторых случаях расстояние между парами стропил может быть и больше. Тут следует учитывать следующие параметры:

1. Сечение и длина самих стропил. Чем они «толще» и короче, тем расстояние между ними может быть увеличено и доходить до полутора метров.
2. Какие нагрузки будет испытывать мансардная крыша. Если снега выпадает мало, а в качестве кровельного материала применяется металлочерепица или профнастил, то стропила можно делать тоньше, а расстояние между ними больше. Если используется шифер или керамическая черепица, то и система должна быть более прочной.

Лучше всего не делать большие расстояния между стропилами. Так ваша мансардная крыша будет более надежной. А значит, и весь дом простоит намного дольше.

Чтобы стропильная система мансардной крыши выдерживала все нагрузки, лучше доверить расчеты профессионалам. Есть и другой способ. В интернете существуют специализированные сайты с калькулятором. Введя все требуемые параметры, вы сможете узнать, какого сечение стропила вам понадобится, расстояние между ними, места крепления и все остальные сведения. Кроме того, с помощью такого калькулятора можно рассчитать количество материала. Так вы сможете более основательней подготовится к монтажу стропильной системы мансардной крыши.

Рекомендации по монтажу

Когда схема стропильной системы мансардной крыши составлена, можно приступать уже к самому монтажу. Сами работы выполняются в следующей последовательности (на примере ломаной конструкции мансардной крыши):

1. Первым делом необходимо установить мауэрлат. Его крепят к заранее вмонтированным в стены дома анкерам. Мауэрлат крепится по всему периметру здания. При монтаже нужно соблюдать строгую горизонтальность. Также на этом этапе, на мауэрлате отмечают места установки стропильных пар, на заранее рассчитанном расстоянии.
2. Далее на балках перекрытия отмечаем место, над которым будет расположен конек. По обе стороны от него отмечаем одинаковое расстояние, равное ширине будущей комнаты на мансарде. Здесь устанавливаем стойки и соединяем их затяжками и прогоном. Расстояние нужно вымерять точно, в противном случае установить правильно стропильные пары будет затруднительно. В результате таких действия у вас должно получиться устройство в виде буквы «П».
3. Следующий этап – это установка нижних стропил на мансардной крыше. Их верхний конец крепится к прогону. Нижняя часть стропил монтируется на мауэрлат, для этого нужно заранее выпилить паз. Для большей надежности можно дополнительно установить подкосы. Они предотвратят прогиб стропильных ног.
4. Далее переходят к монтажу верхней части стропильной системы ломаной мансардной крыши. Здесь каждая пара будет устанавливаться на таком же расстоянии что и нижняя. Стропила сверху крепятся друг к другу. Нижний их край монтируется на прогоны.

В заключении необходимо смонтировать обрешетку. Это последняя составляющая стропильной системы мансардной крыши. Если вы будете использовать мягкий кровельный материал, то обрешетка делается сплошная. Для металлочерепицы или профлиста можно использовать доски, прибитые с шагом в 20-30 сантиметров. После этого можно укладывать гидроизоляцию и утеплитель. Без последнего обойтись будет невозможно, читайте подробнее, какой утеплитель выбрать для мансардной крыши. Если крышу мансардного этажа не утеплить, то проживать там можно будет только в теплый период года.

Чтобы стропильная система мансардной крыши служила долго, каждое соединение необходимо дополнительно укреплять металлическими уголками. Также нельзя забывать обрабатывать каждый деревянный элемент специальными пропитками. В этом случае стропильной системе мансардной крыши не будет страшна плесень, насекомые, влага и огонь.

Видео по теме:

Посмотрите еще статьи:

Стропильная система мансардной крыши: устройство конструкции

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Благодаря возведению мансардной крыши, возможно ощутимо увеличить полезное пространство малоэтажного частного дома. Однако это весьма трудоемкий процесс, который требует выполнения предварительного расчета, соблюдения определенных правил и техник. Грамотно созданная стропильная система мансардной крыши является залогом создания комфортного, надежного, функционального и долговечного жилого дома.

Мансардная крыша позволяет получить дополнительную уютную и просторную комнату чердачного типа

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

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

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

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

При создании проекта мансардной крыши следует:

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

Схемы мансардной крыши

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

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

Наклонная конструкция используется в домах, где посередине здания располагается несущая перегородка, на которую опираются строительные ноги. На внутреннюю несущую конструкцию настилается лежень, который играет роль мауэрлата, и на него монтируются стойки, удерживающие коньковый прогон. Данная система используется для больших площадей мансардной крыши частного дома, устройство которой можно увидеть на фото. Здесь можно использовать кровельные материалы с большим весом, такие как шифер или керамическая черепица.

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

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

Схема стропильной системы мансардной крыши

Элементы конструкции мансардной крыши

Стропильная система под мансардную крышу состоит из таких конструктивных элементов:

• мауэрлата;
• стропильных ног или стоек из балок;
• вертикальных стоек;
• прогонов;
• конькового бруса;
• обрешетки;
• дополнительных балок, регелей и прогонов.

Основой всей конструкции кровли является мауэрлат, который состоит из деревянных брусов квадратного сечения, крепящихся к внешним стенам здания. К этим доскам крепятся остальные элементы каркаса мансардной крыши. Главным предназначением мауэрлата является восприятие и равномерное распределение всей нагрузки от общей системы кровли на несущие стены здания.

Стропильные ноги или стойки из балок образовывают каркас кровельной конструкции. Для данных элементов следует подбирать доски, которые способны выдержать нагрузку кровельного пирога совместно с наружным покрытием. Для поддержания стоек из балок или стропильных ног используются прогоны, устанавливаемые под углом. Вертикальные стойки удерживают центральную часть стропильных брусьев, предохраняя их от изгиба. Они также создают поддержку для конькового бруса.

Схема устройства конька мансардной крыши

Для обеспечения жесткости будущей кровельной конструкции на длинных стропильных системах монтируется коньковый брус. Обрешетка представляет собой дополнительную деревянную конструкцию, что крепится к стропильной системе, и является основанием для будущей кровли.

Виды мансардных крыш

Сегодня существует несколько вариантов крыш мансардного типа, которые имеют различную конструкцию стропильного каркаса:

• односкатные;
• двускатные;
• ломаные состоят из двух или более скатов с разным углом наклона;
• вальмовые имеют два треугольных ската с коротких сторон крыши и два трапециевидных ската с длинных;
• полувальмовые имеют два коротких торцевых вальма над фронтальной частью крыши;
• купольные характеризуются круглой или многоугольной формой;
• сводчатые имеют в разрезе форму дуги.

Пример удачной реализации мансардной крыши усложненной конструкции

Односкатная крыша является наиболее простым в исполнении вариантом. К нему часто обращаются, когда необходимо сделать мансарду на маленьком загородном доме. Наиболее популярной среди других видов мансардных крыш частных домов, фото наглядно это подтверждают, является двускатная кровля. Ее проектирование и строительство своими руками не вызывает сложностей. Особенно если речь идет о щипцовой крыше.

При выборе ломаной крыши, возможно получить большое, функциональное и удобное мансардное помещение без дополнительных работ, связанных с возведением стен. Сегодня многие рачительные хозяева частных домов отдают предпочтение стропильной системы двускатной крыши под профнастил, сооружение которой не нуждается в многочисленных технологических и технических ухищрениях и в неоправданно высоком расходе средств на строительные материалы.

Наиболее сложными в монтаже являются вальмовые, купольные и сводчатые мансардные крыши. Их устройство требует профессионального подхода. Данные мансардные крыши, фото частных домов наглядно это отображают, имеют необычную и весьма эстетичную конструкцию. Для них характерно большое количество скатных изломов, для которых выполняется устройство ендов. Схема стропильной системы наглядно показывают особенность и уникальность данной конструкции. Неудовлетворительное состояние каждого из ендов (внутренних углов) может нести потенциальную опасность для целостности всей крыши.

Мансардная вальмовая крыша сложной конфигурации требует особых просчетов нагрузки на фундамент и стены здания

Односкатная мансардная крыша. Фото удачных проэктов

Наиболее простым, надежным и дешевым вариантом является односкатная крыша мансардного типа. В результате получается нестандартно оформленное здание. Такой тип крыш применяется для промышленных и хозяйственных зданий. Также, часто используется для одноэтажных маленьких частных домов. Здесь могут использоваться все кровельные материалы.

Конструкция предполагает создание в высокой части мансардной крыши окна. В этой конструкции отсутствует конек, что упрощает ее монтаж. Мауэрлат закрепляется на стенах с разными уровнями, за счет чего и образуется скос. На него опираются балки.

Пример удачного проекта односкатной мансардной крыши

Угол ската должен находиться в пределах 35-45 град. Чем меньше будет уклон, тем больше снега будет скапливаться на поверхности крыши, что потребует создания дополнительных опор и усиления несущих балок. К тому же это значительно уменьшит мансардное помещение. Конструкция способна противостоять сильным ветрам при правильной ориентации ската кровли, что необходимо для повышения устойчивости конструкции.

Полезный совет! Если между противолежащими несущими стенами расстояние не более 4,5 м, можно не монтировать подпирающие элементы, а просто уложить на стены длинные деревянные брусья. Это дополнительно снижает затраты на возведение крыши.

Данный тип кровли предполагает использование простых элементов для создания вентиляции подкровельных пространств. Достаточно зашить перфорированным софитом два свеса, или смонтировать вентиляционную решетку.

Односкатная крыша является более устойчивой к атмосферным явлениям, но при строительстве стоит учитывать направление ветров в данном регионе

Однако не стоит выбирать односкатную крышу для нешироких зданий, где нецелесообразно устраивать мансардный этаж таким образом.

Двухскатная мансардная крыша: особенности строительства

Двухскатная крыша является наиболее распространенным и рациональным решением, которое позволяет получить комфортную мансарду. Фото домов с мансардной крышей данной конфигурации подтверждают востребованность конструкции.

Двухскатная крыша является одним из самых популярных вариантов конструкции при строительстве мансардного этажа

Проектирование и строительство двухскатной мансардной крыши своими руками не вызывает никаких сложностей. Она формируется благодаря двум наклонным плоскостям (скатам), которые пересекаются в области конька под определенным углом. Благодаря правильному выбору оптимального угла можно создать надежную защиту здания от обильных атмосферных осадков, сильных порывов ветра, чрезмерного давления снега во время сильных снегопадов.

Существуют разновидности конфигурации стропильной системы двухскатных мансардных крыш:

• щипцовая симметричная крыша является классическим вариантом, что дает возможность равномерно распределить нагрузку на несущие стены и опору крыши. Недостатком данной конструкции является присутствие острых углов, которые забирают свободное пространство мансарды;
• асимметричная крыша представляет собой нестандартную конструкцию, где конек может смещаться в одну из сторон. Если один из углов будет более 45 град., получится довольно просторная мансардная комната. Однако в расчетах следует учитывать неравномерное распределение нагрузки на мауэрлат и несущие стены.
• ломаная мансардная крыша имеет поверхность скатов, сгибаемых посередине, образуя грани, напоминающие два прямоугольника.

