Разновидности стропильных систем
Основа мансардной крыши — ее каркас. Он бывает нескольких видов, которые отличаются формой и типом:
- двускатная стропильная система — самая простая конструкция крыши, состоящая из двух разнонаправленных скатов;
- трехскатная и четырехскатная системы;
- вальмовая и полувальмовая. Вальмовая крыша имеет четыре ската, два из которых имеют форму треугольников, и два — трапециевидную;
- ломанная — разновидность двускатной кровли более усложненной формы.
Конфигурация крыши подбирается в зависимости от архитектурных особенностей дома, а также желаемой площади мансардного пространства. Наиболее распространенной является двухскатная стропильная система. Она способна выдерживать большие нагрузки, простая и надежная, но создает маленькое чердачное помещение.
Остальные виды стропильных систем позволяют значительно увеличить пространство под крышей, а также представляют более широкие возможности для реализации дизайна мансардного этажа.
Совет: если вам необходимо существенно увеличить площадь дома за счет мансарды — выбирайте многоскатные крыши.
Ломаная конструкция стропильной системы мансардной крыши сложна в исполнении, но придает оригинальности дому
Пошаговая сборка ломаной мансардной крыши – кратко, но ёмко
При возведении нового дома строительство мансардной крыши начинается с укладки мауэрлата. При реконструкции – с проверки пригодности использования уже готового основания крыши. Важны его: горизонтальное и взаимно-параллельное положение, надёжное крепление к стенам. Далее будет рассмотрена непосредственная сборка самой популярной – ломаной стропильной системы мансарды, порядок действий для самостоятельного её монтажа:
- На мауэрлат укладываются стяжки нижних стропил – часто они же являются несущими балками для перекрытия между этажами и каркасом для подшива снаружи стен дома – это реальная экономия. Попутно создаются условия для размещения лестницы.
- Для безопасной работы нужен временный настил. Если позволяет время и погода, можно сразу настелить большую часть чернового потолка, тогда рабочее пространство будет ещё комфортней. По окончанию работ со стропильной системой его нужно будет не демонтировать, а наоборот доделать – что позволит быстрее продвигать работы.
По ширине ригеля, с нижних стяжек ставятся стойки для укладки прогонов. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении.
Следом на стойки укладываются сами прогоны, поверх них – ригеля. Если размеры сравнительно небольшие их можно сразу объединить с верхними стропилами в фермы. Если это неудобно, верхние стропила монтируются позже. С торцов стяжек до прогона монтируются нижние стопила.
- Устанавливаются постоянные ветровые связи в продольном положении, после чего временные раскосы убираются за ненадобностью. Если верхних стропил нет, ставим их.
Если крайние стропила являются каркасом фронтона – самое время его доставить, при этом сразу организуются проёмы для окна, балкона. Когда фронтон запланирован между стропил – монтируется после обрешётки.
Чтоб не потерять в объёме, утеплять мансарду сравнительно небольших размеров выгодно между стропил. Поэтому, сейчас самое время для подготовки – по ним укладывается кровельная мембрана. Для организации вентиляционного зазора она прижимается брусками контробрешётки. Однако, объёмные мансарды часто утепляют по стойкам-прогонам-ригелям, поэтому ветрозащиту монтируют не по стропилам – в этом случае её можно отложить.
- На контробрешётку набивается обрешётка – её шаг выбирается в соответствии с кровлей. Поверх настилается кровельное покрытие, по завершению – доборные элементы: конёк, ветровые планки.
Таким же образом возводится мансардный этаж с двухскатной крышей. Только собрать его значительно проще – в нём нет ломаных стропил. Даже если размеры большие и придётся стыковать доски на стропильные ноги, по прямой это не вызовет особых проблем.
Материалы
Лучший материал для стропильной системы — кедр, легкий, прочный и стойкий к гнили. Однако на практике куда чаще используются более дешевые: ель, пихта и сосна. У всех нагруженных элементов стропильной системы (стропильных ног, ригелей и стоек) должны отсутствовать пороки древесины, влияющие на прочность:
- Крупные выпадающие сучки;
- Косослой (отклонение направления волокон от продольной оси бруса);
- Косые трещины;
- Гниль.
Типичное сечение лежней и стоек — 100х50 мм. Сечение стропил определяется их длиной и шагом между стропильными ногами: чем он больше, тем большая нагрузка ложится на отдельный брус. Подобрать оптимальное сечение стропила можно по таблице строчкой ниже.
Таблица подбора сечения стропила в зависимости от длины и шага.
Узлы
Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам — описание способов монтажа основных узлов.
Крепление мауэрлата к стенам
Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 — 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.
Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.
Анкерные шпильки под мауэрлат установлены при заливке армопояса.
Мауэрлат закреплен гайками с широкими шайбами.
Крепление стропил к мауэрлату
Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:
Стальные скобы. Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;
Крепление стропильных ног скобами.