В случае строительства мансардной крыши с нестандартной конфигурацией стропильной системы стоит прибегнуть к услугам специалистов

Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта

Когда возникает вопрос, как сделать мансардную крышу дома своими руками, следует выбирать наиболее простой в исполнении и практичный для дальнейшей эксплуатации вариант. Поэтому для частных домов отдается предпочтение ломаным крышам.

Данная конструкция позволяет не только создать значительное по площади мансардное помещение, но и благодаря свесам, которые опускаются довольно низко, защитить верхнюю часть стен здания и фундамент от атмосферных осадков. К тому же это хорошее решение для создания оригинального экстерьера частного дома.

Статья по теме:

Утепление мансарды изнутри, если крыша уже покрыта: материалы и технологии

Как подобрать подходящий материал. Как избежать распространенных ошибок в работе. Поэтапное проведение работ своими руками.

Угол наклона ломаной крыши зависит от региона, климатических условий и выбора кровельного материала. Классическая ломаная мансардная крыша, чертеж которой наглядно это отображает, имеет соотношение наклона верхних скатов к плоскости пола в 30 град., а нижних – 60 град. Угол наклона боковых поверхностей может колебаться от 45 до 80 град.

Классическая схема устройства стропильной системы мансардной крыши

Полезный совет! Для регионов, где характерны сильные ветра, лучше устраивать пологие крыши. Потому как, чем больше скат, тем большую парусность он создает.

Взяв за основу эти данные, параметры дома, и то, что высота потолка в мансардном помещении не должна быть меньше, чем 2 м, можно выполнить расчет всех параметров. В классическом варианте можно не учитывать нагрузку на боковые поверхности от осадков, поскольку они будут удерживаться в верхней части крыши.

Расчет мансардной крыши

На специализированных сайтах можно найти чертеж ломаной мансардной крыши своими руками для небольшого дома. Его можно взять за основу для выполнения будущих расчетов, куда входит расчет мансардного помещения, нагрузок, элементов стропильной конструкции и количество строительных материалов.

Для расчета мансардной крыши можно воспользоваться многолетним опытом специалистов, которые неоднократно возводили классическую ломаную крышу и могут подсказать, какой материал необходимо использовать. Именно от этого зависят многие параметры стропильного каркаса. Расчет необходимого количества пиломатериалов для создания стропильной системы сводится к определению высоты и ширины пролетов, и соответственно количеству деревянных брусков, которое умножается на их высоты.

Точное планирование и расчет схемы строительства — залог надежности и долговечности как самой крыши, так и всего здания

От ширины утеплителя зависит шаг между стропилами, который должен быть на 3 см меньше ширины теплоизоляционного материала, чтобы снизить количество отходов и упростить его монтаж. Доски для стропильных ног также подбираются с учетом толщины утеплительного материала. В случае использования базальтовой ваты, толщиной 200-250 мм и создания требуемого вентиляционного зазора в 20-30 мм, минимальная ширина доски составляет 230 мм. Толщина стропил должна быть более 50 мм.

Для балок и стоек следует выбирать брус с параметрами 100×100 мм, что позволит создать прочную и надежную конструкцию даже для зон, находящихся в сложных погодных условиях.

Для расчета количества изоляционных и кровельных материалов используются математические формулы определения площадей геометрических фигур, из которых формируется определенный тип мансардной кровли.

Сегодня в сети Интернет можно выполнить онлайн-расчет мансардной крыши. Для начала указывается тип мансардной крыши, схема стропильной системы, утеплительный и кровельный материал и вводятся запрашиваемые геометрические параметры. Для получения более точного результата следует воспользоваться услугами специалиста, который не только выполнит расчет всех нагрузок и размеров строительных элементов, но и подскажет какой материал лучше выбрать.

Для расчета мансардной крыши и количества необходимых материалов можно воспользоваться онлайн-калькулятором в сети Интернет

Окна для мансардной крыши

Мансарда отличается от обычных помещений тем, что ее стенами является стропильный каркас, который состоит из определенных кровельных поверхностей, что наглядно показано на чертежах мансардных крыш. Это влияет и на конструкцию окна для данного помещения, которое должно хорошо пропускать естественный свет, и одновременно удерживать нагрузку в виде сильных порывов ветра или обильных атмосферных осадков. Это связано с тем, что влияние погодных условий на наклонную часть крыши намного сильнее, чем на массивные несущие элементы здания.

Важно! Согласно СНиП, площадь окна должна составлять не менее 10% от общей площади пола.

Окно в мансардной крыше, фото наглядно это отображают, может располагаться в плоскости крыши, наклонно или вертикально, или быть в торце мансарды. Вертикальные окна в плоскости крыши могут быть выступающими над ней (дормер), или утопленными в помещение.

При монтаже и обустройстве кровли, стоит уделить особое внимание утеплению окон чтобы избежать образования «островков холода»

Наиболее популярным и простым в установке является наклонное окно в плоскости крыши. Оно способно пропустить максимальное количество естественного дневного света. После его монтажа поверхность крыши не меняется, а остается ровной. Однако такой вариант требует создания должной гидроизоляции примыкания. Здесь следует использовать специальные модели с армированным стеклом и усиленной металлопластиковой рамой.

Площадь оконного проема подбирается пропорционально углу наклона кровли. Ширина окна должна быть подобрана таким образом, чтобы элемент вписывался в расстояние между стропилами, не нарушая целостность конструкции. Если окно будет намного шире, тогда придется установить усиленную балку, которая будет соединять разрезанные стропила для установки окна. В этом случае, если одного неширокого окна недостаточно, лучше установить два соседних нешироких элемента, что обеспечит целостность стропильного каркаса.

Для установки окна-дормер требуется усложнение геометрии крыши, а именно требуется монтаж боковых и верхних ендов с последующей их тщательной гидроизоляцией. Также усложняется укладка кровельного покрытия.

Установку и утепление мансардного окна следует проводить по инструкции, чтобы избежать конденсата и появления влажности внутри помещения

Вертикальное окно, утопленное в помещение, целесообразно устраивать лишь, когда через него будет осуществляться выход на балкон. В остальных случаях это неоправданные значительные финансовые затраты (усложнение геометрии крыши) с получением минимального эффекта (недостаточное естественное освещение).

Самым простым, практичным и дешевым вариантом является установка окна в торце крыши. Это особенно актуально для дачных домов с мансардной крышей.

Способы монтажа мансардной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши может осуществляться двумя способами. Первый вариант предполагает сбор стропильного каркаса на земле с последующим подъемом его в готовом виде наверх дома и основательного закрепления. Способ эффективен для малогабаритных конструкций.

 

Фермы удобнее всего собрать прямо на земле и потом поднять их и закрепить

Как правильно сделать мансардную крышу со сбором части стропильной системы на земле? Предварительно наверху здания вертикально выставляются и закрепляют крайние конструкции, которые будут впоследствии фронтонами. Временно закрепить их можно при помощи длинных брусьев, прибитых к стене. В мауэрлате создаются углубления с заданным шагом, куда будет монтироваться собранная конструкция. Для обеспечения правильной геометрии и создания жесткости конструкции, ее элементы можно закрепить распорками. Когда будет окончен монтаж боковых балок, и вся система приобретет необходимую жесткость, распорки можно убрать. Видео монтажа стропильной системы двухскатной мансардной крыши наглядно покажет все особенности данного варианта.

Второй вариант более традиционный. Он предполагает устройство мансардной крыши на месте с соблюдением строгой последовательности действий. Этот метод наиболее удобен и эффективен при возведении крупногабаритной стропильной системы. Потому как для поднятия собранной конструкции наверх понадобиться привлечение специализированной техники.

Как построить мансардную крышу традиционным способом?

Некоторые тонкости в технологии возведения мансардных крыш частных домов зависят, непосредственно, от ее вида. Однако последовательность действий схожа для всех видов мансардных крыш.

Деревянные стропильные фермы крепятся с помощью металлических зубчатых гвоздевых пластин

Перед тем, как сделать мансардную крышу, необходимо уложить в продольном направлении на несущие стены мауэрлат, и закрепить его на кладке или армопоясе при помощи шпилек или катанки. Стропильная конструкция мансардной крыши деревянного дома может крепиться на верхний венец, который будет исполнять роль мауэрлата.

Строительство мансардной крыши начинают с установки балок для перекрытия. Их крепят на мауэрлат. Затем к балкам крепятся строительные ноги. В центре балок следует отметить места монтажа опор и конькового элемента.

С соблюдением одинакового расстояния следует смонтировать стойки из досок, закрепляя их при помощи уголков. Первая пара стоек скрепляется затяжками из деревянных брусков. На образованную П-образную конструкцию следует монтировать стропила. Они могут устанавливаться на мауэрлат или при помощи вырубки паза на балку перекрытия.

Далее следует перейти к установке коньковых стропил, которые соединяются при помощи металлических накладок или болтов с шайбами. Для создания необходимой жесткости конструкции к центральной части бокового стропила и стойке необходимо прикрепить подкосы, а в центре затяжки смонтировать балки. Аналогичным образом выполняется установка других ферм с расстоянием 60-100 см. Крепятся они между собой при помощи прогонов.

Стропила могут быть соединены при помощи мобильного строительного пресса

С помощью скоб выполняется фиксация всех узлов мансардной конструкции, и придается ей окончательная прочность. После этого следует смонтировать обрешетку, которая может быть сплошной или разреженной, что зависит от варианта кровельного покрытия.

Если используется гибкая черепица, асбестоцементный плоский шифер или рулонный материал, следует выполнить сплошную обрешетку. Она устанавливается в два слоя. Нижний настил состоит из брусков толщиной 20 см, уложенных с шагом в 30 см. Верхний настил, состоящий из досок размером 20×50 см, прибивается по отношению к нижнему слою под углом 30-45 град.

Для глиняной черепицы, азбестоцементного шифера, металлочерепицы, стального, металлического покрытия используется разреженный тип обрешетки. Для этого выполняется монтаж брусков, сечением 5×5 см и шагом в 20-30 см, от карниза вверх перпендикулярно стропилам. На свесе необходимо установить настил из деревянных досок шириной около 70 см. Далее следует закрепить бруски вдоль конька и ребер, которые соединяются встык. Наглядно данный процесс можно увидеть на фото стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу.

Чтобы гвозди при креплении стропил не раскалывали стропильную ногу и кобылку, необходимо соблюдать требования СНиП

Технология утепления мансардной крыши

Утепление мансардной крыши частного дома позволяет не только утеплить мансарду, но и создать надлежащую теплоизоляцию всей кровельной системы, чтобы она прослужила долгие годы.

В составе схемы утепления мансардной крыши лежит комплекс мероприятий, в состав которых входит создание тепло-, гидро- и пароизоляции. Поверх данного кровельного пирога укладывается кровельный материал, который защищает всю конструкцию от негативных факторов окружающей среды. Для защиты утеплителя от негативного воздействия конденсата, который снижает его теплоизоляционные свойства, необходимо оградить его от кровельного материала. Для этого может использоваться один из предложенных листовых материалов:

• гидроизоляционная пленка, которая крепится с внешней стороны к стропилам. Она не должна касаться материала утеплителя, поэтому отсекается от него обрешеткой или контррейками;
• диффузионная мембрана ̶ крепится на утеплитель и защищает его от любого воздействия влаги.

Полезный совет! Гидроизоляционный материал следует укладывать с легкими провесом, исключая возможность натянуть его.

Утепление и изоляцию мансардной крыши следует проводить, придерживаясь общепринятой технологии укладки кровельного пирога

Гидроизоляционный слой необходимо разложить поперек стропил. Начать следует снизу. Первый ряд опускается в водосточный желоб. Каждый следующий необходимо раскатать внахлест в 10-12 см. Таким образом следует дойти до конька. Там материал по верхнему краю с двух сторон обрезается и закрепляется. Вдоль по коньку следует раскатать полосу, которая спускается с двух сторон кровли до самого желоба, что обеспечивает равномерное отведение воды.

Слой пароизоляции в виде мембраны является надежной защитой утеплителя от проникновения в его толщу пара из помещения. Материал также укладывается внахлест и крепится к лагам при помощи скоб степлера. Все стыки и места примыкания следует тщательно проклеить с использованием специального двухстороннего паронепроницаемого скотча.

Полезный совет! На пароизоляционной пленке нанесена жирная линия, от которой необходимо начинать следующий слой. Следуя по ней, холсты скрепляются при помощи скотча.

Утепление мансардной крыши изнутри с помощью вспененного пенополистирола, который наносится на поверхность в жидком виде, заполняя все щели

Важные правила при утеплении мансардной крыши

Когда возникает вопрос, какой утеплитель лучше для мансардной крыши, однозначного ответа здесь нет. Однако, в связи с тем, что для мансардной кровли характерен большой угол наклона, не следует использовать мягкие материалы, которые будут слеживаться и сползать с поверхности.

Рулонный утеплитель необходимо укладывать снизу вверх. Для этого следует использовать строительный степлер и шнурок. Раскатывая рулон, материал прижимается к планкам. При помощи шнурка и скоб рисуется буква Z. По такой технологии крепится каждый слой утеплителя.

Лучше отдать предпочтение плитам, плотностью 30-50 кг на куб. м. В этом случае шаг стропил придется подстраивать под размер утеплителя, который на 10-15 мм должен быть меньше ширины утеплительной плиты. Это требуется для того, чтобы материал мог стать враспор без образования щелей и хорошо удерживаться между балками. Если ширина будет меньше или больше, необходимо будет срезать материала. Создать ровный срез не всегда удастся, и к тому же остается большое количество остатков. Располагать плиты следует таким образом, чтобы швы предыдущего ряда перекрывались последующим.

Схема устройства кровельного пирога

Утеплитель укладывается так, чтобы обеспечить минимальное количество мостиков холода. Дополнительно, остатки материала можно уложить на набитые со стороны помещения планки необходимой ширины. Сверху на слой утеплителя укладывается пароизоляция и выполняется обрешетка для будущей отделки. Такой вариант, где перекрываются даже стропила, практически полностью исключает образование мостиков холода. Несмотря на то, что потребуется немного больше утеплительного материала, мансарда в конечном итоге получится более теплой, что даст возможность уменьшить расходы на обогрев помещения.

Важно! Мостики холода способствуют образованию влаги в кровельном пироге. Это может привести к гниению стропил, набуханию теплоизоляционного материала, коррозии металлических элементов конструкции, возникновению неприятных запахов внутри помещения.

Как правильно утеплить мансардную крышу: ход выполнения работ

Существует два способа утепления крыши: изнутри или снаружи. При использовании первого варианта можно отодвинуть выполнение внутренней отделки на определенный срок. Второй вариант предполагает полный комплекс работ, что позволяет добиться быстрого окончания строительства.

Процесс утепления крыши снаружи вспененным пенополистиролом

Как утеплить мансардную крышу снаружи? Для этого необходимо подготовить поверхность стропил, очистив ее от торчащих элементов, которые способны повредить слой гидро- и пароизоляции. С внутренней стороны помещения поперек стропил необходимо набить обрешетку, на которой будет располагаться утеплитель. Вместо обрешетки, можно прикрепить оцинкованную проволоку или шнур.

Со стороны кровли на эту обрешетку монтируется теплоизоляционный слой с соблюдением вышеуказанных правил. Толщина утеплителя мансардной крыши должна быть более 100 мм. Поверх теплоизоляционного материала укладывается супердиффузионная мембрана. Далее необходимо набить обрешетку, на которую будет настилаться кровельное покрытие.

Теперь с внутренней стороны помещения необходимо закрепить и проклеить пароизоляционный слой. Далее можно приступить к внутренней отделке. Такой вариант утепления кровли считается самым простым в исполнении. Теплоизоляционные плиты легко укладываются на ранее созданную обрешетку.

Не стоит пренебрегать слоем пароизоляции, который поможет надежно защитить как деревянные элементы кровли, так и утеплитель

Технология утепления мансардной крыши своими руками изнутри выполняется в два этапа. Первый обязательный этап выглядит следующим образом:

1. Раскатывается и закрепляется на стропилах гидроизоляционный слой.
2. Набивается обрешетка.
3. Монтируется кровельный материал.

После выполнения обязательного перечня работ, можно отложить утепление мансардной крыши на неопределенное время, что может быть связано с отсутствием финансовой возможности в настоящее время.

Второй этап менее удобный в исполнении. Утепление мансардной крыши будет выполняться изнутри. Здесь необходимо создать ограждающую конструкцию, которая будет удерживать утеплитель, и предотвратит его выталкивание более, чем это возможно. Для этого между лагами набиваются планки с шагом 40-50 см. Они не только будут удерживать утеплитель, но и создадут необходимый вентиляционный зазор.

Далее осуществляется монтаж теплоизоляционного слоя с соблюдением всех правил. На него набивается обрешетка. Далее необходимо расположить и наклеить пароизоляционную мембрану. После этого можно приступить к выполнению отделочных работ. Для этого можно смонтировать обрешетку, а можно обойтись и без нее.

Слой утеплителя для помещения мансардного типа должен быть не менее 100 мм

Разновидности утеплителя для мансардной крыши. Какой утеплитель лучше?

Сегодня существует несколько вариантов утеплителя для мансардной крыши:

• минеральная вата;
• пенополистирол;
• пенополиуретан;
• пенопласт;
• стекловата;
• изоверт;
• эковата.

Самым популярным материалом является минеральная вата, а именно базальтовая. Этот относительно недорогой материал выпускается удобной толщины и достаточной жесткости. Она хорошо удерживает тепло, не горюча и не поддается гниению. Однако она боится влаги. Поэтому, чтобы обеспечить сохранение всех технических и эксплуатационных свойств, ее необходимо тщательно защитить со всех сторон.

Минеральная вата является одним из самых популярных материалов для утепления крыш и стен здания

Пенопласт имеет хорошие эксплуатационные характеристики, которые дают ему возможность создавать хорошую теплоизоляцию. Цена материала относительно невысокая. Он легко монтируется между стропилами враспор за счет своей эластичности и благодаря тому, что можно приобрести плиты необходимого размера. Все стыки следует заделать монтажной пеной.

Полезный совет! Во время горения он способен выделять вредные вещества, поэтому лучше отдавать предпочтение самозатухающим маркам, где используются специальные добавки.

Материал не боится влаги. Он не проводит пар, что является главным недостатком пенопласта. В связи с этим необходимо создание хорошей системы вентиляции в мансарде, что приведет к дополнительным финансовым затратам.

Лучшими характеристиками обладает экструдированный пенополистирол, толщина которого в два раза меньше, чем у минеральной ваты, и в полтора, чем у пенопласта. Материал оснащен системой замков, что исключает образование щелей. На ЭППС не образуется грибок и плесень, его не любят грызуны и насекомые. Однако он не пропускает пар, что требует создания хорошей системы вентиляции. Еще одним недостатком является высокая стоимость материала.

Особое внимание необходимо уделить изоляции и утеплению оконных проемов во избежание появления плесени и грибков внутри здания

Недавно появился новый вид утеплителя – вспененный пенополистирол. Он наносится на поверхность в жидком виде, заполняя все щели. При этом, вступив в реакцию с кислородом, увеличивается в несколько раз в размерах, образуя монолитное покрытие.

Полезный совет! Применение вспененного пенополистирола позволит исправить положение в случае отсутствия слоя гидроизоляции при монтаже кровельного покрытия.

Еще одним утеплительным материалом нового поколения является эковата, которая имеет хорошие характеристики. Однако ее применение требует соблюдения особой технологии. Разрыхленная вата подается под давлением в закрытую полость, заполняя все пустоты и образуя прочный целостный слой утеплителя. Для организации закрытой полости к стропилам снизу и сверху прибивается листовой материал в виде фанеры, ГВЛ или ДВП.

Одними из критериев выбора утеплителя являются территориальные особенности климата, а также тип отопления в доме

Отличительным преимуществом данного материала является его возможность проводить пар. Здесь влажность регулируется естественным способом, что не требует организации паробарьера. Однако между утеплителем и кровлей обязательно должен быть создан вентиляционный зазор, где происходит движение воздушных масс.

Сегодня среди возможных проектов домов с мансардной крышей можно подобрать наиболее приемлемый и привлекательный вариант, и воплотить его в жизнь для собственного частного жилища. Чтобы сделать дом визуально красивым и эстетичным, необходимо серьезно подойти к вопросу выбора вида мансардной крыши, которая должна гармонировать с конструкцией здания. Грамотно устроенная стропильная система крыши способна безукоризненно выполнять все свои эксплуатационные и защитные функции, что позволит создать теплое, уютное и комфортное помещение.

Утепление мансардного этажа с помощью эковаты

Создание мансардной крыши своими руками пошагово. Видео инструкции

Стропильная система мансардной крыши

На крышу дома идет высокая нагрузка. От ветра, снега, отделки внутри – все оказывает давление. Его принимает и распределяет стропильная система. Чем качественнее она сделана, тем дольше и лучше прослужит дом.

Рассказываем важные моменты создания стропильной системы мансардной крыши:

• как оценить затраты на проект;
• из чего строить;
• какое устройство у стропильной системы;
• какие виды бывают;
• какие нюансы возникают из-за материалов дома.

Узнайте, как сделать надежную крышу, которая выдержит затяжной снегопад и шквальный ветер.

Прикидываем цену стропильной системы еще до строительства

Начнем с главного – бюджета. Его можно прикинуть до первых чертежей и расчетов.

Представьте будущий загородный дом:

• Какая у него крыша? Большая, с множеством эркеров, выступами в разных местах, непонятной формой – увеличит стоимость стропильной системы. Простая, двухскатная, без излишеств – снизит. Сложнее крыша – дороже расчеты, материалы, строительство и эксплуатация.
• Какое финишное покрытие? Чем тяжелее, тем больше нагрузка на стропильную систему и выше расходы. Мягкая кровля и металлочерепица экономят деньги. Цементно-песчаная или керамическая черепица тяжелая, поэтому придется делать более массивную и дорогую конструкцию.
• Какой угол наклона кровли? Все зависит от баланса между ветровыми и снеговыми нагрузками. Чем больше угол наклона, тем быстрее скатывается снег и меньше давления от него. Но растет парусность и нагрузка от ветра. Вам важно знать, что чем больше всего давит на крышу, тем надежнее и дороже нужна стропильная система.
• Как выглядит мансарда – везде балки стропил или они закрыты для красоты? Декоративная отделка – это расходы сами по себе и нагрузка на стропильную систему. Без нее будет дешевле.
• Какие свесы у крыши? Чем они короче, тем меньше расходы. Потому что ниже нагрузка на стропила.
• Какой размер дома? Больше 6 метров в ширину и хотите мансарду без опор – тогда нужны фермы. Их расчет, проектирование и производство будут дороже.