Оцинкованные уголки. Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.
Оцинкованные накладки обеспечивают прочное и долговечное соединение.
Каждое соединение стропила и балки перекрытия усилено с двух сторон оцинкованными накладками.
Крепление ригеля к стропилам
Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.
Соединение стропильной ноги с ригелем временно зафиксировано саморезами, затем стянуто болтом.
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
Типы мансардных крыш
Сегодня трудно удивить архитектурными изысками в частных застройках, люди стремятся к комфорту и эстетике своих домов. Дизайн мансарды поражает размахом: высокие и низкие, ломаные и обычные скатные, башенки и купола, сложные многоуровневые и самые обыкновенные мансардные крыши венчают строения, придавая каждому свой неповторимый индивидуальный стиль.
Односкатная мансардная крыша самая простая по конструкции, опирается стропильной системой, или фермой, на внешние несущие стены, находящиеся на разном уровне. Обычно такие крыши устраиваются при возведении мансард на небольших дачных домиках, веранд.
Двускатная или щипцовая мансардная крыша — классическая конструкция, которая возводится с помощью наклонных или висячих стропил. Углы уклонов скатов могут быть равномерными или неравномерными.
Вальмовая крыша – это четырехскатная конструкция, не имеющая фронтонов. Два больших ската — трапеции, скаты с торцевых стен – треугольники-вальмы. Полувальмовые – это крыши, у которых с боков трапеции, а с фронтов сначала идет вертикальная стена, а к коньку она срезана под углом.
Шатровая мансардная крыша – это почти вальмовая, но все скаты представляют собой равнобедренные треугольники, которые смыкаются в одной точке. Такая конструкция симметрична и не имеет конька, подходит для квадратных строений.
Многощипковая мансардная крыша – это, по сути, комбинация нескольких двускатных крыш. Конструкция устраивается на домах со сложной геометрией, с изломами и многоугольным основанием. Подобная крыша имеет много ребер и скатов, поэтому требует сложных расчетов и профессиональных навыков, сделать такую крышу своими руками представляется очень сложной задачей.
Ломаная крыша – это классика мансардного строения, форма крыши мансарды позволяет значительно увеличить полезную площадь, и обустроить внутри полноценную жилую комнату, спальню, детскую, кабинет и пр. Конструкция подразумевает наличие нижнего крутого от 60 до 80о, и верхнего пологого 20-30о скатов. Конструкция кровельной системы мансарды усложняется до фермы, скаты состоят из двух стропил, укрепленных стойками и усиленных в местах излома растяжками. Нижний пояс фермы одновременно является основой пола.
Сводчатые, конические, купольные крыши мансарды применяются в элитном частном домостроении, дизайн таких мансард поражает своими изысками. Стропильная конструкция таких мансардных перекрытий достаточно сложна и изготавливается из материалов, поддающихся изгибам.
При комбинировании нескольких типов крыш получаются сложные и необычайно эффектные, красивые мансардные строения. Такой нетрадиционный подход к проектированию мансардной крыши необходим, если дом сложной формы: с выступами, перепадами высоты, достройками. Несмотря на эстетику и завораживающий вид, сложные мансардные крыши имеют существенные недостатки — это множество внутренних углов (ендовых) с малым уклоном, скатные изломы, которые являются зоной риска для целостности кровли, и становятся причиной протечек и сборища снега. Расчет мансардной крыши этого типа требует специальных навыков и знаний, при намерении сделать такую крышу мансарды своими руками, постарайтесь свести к минимуму наличие сложных элементов.
Мансардная крыша, фото основных типов перекрытий, применимых в индивидуальном строительстве: 1. Односкатная 2. Двускатная 3. Многощипковая 4. Вальмовая 5. Подлувальмовая 6. Шатровая 7. Сводчатая 8. Коническая 9. Купольная 10. Классическая мансардная ломаная крыша
Простая двускатная или ломаная крыша мансарды не произведет такого эффекта как комбинированная, зато такая конструкция мансардной крыши много надежней, ее можно рассчитать и построить своими руками. Выбор типа мансардной крыши зависит от архитектурного замысла и плана дома, от того, какой уклон скатов заложен в проекте, характеристик несущей конструкции и выбора материалов для кровли.
Загородные коттеджи с мансардными крышами из Ондулина
В отличие от черепицы, гибкой кровли и натуральных покрытий, крыши из Ондулина отличает демократичная цена при достаточно высоком запасе прочности. Европейцы уже давно оценили практичность еврошифера и активно применяют его для обустройства кровель мансардного типа.
Фото: danmardomy.pl
Палитра натуральных цветов, максимально приближенных к природным оттенкам, позволяет органично вписать загородный дом в любой ландшафт.
Вальмовые крыши из Ондулина гармонично подчеркивают архитектурные особенности дома в любой стилистике, включая классическую.