Если коротко – чем сложнее конструкция крыши, тем больше платить. Убираете каминные трубы, эркеры, снижаете наклон скатов и экономите. Но не всегда, поэтому нужно смотреть расчеты.

Материалы для стропильной системы мансардной крыши

Сделать стропильную систему двухскатной или ломаной мансардной крыши можно из дерева, готовых ферм и клееных балок, металла. Подходящий вариант выбирают с учетом нагрузок, стен дома, бюджета.

Дерево – стандартный выбор. Обычно берут сосну или ель. Они недорогие и прочные.

Брать нужно дерево без сучков, гнили, обзола, трещин. У дерева с пороками низкая прочность. Пару лет стропила прослужат и сломаются.

Дерево предварительно нужно высушить. Лучше взять материал камерной сушки, где влажность точно ниже 20%. Такое дерево не меняет геометрию.

Если взять слишком влажную древесину, то ее усушит или скрутит при высыхании. Это деформирует кровлю. Придется все делать заново и потратить больше денег.

Фермы и клееные балки – дороже, но проще и надежнее. Их изготавливают на заводе по чертежам. Каждая деталь точно соответствует тому, что нужно. Так исключают ошибки при подгонке пиломатериала прямо на строительной площадке.

Фермы рассчитывают, чтобы они ложились на наружные стены. Им не нужны дополнительные опоры, так что вы выигрываете пространство в мансарде.

Фермы приезжают уже готовыми деталями. Все пронумеровано и с инструкцией по сборке. Остается поставить стропильную систему на стены, сделать обрешетку, кровельный пирог и саму кровлю.

Фермы до 6 метров устанавливают вручную. Если строите широкий дом, то здесь ждут дополнительные расходы. Потому что для больших ферм нужно заказывать подъемник. Вручную их поднять не получится.

Некоторые заводы делят большие фермы на несколько элементов. Потому что иначе их не довезти до строительной площадки. Выбирайте качественную бригаду для сборки таких ферм. Потому что любая ошибка снизит прочность стропильной системы.

Металл – непопулярный материал. Он прочнее дерева, не боится гниения и грибка. Но высокая теплопроводность перекрывает эти преимущества. Быстрый нагрев и остывание требуют хорошей теплоизоляции. Иначе из-за разности температур на поверхности металла появится конденсат и испортит дом.

Для создания металлической стропильной системы можно использовать легкие стальные тонкостенные конструкции. Это каркас с низким весом, который дает малую нагрузку на стены.

Он долговечный. Производители заявляют до 100 лет службы без какого-либо ухода.

Его просто монтировать. На строительную площадку приезжают готовые к сборке элементы с одинаковым размером.

Но такой же качественной теплоизоляции, как с деревянными стропилами не получится. Можно поэкспериментировать с термопрофилем, который создан специально для защиты от промерзания. Это дорого, но зато сможете использовать металл в крыше мансарды.

Продлеваем срок службы стропил

Обрабатывайте все поверхности, чтобы стропильная система двухскатной мансардной крыши из дерева прослужила долго.

Покрывайте все антисептиками. Они дезинфицируют дерево и останавливают процесс гниения. Производители заявляют срок службы антисептиков от 20 до 35 лет. Все это время дерево должно простоять без гнили.

Используйте антипирены. Они замедляют распространение огня и увеличивают огнестойкость дерева. Обычная балка потеряет прочность через 15-20 минут горения. Обработанная – через 40-50 минут. В 2 раза больше времени на спасение в пожаре.

Обрабатывать желательно все деревянные конструкции. Но особенно хорошо пройдитесь по стропилам рядом с источниками высоких температур: горячими трубами, дымоходами.

Средний срок службы антипиренов от 30 до 40 лет. Потом их нужно обновить.

Необходимые термины

Небольшой блок с пояснениями про основные узлы мансардной крыши, без которого дальше идет что-то на непонятном языке.

• Мауэрлат. Это такая балка из дерева, которая лежит на стене. Она создает переход от деревянной конструкции стропил к кирпичной стене. Используют в домах, которые не из дерева, чтобы равномерно распределить нагрузки.
• Лежень. Принимает на себя нагрузку от стоек и перераспределяет ее. Это защита от точечного давления. Принцип действия, как у снегоступов – чем больше площадь воздействия, тем меньше шанс провалиться под снег. Лежень точно также не дает пробить стойке пол.
• Прогон. Горизонтальная балка для поддержки стропил. Не дает им прогнуться от давления со стороны кровли. Увеличивает жесткость обрешетки, чтобы она оставалась на месте при нагрузках.
• Стойки и подкосы. Держат прогон, чтобы не прогнулся уже он. Передают нагрузку дальше на лежни.
• Затяжка. Используется в висячей стропильной системе. Стягивает стропила, чтобы они не разъехались в стороны от нагрузок.

Теперь идем дальше. Вы поймете, почему заниматься конструкцией стропил мансардной крыши должен опытный строитель.

Виды стропильных систем мансардных крыш

Есть два вида стропильных систем мансардной крыши: наслонные и висячие.

Наслонные стропила универсальны. Неважно, какого размера дом – они подойдут.

Особенность конструкции в использовании лежня и стоек. Лежень – кладут параллельно мауэрлату, если его используют. На него опирают стойку. В результате нагрузка перераспределяется. Появляется дополнительная поддержка стропильных ног.

Наслонная система простая, но в центре комнаты будут стойки. Придется их обыгрывать при создании интерьера.

Посмотрите на картинку, чтобы понять, как все это работает. Чтобы представить финальный вариант, мысленно  закройте все наклонные поверхности кровлей снаружи и отделкой внутри.

Висячие стропила подходят для крыш с шириной до 6 метров. Для больших размеров не хватит прочности. Нужно использовать фермы, если хочется мансарду без стоек.

Висячие стропила крепят на несущие стены и коньковый прогон. В результате на них воздействует распирающее усилие. То есть они всегда стремятся разъехаться в разные стороны.

Чтобы держать стропильную систему мансардной крыши на месте, устанавливают затяжки. Они скрепляют ноги между собой и компенсируют распирающее усилие.

Чем выше ставите затяжку, тем прочнее она должна быть. Иначе давление порвет дерево. Крыша сломается.

Иллюстрация, чтобы вы представили висячую стропильную систему.

Полезный совет для шага стропил мансардной крыши

Планируете использовать утеплитель, который привозят в рулонах или матах? Тогда подбирайте шаг стропил мансардной крыши так, чтобы он был на 1 сантиметр меньше утеплителя.

Это упрощает укладку материала. Нет свободного места – не появится зазоров. Это дополнительная защита от появления мостиков холода и росы в кровле. Так что ваша крыша прослужит дольше.

Для мансардного этажа наклон стропил от 35 градусов

Помните об угле наклона стропил больше 35 градусов. Он нужен вне зависимости от выбранного типа стропильной системы.

Если сделаете меньше, то получите холодный чердак. На нем невозможно сделать мансарду, так как высота этажа будет слишком маленькой.

стропильная система, конструкция и планировка

Строгого определения мансардной крыши не существует, а если в общих чертах, то это любая крыша, под которой организована мансарда – отапливаемое жилое помещение.

Материалы

К материалам, используемым в составе мансардной крыши, предъявляются повышенные требования. Кровельное покрытие должно максимально надежно защищать от протечек, а слой утеплителя – гарантировать отличную теплоизоляцию, в противном случае, в мансарде будет холодно, а на крыше появятся гроздья сосулек. Особое внимание уделяют пароизоляции – там, где живут люди, влажность повышена, а значит есть риск попадания водяных паров внутрь кровельной конструкции. При этом, если пленка будет абсолютно паронепроницаема — тоже не выход, в помещении будет душно и некомфортно.

Форма мансардной крыши

О формах крыш частных домов подробно рассказано в статье. Для обустройства мансарды больше всего подходят, конечно же, двускатные крыши, особенно ломаные. При использовании классического варианта двускатной крыши жилое помещение мансарды получается довольно небольшим, а часть площади по периметру дома, где высота потолка очень мала, буквально пропадает зря. Если же предусмотреть ломаную крышу, скат которой образован двумя линиями – более крутой внизу, у карниза, и более пологой сверху, у конька, то полезная площадь мансарды заметно увеличится и жить в ней станет намного комфортней. Чаще всего нижняя часть скатов по отношению к плоскости пола мансарды наклонена на 60°, верхняя — на 30°. Вообще же, наклон нижних скатов может колебаться между 45° и 80°.

В регионах с повышенной ветровой нагрузкой нужно делать более пологие крыши, чтобы снизить их парусность. Еще один интересный вариант – консольная крыша. Под такой крышей часть помещения мансарды расположена за пределами контура стен, что увеличивает ее полезную площадь.

Стропильная система

Если мансарду планируется обустроить под обычной двускатной крышей, то ее стропильная система не будет иметь никаких специфических особенностей. В зависимости от масштабов крыши можно выбрать систему с наслонными или висячими стропилами – модификаций таких систем довольно много.

Что касается стропильной системы ломаной мансардной крыши, то ее можно рассмотреть подробнее:

• Нижний скат крыши формируется при помощи наслонных стропильных ног, а устройство верхнего ската может быть любым, по желанию владельца. Схема установки двух сопряженных скатов под разными углами зависит от размеров и формы постройки.
• В отличие от обычной двускатной конструкции в мансардной крыше предусмотрены стойки — специальные ребра жесткости, которые затем исполняют роль стен во внутреннем помещении.

Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)

Для стропильной системы мансардной крыши используют качественную сухую древесину (не ниже 2 сорта). Сечение пиломатериалов — бруса и досок – выбирается исходя из размеров крыши, веса желаемого кровельного покрытия, ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага стропил.

Расчет

1. Расстояние между стропилами обусловлено шириной применяемых теплоизоляционных плит. Чаще всего этот параметр равен 60 см. Наиболее популярный утеплитель — минеральная вата, это довольно упругий материал, а чтобы плиты стояли плотно, расстояние между стропилами должно составлять 57-58 см.
2. Ширина стропил тоже зависит от утеплителя, на этот раз – от его толщины. На большей части территории России, для того, чтобы дом был теплым, толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 200-250 мм. Учитывая необходимость организации вентзазора, минимальная ширина стропил будет равна 230 мм. Толщина доски должна быть не менее 50 мм.
3. Стойки и балки. Для этих элементов лучше купить брус размером не менее 80*80 мм. Там, где нередки сильные ветра и обильные осадки, особенно зимой, лучше взять пиломатериал потолще – размером 100*100 мм.

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши

Этапы монтажа

Существует две стратегии монтажа мансардной крыши. Первая предполагает, что укладка кровельного покрытия и утепление крыши происходит одновременно. Вторая – что сначала монтируется кровельное покрытие, а теплоизоляционный слой укладывается позже.

Стратегия 1. Порядок работы

• С внутренней стороны перпендикулярно стропилам прибивается обрешетка – она будет служить опорой для утеплителя. Вместо нее можно использовать шнур или проволоку;
• Со стороны кровли на обрешетку укладывается утеплитель – без щелей, со смещением швов;
• Поверх утеплителя свободно раскатывается подкровельная гидроизоляционная пленка или мембрана;
• Набивается контробрешетка и обрешетка;
• Монтируется выбранное кровельное покрытие;
• С внутренней стороны закрепляется пароизоляционная пленка, все стыки проклеиваются;
• Можно приступать к внутренней отделке помещения!

чертежи, схема, устройство стропил ломаной двухскатной крыши мансардного этажа

Содержание:

Устройство стропильной системы мансардной крыши является отличным способом организации пространства в доме, позволяет значительно увеличить его полезную площадь. Но многие домовладельцы отказываются от этого, считая задачу чересчур сложной и трудоемкой. В действительности все не совсем так.

Достаточно просто знать основополагающие принципы устройства мансарды, тогда получится без проблем справиться с выполнением задачи.

Особенности мансардных крыш

При упоминании выражения «мансардная крыша» у людей, чаще всего, возникает образ двухскатной пятиугольной конструкции, отличающейся большими размерами, со стенами из кирпича или бетона. В голове проецируется устойчивое мнение, что скаты строения должны быть равновеликими, поэтому расстояние от верхней до нижней части крыши довольно большое.

Получается выпуклый излом, крыши с которыми иногда называют ломанными. Но в действительности наличие стропильной системы двухскатной мансардной крыши не всегда получится определить визуально. Да и необязательно конструкция должна быть пятиугольной. Бывают еще треугольные крыши.

Оба варианта стропильных систем включают в себя 2 яруса. Нижний предназначен для обустройства мансарды. А вот верхний образует крышу сооружения.

Существует два варианта сооружения стропильных каркасов:

1. Наслонный. В нем для начала устанавливается нижний ярус, а затем организуют верхний.
2. Висячий. В таком варианте строится только верхний ярус.

Простые конструкции мансардной крыши

Пятиугольная стропильная система мансардной крыши признана классической. Она включает в себя специальные стойки, выполняющие роль стенок.

Разрез такой конструкции состоит из геометрических фигур: в середине выходит прямоугольник, по обоим его бокам находятся 2 прямоугольных треугольника, развернутых на основания, а сверху — равносторонний треугольник.

Стандартная схема

Стандартная конструкция мансардной крыши формируется из наслонных стропил. Нижняя часть основания сооружения опирается сверху на правый или левый прогон, а снизу держится на мауэрлате. Верхняя часть каркаса делается из висячих стропильных арок. Если планируется пролет шире трех метров, то они дополняются по центру бабкой-подвеской. Запрещается ее соединять с затяжной аркой.

Подпорки стропил нижнего яруса ложатся на перекрытие сквозь лежень. Дополнительную надежность опор можно получить, если установить подкосы под подпорки. Стойки крепятся врубками с лежнем и прогонами. В местах соединения нужно установить металлические уголки, а также зубчатые пластины.

Для бетонных перекрытий для лежня требуется гидроизоляция битумным составом. Возможна укладка лежня на столбики из кирпича либо выравнивающие доски, которые заменят базовое перекрытие.

Если планируется устройство деревянной мансардной крыши, то от лежня можно полностью отказаться. В таком случае стойки врезаются напрямую в балки, что гарантируют надежность конструкции.

Крутая крыша — лучший способ борьбы со снеговыми нагрузками. Снежные массы просто будут скатываться с нее. Но у такой конструкции есть другой недостаток — сильные ветра могут сильно повредить сооружение или полностью сорвать его. Чтобы избежать данного исхода, необходимо качественно выполнить соединение стропил с мауэрлатом. Каждую стропилину необходимо привязывать к стене.

Вариант выноса стропил за линию стены

Довольно часто получается так, что планируемая стропильная система мансарды образует недостаточно широкое внутреннее пространство. Данный способ выполнения работы — вынос стропил за линию стены — позволяет расширить пространство мансарды. В таком случае стропила будут опираться на балки верхнего яруса (в остальных ситуациях они лежат на мауэрлате). В данном варианте можно целиком отказаться от мауэрлата. Но в конструкции в обязательном порядке необходимо устанавливать усиливающие подкосы. Связано это с тем, что под определенной частью сооружения полностью отсутствует опора.

Как уже было упомянуто, от монтажа мауэрлата получится отказаться. Но крайне желательно залить железобетонный пояс. Он будет использоваться для крепления балок к стенам сооружения. Балки фиксируются с поясом при помощи анкеров. В них нужно вставить опорные стойки не больше чем на треть.

Важно: при выносе стропил за пределы стен необходимо организовать карниз. Если дом деревянный, то его ширина должна быть от 50 сантиметров. Для бетонных и каменных построек — от 40 сантиметров.

Этапы сооружения выносной стропильной системы ломаной мансардной крыши:

1. Первый шаг — размещения крайних балок конструкции, они будут определять контуры свесов. Поскольку планируется высокая нагрузка на перекрытие, подходят балки от 150×200 мм. Желательно получить идеальный прямоугольник. Если фигура не выходит, нужно передвигать балки до нужного результата.
2. Теперь нужно натянуть шнурку между установленными балками. По ним получится уложить остальные бруски. Нужно тщательно следить за шагом и высотой. Шаг между ногами должен быть равен расстоянию между деталями. Если крыша утепленная, то лучше всего делать шаг 60 сантиметров. Связано это с тем, что у плиты теплоизоляции такая же ширина. Для шага 60 сантиметров подойдут балки 150×50 мм.
3. От противоположных краев нужно отложить расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В полученных местах следуют проделать гнезда с глубиной на треть балки. Они будут использоваться под крайние опоры.
4. Вытеска шипов используется для создания опор. Они должны соответствовать размерам гнезд. Угловые опоры получится сделать из бруса 100×150 мм, из него же выйдет изготовить 2 несущие опоры для фронтона конструкции. Для рядовых стоек подойдет заготовка 50×100 мм. Опорные элементы стоит делать на 10 сантиметров длиннее проектной высоты.
5. Нужно закрепить угловые стойки с помощью временных распорок, соединить их разметочной шнуркой.
6. По линии шнурки получится определить точки выборки гнезд для вставки простых опор в балки.
7. Теперь нужно монтировать рядовые и несущие опоры в середину фронтона.
8. На опоры надо уложить доски 50×150 мм. Они будут выполнять роли прогоны. Для закрепления подойдут уголки. Необязательно вбивать все гвозди в соединительный элемент, хватит двух или трех. В итоге выйдет каркас стен конструкции мансардных крыш стропильной системы.
9. При помощи брусков нужно соединить опоры с прогонами на уголки, находящиеся друг напротив друга. Данные элементы выступают в качестве ригелей, функционирующих на растяжение. Изготовить их получится из первосортного пиломатериала 150×100 мм. Для всех ригелей потребуется временная опора 150×25 мм (ее еще называют дюймовой доской или дюймовкой).
10. Сверху ригели нужно соединить такой же доской. Отступ от краев конструкции должен составлять от 20 до 30 сантиметров. Стоит установить временный настил из нескольких досок, с ним будет проще монтировать верхний ярус сооружения.
11. Теперь нужно сделать заготовку для нижних стропилин из дюймовки. Изделие следует приложить к торцу прогона и балки. Остается только выполнить разметку.
12. С помощью полученного шаблона изготавливаем нижние стропила. Проще всего в первую очередь выпилить верхний паз. А нижний паз получится сформировать по ходу дела. Такой подход позволит получить более качественные и аккуратные стропильные ноги.
13. Торцовые ноги нужно установить, а потом соединить разметочной шнуркой. По линии шнурки просто выполнить монтаж нижних стропил мансардного этажа.
14. Аналогичным способом нужно сделать заготовку для верхних стропил.
15. Для предыдущего шаблона нужно выполнить зеркально отраженный. Если все выполнено удачно, то по обеим заготовкам делаем нужно количество стропил верхнего яруса. Для этого подойдет брус 150×50 мм.
16. Теперь нужно выполнить сборку верхнего яруса конструкции, соединив все заготовленные элементы вместе.
17. Остается только закрепить ригели на бабки нужного размера. Низ закреплять жестко не надо, это требуется только для коньковой зоны.

Когда вышеописанные этапы выполнены, нужно прикрутить стропила к боковым стенам при помощи проволочных связок. Потом идет установка каркаса фронтона с дальнейшей обшивкой. Заключительный этап — монтаж обрешетки. Шаг нужно выбирать на основании характеристик кровельного материала.

Устройство модульного варианта мансардной крыши

Есть вариант чертежа мансардной крыши, включающего в себя модульную конструкцию. Отличие данного способа изготовления сооружения от предыдущего заключается в том, что используются модули-блоки стен, соединяемые перекрытием. А в прошлом способе закреплялись отдельные опоры.

Блочный метод сильно упрощает строительство мансардной крыши, поскольку формирование отдельных элементов выполняется на земле. В таком случае удастся выполнить узловое соединение быстрее и точнее.

Этапы создания блочной мансардной конструкции:

1. Первый шаг — изготовление рамы стенок конструкции. В модульном варианте продольные брусья заменяют прогоны и лежни. Эти детали вместе со стойками нужно разместить на ровной свободной площадке. Теперь выполняется разметка гнезд под опоры. По линиям нужно сделать пропилы, создав тем самым пазы.
2. На стойках нужно вырезать шипы. Их размер такой же, как глубина и диаметр гнезд.
3. Затем нужно прикрепить продольный брус к вертикальным стойкам. В итоге образуется две модульные рамы, которые выступают в качестве стенок мансарды.
4. Рамы нужно транспортировать на крышу и заместить по линии разметки. Для временного закрепления подойдут распорки. А уже затем все соединяется на скобки.
5. На краях балок нужно проделать отверстия стамеской, в которые будут вставлены стропила. Они должны образовывать одну линию. Лучше всего выполнить разметку бензопилой (слабая линия), а потом уже их разработать при помощи стамески.
6. Сборка верхнего яруса конструкции производится на земле, для начала необходимо проверить соответствие каркаса заготовкам. Более точную подгонку удастся совершить, если прибить к торцу крыши сооружения доску. Причем один ее край должен быть в месте центральной стропильной системы для двухскатной мансарды. Основание верхнего треугольника конструкции в данном случае является растяжкой. Его длину можно определить, если замерить расстояние между внешними вертикальными плоскостями рам.
7. Затем идет соединение верхних стропильных ферм. Конструкцию рекомендуется укрепить дополнительным ригелем, а также установить деревянную накладку на коньковый узел мансардной кровли (прочитайте также: «Какая конструкция мансарды лучше — виды и особенности мансардных крыш»).
8. Еще на земле нужно выполнить заготовки стропильных ног и приложить к раме. Затем их нужно прихватить струбциной и выполнить разрез. Резать нужно только верхний скос. При этом нужно помнить, что он ляжет на стойку стенки и на растяжку верхних ферм.
9. Нижнюю стропилину временно фиксируем на торце. Затем нужно выполнить разметку шипов под гнезда балки в ее нижней пятке. По линии разметки выполняем разрез.
10. Транспортируем наверх мансардную ферму верхнего яруса вместе с нижними стропилами. Вначале выполняется монтаж фермы на верхнюю обвязку стен. Для их крепления используются скобы. А затем уже идет монтаж стропильной системы мансардного этажа нижнего яруса. Они фиксируются на балки перекрытия тоже с помощью скоб.