При большой ветровой нагрузке в вашем регионе оптимальной будет четырехскатная мансардная крыша с покрытием Ондулином.
https://youtube.com/watch?v=eo_AenJ19zE
Мансарда из каркасных модулей
Мансардная крыша стропильная система которой подразумевает вариант каркасных модулей намного проще предыдущей. На перекрытие монтируются не группы отдельных опор, а готовые блочные модули боковых стен будущего помещения мансарды. Подобные конструкции мансардных крыш, их стропильной системы позволяют работать не на высоте, а внизу, просчитывая и промеряя каждый шаг. Поэтапный процесс такой:
- Заранее сделать по проекту стенки мансарды, причем продольные брусья выполняют роль прогонных и лежневых элементов. Вместе со стойками эти элементы разложить на ровной площадке и отметить угольниками гнезда под опорные точки боковых стен – сделать по ним пропилы.
- На стойках выбрать шип.
- Соединить продольный брус со стойками вертикального направления и получается модуль рамы (двойной). Это будущие стенки мансарды.
- Поднять рамы наверх и установить на место. Временно закрепить установленные рамы распорками и затем прикрутить скобами.
- Выбрать на краях балок гнезда для монтажа нижнего ряда стропил, при необходимости, доработать гнезда стамеской.
- Верхний стропильный ярус выполняется на земле, для чего предварительно заготовки подгоняются к нужным элементам.
- Основание верхнего треугольника мансардной конструкции является растяжкой, при этом длина его равна расстоянию между установленными плоскостями (вертикальными) уже смонтированных рам.
- По краям растяжки выбрать гнезда, а на нижних пятках – шипы.
- Собрать стропила для мансарды верхнего яруса, для дополнительного закрепления смонтировать ригель, а узел конька усилить деревянной накладкой треугольной формы.
- Предварительное изготовление стропильных ног на мансарду, позволит избежать работ на высоте. Выпилить нужно только верхний скос, опираемый на верхнюю стойку стеновой панели и на растяжку верхних стропильных ферм.
- Примерить нижнюю стропильную часть к торцу, отметить зону формы шипа на нижней пятке, выпилить шипы по сделанному чертежу.
Теперь остается только перебраться наверх и поднять все стропила. Установить сначала фермы, закрепив их на верхнюю обвязку стенок, а затем устанавливают нижнюю часть, прикрепляя к перекрытиям (балкам) скобами. Получается вполне комфортный этаж, стропильную систему для которого собирали на земле. Для облегчения понимания задачи строительства мансардной кровли, модульной стропильной системы, смотрите видео. Все остальные этапы выполняются по стандартной схеме обычной двускатной конструкции, выше приведена мансарда и стропильная система.
Технология строительства каркаса двускатной крыши мансарды
Устройство стропильной системы мансардной крыши подбирается в зависимости от типа кровли, а также от разработанного проекта чердака. Самым простым вариантом является двускатная крыша.
Основными элементами стропильной системы двускатной мансардной крыши являются:
- детали линейного типа (колонны, балки, стержневые системы);
- элементы плоскостные (панели, плиты, настилы);
- пространственные части (своды, оболочки, объемные элементы).
Благодаря применению современных стройматериалов и методик, монтаж каркаса под кровлю можно выполнить самостоятельно. Рабочий процесс по установке стропил мансардной крыши по-другому называют стропиловкой.
Вместо подробного чертежа достаточно нарисовать упрощенный эскиз каркаса крыши, где будут указаны все параметры, необходимые для установки и сборки стропил.
Совет: древесину перед началом всех работ следует высушить.
Сначала производится разметка и монтаж мауэрлата. Он фиксируется к стенам постройки.
Перед укладкой мауэрлата под ним прокладывается гидроизоляция
Дальше производится крепление конькового бруса и монтаж стропильных ног. Устанавливаются они, как правило, с шагом в 70 см. Для ровности делаются пометки карандашом на мауэрлате.
Монтаж деревянного каркаса
На конце стропильные ноги надрезают для того, чтобы устойчиво закрепить их на мауэрлате. Для крепления могут применяться гвозди, скобы, уголки.
Фиксация бруса к мауэрлату
В месте верхнего стыка стропил их концы также подрезают под углом. Далее выполняется их затяжка. Для этого используются небольшие доски, которые соединяются со стропилами при помощи гаек, гвоздей, шпилек. При необходимости устанавливаются подкосы и распорки.
Произведение затяжки на коньке
Важно: уделите особое внимание качеству крепления деталей, ведь от этого зависит устойчивость конструкции.
Далее поверху стропильных ног натягивается пароизоляционная пленка и устанавливается обрешетка.
Монтаж обрешетки
Хорошее пособие о стропильной системе мансардной крыши — видео: [su_youtube url=»https://www.youtube.com/watch?v=17lft-kzOjk»]