Дальнейшие этапы постройки модульной крыши делаются по стандартным принципам. Подробнее обо всем можно узнать, если изучить чертежи мансардного сооружения. Выполнение соединения врубкой вполдерева позволяет усилить каркас, сделав его более прочным и жестким. Для такого сооружения не потребуются дополнительные подкосы, что облегчает процедуру монтажа.

Основной недостаток — громоздкость конструкции. Модули сооружения довольно тяжелые, их трудно перемещать на крышу. Для выполнения задачи потребуется специальная техника либо не менее четырех человек. Читайте также: «Варианты конструкции мансардной крыш – устройство своими руками».

Стоит помнить, что перед началом работы нужно составить чертеж стропильной системы мансардной крыши. В таком случае получится избежать множества проблем при изготовлении конструкции.

Дощато-гвоздевая стропильная система двухскатной крыши

Неразумно возводить громоздкую мансарду над маленьким домом. Но есть отличный вариант рационального использования пространства на небольшом участке. Можно реализовать легкую дощато-гвоздевую наслонную конструкцию. Это довольно экономичный вариант, поскольку в нем не задействован цельный брус.

Опорные элементы формируются из двух досок, соединенных дистанционными отрезками бруска. Конструкция получается со свободными нишами, поэтому она довольно легкая. Ветровые схватки позволяют укрепить сооружение и придать пространственной жесткости, они соединяют опоры со стропилами. Обрешетка послужит дополнительным усилением конструкции, сделав его более надежным.

Простой вариант разработки чертежей макета стропил

Наличие макета — один из факторов успешного выполнения работы. Стоит понимать, что не получится взять типовой проект и использовать его для Вашего дома. При отсутствии документов рекомендуется самостоятельно составить технический набросок крыши, в нем нужно учесть в том числе и высоту потолков в стропилах мансарды.

Рекомендации по разработке макета:

• Необходимо соблюдать пропорции, несоразмерно большая мансарда сделает дом внешне непривлекательным, по форме похожим на гриб.
• Нельзя забывать, что нижний ярус мансардной конструкции строится на наслонных стропильных ногах, которые визуально занижают свес, при этом перекрывая верх некоторые окна. Иллюзию можно частично устранить, если делать конструкцию по схеме мансардной крыши с выносными стропилами.
• Высота нижнего яруса мансардной конструкции не должна быть слишком маленькой. Ведь по ней планируется свободное перемещения людей. Поэтому нужно верно выбирать высоту мансардных стенок.

Лучший способ определения пропорций — шаблонно-макетный вариант. На ровной свободной площадке нужно разложить доски таким образом, чтобы они по контуру повторяли чертеж ломаной мансардной крыши. Затем остается только менять углы, двигать отдельные элементы, пока не выйдет оптимальная конфигурация. Теперь надо только скрепить конструкцию гвоздями и совершить все замеры. Их получится использовать при изготовлении заготовок и шаблонов.

Наиболее распространенные типы кровельных ферм

Фронтальные фермы

Разнообразные фермы, показанные выше, подходят к категории обычных или двускатных ферм, включая фермы King Post, Queen Post, Howe и Double Howe. Все четыре из этих ферм используются для образования двускатной крыши, также известной как скатная или остроконечная крыша, и одного из наиболее распространенных вариантов крыши в США. Разница в каждой из этих ферм связана с ремнями в самой ферме. Как вы можете себе представить, фермы, подобные Howe, предлагают больше поддержки, чем King Post, и поэтому могут использоваться для больших зданий, которым требуется больше поддержки.

Набедренная ферма

Другой очень распространенный тип крыши, вальмовая ферма, используется для создания вальмовой крыши, у которой есть скаты со всех четырех сторон, которые сходятся в точке в центре крыши. Вальмовые фермы особенно полезны для сильных ветров и заснеженных территорий, поскольку они более устойчивы, чем двускатные крыши. Как и в категории ферм для фронтона, существует ряд уникальных вариаций вальмовых ферм, используемых для создания различных архитектурных стилей.

Ножничная ферма крыши

Фермы этого типа известны своими сводчатыми потолками, которые так нравятся современным домовладельцам.Вместо горизонтальных нижних поясов у фермы с ножничной крышей есть нижние пояса, которые наклонены вверх, создавая пик для сводчатого потолка.

Ферма мансарды

Удобно для таких зданий, как гаражи и навесы, которым требуется дополнительное пространство для хранения, фермы чердака, также известные как фермы «комната-чердак», образуют как потолок, так и ферму пола для комнаты на чердаке здания. Эти кровельные фермы поставляются с опорными перемычками, предназначенными для обрамления стен комнаты. Хотя они чаще всего используются для конструкций с местом для хранения вещей, их также можно изготавливать для дома.

Моно ферма

Монохромная ферма — это, по сути, лишь половина полной фермы. Они очень универсальны и могут использоваться для строительства крыши, которая обеспечивает больше солнечного света и визуального пространства. Их часто используют в навесах и гаражах, а также для создания дополнительных ярусов и пристроек к существующей крыше.

Ферма крыши North Light

Подобно двойной ферме Howe, ферма North Light Roof имеет широкий набор перемычек, которые образуют треугольники внутри самой большой фермы.Фермы North Light — это популярный выбор для домов с открытой планировкой. Это старый и экономичный тип фермы, который может охватывать очень большие пространства, такие как промышленные здания и дома открытой планировки.

Плоская ферма

Как и следовало ожидать, плоская ферма предназначена для плоских крыш. Они построены так же, как фермы перекрытий, с хорошей опорой, так как у них нет наклона, чтобы сбрасывать осадки или нести нагрузку. Фермы для плоских крыш в основном используются в коммерческих целях.

Подвесная ферма

Ферма Gambrel чаще всего ассоциируется с амбарами, но ее также используют в различных домах, особенно сейчас, когда популярность фермерского стиля растет. Продольная ферма предназначена для поддержки широкого пролета и может увеличить вертикальное пространство в здании благодаря своей уникальной высокой конструкции.

Ферма с приподнятым каблуком

Последняя ферма, которую мы рассмотрим сегодня, называется фермой с приподнятым каблуком. Поскольку эти кровельные фермы приподняты немного выше, чем другие типы кровельных ферм, они обеспечивают упрощенную вентиляцию и много места для изоляции.Это делает ферму с приподнятой пяткой идеальным выбором для энергоэффективных зданий.

Тип стропильной фермы, которую вы используете для своих строительных проектов, может повлиять не только на дизайн ваших зданий, но также на стоимость и время строительства. Если вы ищете нестандартные решения, например, изготовленные стропильные фермы, которые подходят для вашего проекта и доставляются на место работы, свяжитесь с нами. Zeeland Lumber & Supply предлагает изготовленные стропильные фермы различных стилей, чтобы ваш строительный проект реализовывался быстро и без проблем.Позвоните нам или свяжитесь с нами через Интернет для получения дополнительной информации.

Конструкция фермы крыши — Боб Вила

Фото: istockphoto.com

После ураганов, опустошивших Флориду в последние годы, строительные нормы и правила были усилены, чтобы свести к минимуму будущий ущерб. Чиновники и строители узнали, что держать дом крышкой означает создавать прочную связь между парусной крышей и стенами под ней. Эта работа ложится на спроектированную стропильную систему крыши, которая скрепляет все это вместе.

Фермы превосходят традиционный каркас
Плотники использовали двухпалубные пиломатериалы для создания косоуров и стропил.Инженеры и архитекторы теперь проектируют фермы крыши, построенные из 2×4 в треугольной конфигурации, которые соединяются вместе с помощью металлических соединительных пластин. В результате получается связная стропильная ферма, соответствующая государственным, местным и национальным строительным нормам. Фермы обладают такими высокими характеристиками, потому что пиломатериалы имеют одинаковый размер, плотность и качество, а металлические соединительные пластины обеспечивают жесткость стыков.

Инженерные фермы используются в строительстве уже 35 лет, и этот послужной список впечатляет многих строителей и домовладельцев.Кирк Грундаль, исполнительный директор Совета Америки по деревянным фермам (WTCA), в Мэдисоне, штат Висконсин, говорит, что домовладельцы могут быть уверены, что их кровельные фермы спроектированы в соответствии со строгими стандартами проектирования по всей стране, поскольку производители должны соответствовать стандартам, установленным WTCA и Институтом решетчатых конструкций. (TPI).

Шон О’Коннор из Robbins Engineering, Тампа, Флорида — проектировщики, изготовители плит и инженеры по стропильным системам — объясняет, что стропильные фермы создают более прочную конструкцию крыши, потому что они спроектированы с использованием методов проектирования САПР (автоматизированного проектирования) и компьютера. анализ наихудших сценариев.

«Поскольку каждая ферма крыши спроектирована, она буквально учитывает все силы, действующие на ферму, от гравитационных до ветровых, сейсмических и подъемных», — говорит О’Коннор.

Фермы крыши позволяют открывать планы перекрытий
Фермы имеют много плюсов, в том числе их общую прочность, возможность быстрого монтажа и возможность перекрытия. Поскольку они построены из более коротких бревен, стропильные системы крыши обычно дешевле в строительстве, чем крыши с традиционным каркасом.

Фермы спроектированы так, чтобы перекрывать большие расстояния, чем крыши с традиционным каркасом. Поскольку они передают вес с крыши на внешние стены, ни одна из внутренних стен не должна быть несущей. Это открывает внутреннее пространство и открывает множество вариантов дизайна интерьера.

Дерево, сталь и инженерные материалы
Фермы крыши, которые исторически составлялись из дерева с металлическими соединительными пластинами, теперь имеют конкуренцию. Как дома со стальным каркасом, так и стальные фермы крыши.О’Коннор говорит, что на сегодняшний день стальные стропильные фермы обычно предназначены для легких коммерческих и промышленных рынков, а деревянные фермы по-прежнему доминируют в жилищном строительстве.

Инженерные изделия из дерева, такие как двутавровые балки, также вызвали большой скачок на рынке. «Их можно использовать почти как пиломатериалы, но, в отличие от обычных пиломатериалов, они могут достигать 60 футов в длину», — говорит О’Коннор.

Деревянные кровельные фермы с металлическими соединителями также могут быть обработаны антипиреном и имеют «отличную огнестойкость», по словам О’Коннора, «а с точки зрения бюджета и качества являются победителями в ценовой категории.«Когда они правильно спроектированы и собраны, деревянная ферма крыши с недорогими соединительными пластинами будет соответствовать параметрам спроектированной древесины. «Таким образом, они представляют собой прекрасное и недорогое решение проблем, связанных с постановкой рамок», — говорит О’Коннор.

По словам О’Коннора, вместе с ураганными ремнями для крепления ферм к стенам система крыши обычно лучше, чем любая палочная крыша.

Что такое стропильная система? (с иллюстрациями)

В архитектуре или строительном проектировании стропильная система — это конструкция из деревянных или стальных опорных балок треугольной формы.Обычно горизонтальные концы соединяются с другими фермами в системе. Ферменные системы часто используются при строительстве зданий, мостов и инженерных вышек. Они также обычно используются в сценическом дизайне и дисплеях.

Одним из преимуществ стропильной системы является ее простота.Треугольник несет нагрузки только на его суставы или узлы. Треугольная конструкция устойчива и не требует дополнительной поддержки для предотвращения обрушения, как прямоугольная. Расчет силы прост, поскольку присутствуют только силы сжатия и растяжения. Это ограничивает количество и направление сил, которые необходимо учитывать при определении сил в элементе фермы.

Несмотря на свою простоту, стропильная система из дерева чрезвычайно прочна.Ферменная система прочнее балки, потому что она может рассеивать силы по всем элементам конструкции. Использование стропильных систем в строительстве оставалось популярным даже после того, как стали доступны другие, более прочные материалы. Стропильные системы легко построить, потому что они состоят из нескольких частей. Они, как правило, легкие и очень недорогие, потому что нужны только балки и соединения.

Ферменные системы могут охватывать большие расстояния и рассеивать силы по всей конструкции с несущей нагрузкой только на концах.Это может быть очень удобно при строительстве жилых и коммерческих зданий, поскольку ненесущие стены можно размещать на промежутках между двумя концами стропильной системы. Это позволяет гибко устанавливать интервалы между стенами и при необходимости легко снимать их.

У стропильных систем есть недостатки, поэтому они используются не во всех конструкциях кровли.В ситуациях, когда требуется больше места на крыше, например в чердачных помещениях, стропильные системы могут занимать слишком много места. Стропильные системы разместить сложнее, чем стропила. Их необходимо монтировать на земле и поднимать на место с помощью крана, тогда как стропила можно построить быстро и без специального оборудования. В кровельных системах с множеством неровностей формы стропильные системы могут не работать.

Существует множество вариаций стропильной системы, которые устраняют некоторые недостатки и делают систему способной выдерживать различные требования к нагрузке.В случае опор инженерных коммуникаций можно использовать трехмерную стропильную систему, чтобы сделать конструкцию вертикально устойчивой и способной противостоять сильным ветрам без опрокидывания. Другим примером разновидности стропильной системы является использование консольной фермы в конструкции моста, чтобы сделать возможными длинные пролеты стропильных систем.

Почему стропила более популярны, чем стропила

Каркас крыши за последние полвека претерпел тихую революцию.Фермы постепенно заменяют обычные стропила до такой степени, что в настоящее время более 80 процентов нового жилого строительства используют фермы для поддержки крыши. Почему произошло это изменение и каковы преимущества и недостатки стропил по сравнению с фермами?

Что такое стропила?

Традиционное средство поддержки крыши — стропила (также известная как «каркас из палок»), спиленные, построенные и установленные на месте опытным плотником. Стропила изготавливаются из наклонных рамных досок из размерной древесины — обычно 2x8s или 2x10s — соединяющих вершину крыши, называемую «коньковой доской», с плитами внешних стен.Они закреплены внизу потолочными балками. Хомуты, расположенные горизонтально на середине стропил, удерживают вместе стропила и плоскости крыши.

Преимущества стропил

В то время как стропила сегодня используются все реже и реже из-за более высокой стоимости стропил по сравнению с фермами, они имеют определенные преимущества. Каркас клюшки является гибким и может быть изменен без ущерба для конструкции. В результате вы можете создать открытое пространство под крышей … для красивого вида (как в случае сводчатых или соборных потолков), а также для практических целей, таких как строительство дополнительной спальни, домашнего офиса или кладовой.Также проще разместить пристройку к дому со стропильной кровлей.

Хотя фактическая установка происходит медленнее, чем для ферм, для подготовки стропил требуется меньше времени. Так что, если вы торопитесь, стропила будут лучшим способом справиться. Они также больше подходят для удаленных мест, где транспортировка предварительно смонтированной стропильной системы на площадку была бы слишком сложной, или для небольших крыш, когда проектирование фермы для конкретного объекта было бы неэкономичным.

Что такое фермы крыши?

Фермы — это легкие конструктивные элементы, состоящие из верхних и нижних «поясов», поддерживаемых ремнями из пиломатериалов в форме треугольника.

Преимущества ферм

Поскольку они предварительно изготовлены в соответствии со спецификациями вашего здания за пределами строительной площадки, часто с помощью автоматизации, такой как пилы с компьютерным приводом, они намного быстрее и дешевле в установке, чем стропила. Хотя они используют меньшие (и менее дорогие) куски пиломатериалов, соединенные соединителями зубчатых пластин, фермы очень прочные и устойчивые, способные преодолевать большие расстояния — до 60 футов.Это снижает потребность во внутренних несущих стенах и позволяет создать более открытую планировку этажей на нижних этажах в соответствии с современными тенденциями.

Еще один плюс, предлагаемый каркасом из ферм, заключается в том, что он экономит важный природный ресурс за счет использования меньшего количества пиломатериалов и образования меньшего количества древесных отходов.

Недостатки ферм

Однако фермовые системы имеют некоторые явные недостатки. Готовую стропильную систему тяжело транспортировать и поднимать на место.Скорее всего, для работы вам понадобятся 18-колесный автомобиль и кран, а также подходящая дорога.

Ремешок, поддерживающий пояса, имеет тенденцию задевать пространство непосредственно под ним, что является явным недостатком, если вы хотите превратить чердак или пространство над гаражом в полезное жилое пространство. Ножничные фермы позволяют создать что-то вроде соборного потолка, в отличие от других стилей, таких как изогнутые фермы.

После установки стропильной системы будет сложно и даже опасно пытаться ее модифицировать.Обрезка любой части ремня или даже просверливание отверстия для электропроводки может подорвать целостность ферменной крыши. Вам нужно будет проконсультироваться с профессиональным инженером-строителем, если вам необходимо внести изменения.

Кроме того, Национальная ассоциация противопожарной защиты выразила озабоченность по поводу пожарной безопасности стропильных кровель из конструкционной древесины.

Обратитесь к опытному плотнику, чтобы обсудить стропильные конструкции и стропильные фермы для вашего дома.

Лаура Фирст пишет для networx.com.

Обновлено 26 декабря 2018 г.

Фермы Mainely — Hancock Lumber: Hancock Lumber

ПРОДУКЦИЯ: Mainely Trusses проектирует, проектирует, производит и поставляет фермы крыши и пола в точном соответствии с вашими требованиями. Все наши фермы разрабатываются нашей командой опытных дизайнеров. Используя новейшее программное обеспечение для проектирования ферм, мы можем предоставить вам фермы всех размеров и форм для вашего проекта.Наши фермы, никогда не идущие на компромисс с качеством, предлагают уникальное сочетание качества и ценности. Приобретая ферму в Mainely Trusses, вы можете быть уверены, что приобрели продукт, разработанный и изготовленный с учетом качества и безопасности. Все конструкции ферм проверяются лицензированным инженером, который зарегистрирован в государстве, в котором фермы будут использоваться.

КРОВЕЛЬНЫЕ ФЕРМЫ: Кровельные фермы могут использоваться как в самых простых, так и в самых сложных конструкциях кровли. В каком бы типе проекта они ни использовались, у них есть много преимуществ по сравнению с другими методами обрамления:

• В стропильных фермах обычно используется меньше пиломатериалов, чем в традиционных крышах.По некоторым оценкам, материала на 40% меньше.
• Кровельные фермы обеспечивают более длинные пролеты. Это обеспечивает большую гибкость дизайна при размещении внутренних стен.
• Все наши кровельные фермы спроектированы с учетом значительного запаса прочности. Традиционный традиционный каркас обычно больше основан на исторической практике, а не на инженерном дизайне. Ферменная крыша — более безопасный продукт.
• Кровельные фермы экономят труд. Поскольку все фермы имеют надлежащую маркировку и являются сборными компонентами, время на стройплощадке значительно сокращается.
• Фермы крыши сокращают хищение на стройплощадках.

НАПОЛЬНЫЕ ФЕРМЫ : Напольные фермы Mainely Trusses обладают множеством преимуществ по сравнению с традиционными методами каркаса:

• Более длинные пролеты по сравнению с обычным обрамлением обеспечивают большую гибкость в планировке этажа.
• Более длинные пролеты могут помочь устранить внутренние балки, стойки и опоры. Помогает снизить общую стоимость системы пола.
• Открытый веб-дизайн позволяет более простой и быстрый монтаж сантехники, систем вентиляции и кондиционирования и электрических систем.Возможность использовать «внутреннюю часть» фермы создает более чистый вид нижнему потолку.
Фермы перекрытия
• сокращают трудозатраты на стройплощадке и сокращают время установки настила пола.
• Широкая поверхность для крепления гвоздей 3 1/2 дюйма для легкого нанесения на настил.

Правильный монтаж стропильных систем крыши

Строитель может вложить много денег в страховочные стропы, ограждения и каски, чтобы обеспечить безопасность рабочих, но нельзя упускать из виду еще один элемент уравнения: правильные методы установки.В частности, одной из областей, где образование может помочь снизить потери людей и имущества, является стропильная система крыши.

Шон Шилдс, который занимается защитой от падения в Ассоциации строительных компонентов (ранее известной как Совет Америки по деревянным фермам), считает, что правильная установка деревянных ферм — это простой вопрос понимания и соблюдения основ физики.

SBCA фото

«Несмотря на то, что ферма представляет собой трехмерный объект, полезно думать о ней в двухмерном представлении, поскольку она спроектирована так, чтобы выдерживать нагрузки в одном направлении — вниз», — объясняет Шилдс.

«Кроме того, фермы предназначены для конечного использования», — добавляет он. «Они спроектированы так, чтобы поддерживать крышу и, как часть кровельной системы, противостоять всем действующим и статическим нагрузкам, которые будут применяться к ним, будь то ветер, снег или дождь или случайные люди, идущие по крыше и для удержания обшивки и кровельных материалов. Вся система крыши предназначена для передачи всех этих нагрузок вертикально вниз на стены и, в конечном итоге, на фундамент ».

Правильно установленная ферма, входящая в законченную систему, является исключительно прочной.Однако во время строительства до обшивки существует критический период времени, когда фермы уязвимы для нестабильности и возможных повреждений. Строители должны уделять особое внимание правильному обращению с фермами после их доставки на строительную площадку.

Избегайте бокового изгиба ферм:
«Часто, когда фермы доставляются на строительную площадку, они укладываются плоско, как колода карт», — говорит Шилдс. «Это очень просто, когда вы поднимаете отдельные связки из этой колоды карт, чтобы согнуть их из плоскости.Если вы держите ферму так, как она ориентирована на крыше, в этом треугольном узоре, с вершиной, направленной прямо к небу, эта ферма имеет огромную прочность, но каждый раз, когда вы наклоняете этот пик в сторону горизонтали, ферма теряет большую часть его стабильность и прочность ».

Повреждение может быть быстрым, особенно на длиннопролетных фермах, и его не всегда легко увидеть. «Когда ферма изгибается из плоскости, вы оказываете большую нагрузку на пластины фермы, которые скрепляют деревянные элементы в местах соединения.Вы можете согнуть пластины, оторвать их от дерева и даже заставить зубцы разорвать древесное волокно и ослабить соединения. Такие повреждения влияют на общую прочность и устойчивость фермы даже после того, как она является частью законченной кровельной системы », — отмечает Шилдс.

После установки ферм на место возникают дополнительные проблемы.

Обеспечьте надлежащую фиксацию и распорки:
«Что необычного в процессе возведения, — отмечает Шилдс, — у вас есть ситуация, потому что на крыше нет обшивки, где ветровая нагрузка может быть приложена к фермам со всех сторон и одиночные фермы для этого не предназначены.”

К счастью, ответ не в ракетостроении. «Если бы строители не делали ничего другого, если бы они могли установить полную и надлежащую фиксацию и распорки на фермы во время их установки, включая верхние диагональные распорки, это устранило бы большую часть потенциала повреждения или обрушения», — предлагает Шилдс. «Эти распорки обеспечивают необходимое сопротивление боковым силам, таким как порывистый ветер».

Конкретные инструкции предоставляются большинством поставщиков ферм и могут включать в себя пакет руководств по установке, называемый «Информация о безопасности строительных компонентов», выпущенный SBCA и Институтом решетчатых пластин.Сельским строителям особенно нужны документы BCSI-B1, -B2 и -B3.

Дополнительные инструкции по установке стоек приведены в документе BCSI-B10.

SBCA работает в основном с подрядчиками по жилым домам, но логика ферм в основном одинакова для коммерческих и сельскохозяйственных. Фактически, поскольку коммерческие и сельскохозяйственные здания часто требуют более длинных пролетов, соблюдение правил становится еще более важным.

«Многие из обрушений крыш, которые мы наблюдали во время процесса возведения, можно отнести к стропильным системам, которые не были должным образом закреплены, — говорит Шилдс, — это особенно верно в сельском хозяйстве.Как и в коммерческих приложениях, у вас более длинные пролеты, поэтому с ними сложнее работать и их легче вывернуть из плоскости. Даже легкий ветер, ветер, который, кажется, не имеет большого значения, когда вы говорите об этих фермах с большим пролетом, может очень быстро сделать их неустойчивыми ».

В SBCA есть пословица: «Обрезать ножны рано, а ножны — часто». Шилдс объясняет, что не существует жесткого правила, когда следует обшивать ножны, но он предлагает такой совет: «Как можно скорее начните накладывать ножны и расположите ножны в шахматном порядке, чтобы они могли перекрывать друг друга.При таком подходе вы получите гораздо большую боковую сдержанность. Это может немного отличаться от того, как они делали это раньше. Если они предпочитают сначала установить всю систему крыши перед обшивкой, им необходимо убедиться, что они постоянно применяют соответствующие распорки и боковые ограничения по всей системе при ее установке ».

Используйте надлежащие методы защиты от падения:
Даже при правильной установке существуют опасности, связанные с работой на высоте более восьми футов над землей.Даже самый стойкий фреймер может упасть в неподходящий момент. Вот почему так важно хорошее оборудование для защиты от падения, и не менее важно знать, где его закрепить. Шилдс предупреждает, что привязка к самой простой и удобной точке — вершине единственной фермы — это ошибка, которая может привести к катастрофе.

«Мы пытаемся применить этот подход в большей степени в жилых районах, где застройщики жилых домов хотят установить одну или две фермы, затем привязать к ним и использовать их в качестве точки крепления для защиты от падения.Но наличие всего нескольких ферм недостаточно для того, чтобы выдержать боковую нагрузку, связанную с этими падениями. Если кто-то действительно упадет, он дернет эту ферму в поперечном направлении, а не в вертикальном. Фермы не рассчитаны на такую ​​боковую нагрузку, поэтому они могут потянуть стропильную систему вниз при падении каркаса ».

OSHA ввела новое правило для рынка жилищного строительства, согласно которому использование оборудования для защиты от падения является обязательным.Несмотря на то, что в принципе это хорошо, SBCA опасается, что новое правило может иметь непредвиденные последствия. «Мы много раз обсуждали это с OSHA, — объясняет Шилд. «В прошлом опытные создатели, они знали, что делают, и совсем не связывали друг друга … Теперь приходит OSHA и требует, чтобы разработчики имели какой-то способ остановить их падение. Итак, строители говорят: «Хорошо, я привяжу к стропилам». Итак, мы видели несколько отдельных случаев, когда они привязывались к стропилам, и когда они падали, они срывали крышу вместе с ними.Мы опасаемся, что это может стать более частым инцидентом без надлежащего образования ».

В итоге, SBCA рекомендует: иметь хорошую боковую фиксацию системы, и как только более жесткая система будет установлена, закрепите ее. РБ

Похожие сообщения:

Какова функция фермы крыши?

Главная> Блог> Какова функция стропильной фермы?

Иметь крышу над головой — это основная потребность человека, которую мы улучшили за столетия архитектурной изобретательности.Кровельная система претерпела драматические изменения с первых дней ее создания — соломенные крыши, состоящие из соломы и тростника. Теперь мы говорим о ферме крыши, сложном архитектурном элементе, являющемся неотъемлемой частью опоры кровельной системы.

Кровельные фермы широко используются в строительных конструкциях. Даже если вы не знакомы с фермой крыши по ее названию, весьма вероятно, что вы заметили их до того, как начали заниматься повседневной архитектурой. Ферма — это треугольная конструкция, встроенная в крышу для поддержки груза.Помимо поддержки и прочности каркаса крыши, они также перекрывают пространство над помещениями.

Анатомия фермы крыши

Перейдя к мелочам фермы крыши, вы обнаружите, что она состоит из трех компонентов: верхних поясов, нижних поясов и перемычки. Каркас фермы также состоит из трех элементов: стоек, подкосов и стропил. Компоненты фермы крыши в конечном итоге определяются такими вещами, как вес нагрузки и расстояние между ними, поскольку весь каркас находится под напряжением и в результате не должен изгибаться.

Ферма крыши, предназначенная для поддержки и усиления крыши, должна быть изготовлена ​​из одинаково устойчивого и прочного материала. Как правило, ферма крыши изготавливается из дерева или металла, что обеспечивает прочность, а также возможность настройки и относительно легкого перемещения.

Точно так же ферма крыши должна быть легкой. Современная ферма крыши состоит из нескольких отдельных легких частей, рассчитанных на то, чтобы выдерживать вес тяжелого груза, но при этом не слишком тяжелая, где ее нельзя легко транспортировать.По сути, это делает реальную реальность строительства стропильной фермы сложной задачей, трудоемкой и требующей соединения этих устройств вместе для формирования каркаса. Однако, несмотря на свою иммерсивную конструкцию, стропильная ферма более экономична в долгосрочной перспективе, поскольку обеспечивает долговечность самой крыши.

Типы стропильных ферм

Вы можете быть удивлены, узнав, что существуют десятки типов стропильных ферм. Например, есть ферма крыши северного освещения, возможно, самая старая и самая экономичная из всех.Он состоит из сложного набора решетчатых балок с опорными стойками, протяженностью около 20-30 метров и обычно используемых в промышленных или крупных инфраструктурах.

Ранее упоминалось о большой сложности конструкции стропильной фермы, которую можно увидеть в виде четырехугольной стропильной фермы. Эта ферма крыши — одна из наиболее сложных конструкций фермы, которую можно найти в обширных помещениях, таких как зрительные залы и здания железных дорог. Для таких сооружений, как церкви и соборы, часто требуются стропильные фермы с ножничной крышей для поддержки сводчатых потолков.Эти ножничные фермы крыши имеют нижние стойки пояса, которые пересекаются друг с другом, соединяясь в верхних поясах под углом, что придает им вид ножниц.

Преимущества фермы крыши

Ферма крыши — это функциональный элемент кровельной системы, дающий домовладельцу множество преимуществ. Прочная крыша, поддерживаемая стропильной конструкцией, представляет собой здоровую, функциональную крышу, а вместе с ней и способность кровельной системы должным образом отражать вредные ультрафиолетовые лучи, предотвращая проникновение ультрафиолетового излучения в дом.Это означает, что крыша будет оптимально работать в течение месяцев сильной погоды, жаркой или холодной, работая над регулированием внутренней температуры дома для достижения комфортной жилой среды.

Различные типы кровельных ферм предлагают различные преимущества конструкции здания. Например, кровельная ферма с параллельными поясами, состоящая из двух параллельных друг другу поясов с опорами между ними, создает оптимальный пароизоляционный слой, который отгоняет конденсат и плесень. Ферма крыши Pratt, охватывающая всего около 6-10 метров, предлагает строителям экономичный вариант фермы крыши, а ферма крыши с приподнятым каблуком полезна для повышения энергоэффективности, изоляции и вентиляции чердаков.

Многофункциональная кровельная ферма

С точки зрения строительства, стропильная ферма является экономичным средством, сокращающим трудозатраты. Когда-то стропила были традиционным средством поддержки крыши, строились на месте и устанавливались профессиональным плотником, но с кровельной стропильной конструкцией они портативны, легки и предварительно сконструированы.

Ферменная система выполняет несколько функций:

• Поддерживает и укрепляет каркас крыши
• Повышение энергоэффективности
• Снижение / предотвращение образования конденсата и плесени
• Экономичное и экологически безопасное строительство
• Предотвращает повреждение открытой крыши
• Предлагает укрытие и защиту от внешних воздействий
• Предотвращает проникновение ультрафиолетового излучения в жилище

Благодаря своей функциональности, стропильная ферма важна для целостности здания и его кровельной системы.Крыши сами по себе являются важным защитником дома, а ферма предлагает множество преимуществ, поскольку она укрепляет и поддерживает его.

Завершите свою крышу кровлей Feldco

Теперь, когда вы знаете все, что входит в анатомию крыши, вы знаете, на что обращать внимание, когда придет время для замены. Если черепица на вашей крыше выглядит старой, изношенной или поврежденной, вам необходимо как можно скорее заменить крышу, чтобы избежать дальнейшего повреждения.

В таком случае Feldco Roofing предложит вам лучшую замену кровли в районе Чикаго.Получите бесплатное предложение прямо сейчас, чтобы начать свой кровельный проект вместе с нами.

Недавние сообщения

Какие кровельные материалы самые долговечные?

Доступно множество прочных кровельных материалов. Важно выбрать лучший кровельный материал для дома. Узнайте больше здесь.

Читать далее

Чего мне ожидать от осмотра крыши?

Осмотр крыши имеет решающее значение для безопасности вашего дома.В этой статье мы покажем вам, чего ожидать, и несколько советов по подготовке к следующему осмотру крыши.

Читать далее

Как правильно выбрать компанию Rockford Roofing

Не обманывайтесь с неквалифицированными подрядчиками и кровельными компаниями в Рокфорде.