Мансардная крыша: стропильная система, расчет и установка стропил с чертежами монтажа и фото планов работ ломаной крыши

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.

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:

вертикальные стойки;
затяжки — горизонтальные балки;
стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Необходимые инструменты

Схема каркаса боковых стен ломаной крыши (1 — напольный брус; 2 — стропило; 3 — опорный брус; 4 — балка перекрытия; 5 — привальный брус).

Естественно, во время работы не обойтись без инструментов. Вам понадобятся:

электродрель, шуруповерт;
строительный уровень и отвес, рулетка, угольник;
топор, стамеска, долото, молоток;
циркулярная пила, электролобзик, ножовка;
плотницкий нож.

Установка боковых стропил. Для установки боковых стропил необходимо сделать шаблон, по которому осуществляется верхний запил. Нижний запил размечается по месту. Затем происходит монтаж стропила и установка заглушек для утеплителя.

Установка стропил верхних скатов. Для начала вам понадобится изготовить шаблон: берется доска размерами 25х150 см, которая крепится строго вертикально на крайнем ригеле. Далее необходимо приложить к ней небольшую доску, на которой следует разметить верхний и нижний запилы. Она послужит шаблоном для изготовления стропил, которые устанавливаются и закрепляются подкосом (во избежание падения). Потом производится монтаж остальных стропил, которые временно скрепляются дюймовой доской. Нашивание подвесок. Нашивание подвесок помогает избежать провисания ригеля при удалении временных подпорок. Установка каркаса фронтона и его обшивка.

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата

Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев

Стропильная конструкция мансардной крышиИсточник kryshagid.ru

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
Поверх прогонов укладываются затяжки.
Монтируются нижние стропила.
Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
Устанавливаются верхние стропила.
Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Один и тот же дом может выглядеть по-разному и иметь разную полезную площадьИсточник 1dom.kz

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

Заключение

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.

Стропильная система мансарды

В отличие от стропильных систем двухскатных и вальмовых (как, впрочем, и других) крыш, стропильная система мансарды устроена несколько иначе. Она имеет в своей конструкции два типа стропил: и наслонные и висячие.

В верхней части – от конька до перегиба – используются висячие стропила, опирающиеся на стойки (а в варианте без стоек – на продольный прогон или затяжку) и имеющие более пологий скат.

В нижней части (от перекрытия до перегиба) устанавливаются стропила наслонные.

Один из вариантов такой крыши – когда монтируется на мауэрлат, который жестко совмещается с балками перекрытия, выступающими за пределы стен гораздо больше, чем обычно.

Более подробно я уже писал в статье стропильные системы мансард . Настоятельно рекомендую прежде ознакомиться с ней.

Монтаж крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж — если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

Последовательность установки:

сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия — сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок — на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

намечаются точки монтажа на мауэрлате — шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке — промежуточные;
в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же — по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Последние этапы работы — обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).

Определение конструктивных размеров

Длину стропильных брусьев можно определить без вычислений. Для этого:

В центре фронтальной стены вертикально устанавливают временную опору с привязанным шпагатом на предполагаемой высоте конька крыши;
Шпагат отводят к углу дома, таким образом, определяя величину ската крыши. Добавляют к этой величине 60 см на карнизный свес и получают размер стропильной балки.

Расчетные размеры висячей стропильной конструкции двухскатной крыши для дома с шириной 6 м указаны на чертеже.

Определяем количество стропильных арок. Для этого:

Делим

длину

строения на

расстояние

между опорами. Для небольшого загородного дома

оптимальный шаг

установки стропил –

1 м

. Если длина дома — 8 м, то количество арочных конструкций составит:

8/1 + 1 = 9, а расстояние между ними: 8/9 = 0,9 м.

Возведение крыши

Закончив расчет ломаной двухскатной крыши, можно приступать к ее строительству. Чтобы иметь полное представление об очередности производимых работ, рассмотрим возведение конструкции на доме квадратной формы размером 8×8 м.

Закладывание основы

Вся стропильная система держится на основе, в качестве которой выступает мауэрлат с балочным перекрытием. Приблизительный расчет параметров указывает оптимальное сечение используемых деревянных балок 10×20 см. Часто стены дома состоят из наружной конструкции, например, облицовочного кирпича, и внутренней конструкции, например, саман или песчаник. Так вот мауэрлат надо располагать на внутренней конструкции. Снаружи в будущем он спрячется за кирпичом. Верхняя часть мауэрлата должна на 3 см выступать выше кирпичной кладки, чтобы вся нагрузка от крыши легла на него, а не на наружную стену. Следующим монтируют балочное перекрытие. Первыми укладывают крайние балки. Они должны выступать за стены, что обозначит размер карниза. Обычно выступа 50 см будет достаточно. Между крайними балками натягивают веревку, и по ней укладывают промежуточные элементы. Расчет расстояния между балками основывается на шаге стропил. Именно стропильная система будет к ним крепиться в будущем.

Последними устанавливают короткие балки, идущие от крайних боковых элементов. Расстояние между ними можно увеличить до 1 м. К мауэрлату балки прибивают гвоздями длиной 15 см или прикручивают саморезами с помощью металлических уголков.

Крепление стоек

Монтаж вертикальных стоек начинают по краям, используя брус сечением 10×15 см. Между ними натягивают шнур и приступают к монтажу промежуточных стоек с доски сечением 5×15 см. Устойчивость стойкам придадут распорки, временно закрепленные к балкам. Подгоняя стойки надо учесть, что их высота должна превышать уровень чистового потолка на 10 см.

Укладка прогона

Сверху стоек монтируют прогон из доски сечением 5×15 см. Получившаяся конструкция является будущими стенами мансарды. Усилить прогоны помогут смонтированные кровельные уголки, а также ригеля. В рассматриваемом примере конструкции дома, длина ригелей будет 5,5 м. Сечение деревянных элементов рассчитывают программой. Например, при ширине доски 20 см ее толщина составит 5 см. Если при монтаже получились прогибы, их исправляют подвесками. Это увеличивает нагрузку на стропильную систему верхних скатов, что требует пересмотреть расчет сечения деревянных элементов. Оптимально использовать вместо доски сечением 5×15 см аналогичные элементы большего сечения, например, 5×20 см. Каждый ригель фиксируют временной подпоркой посередине пролета. Это избавит от провисания деревянных элементов и позволит по ним передвигаться во время работы. Выставленные по уровню все ригеля скрепляют сверху доской сечением 2,5×15 см, отступая от центра примерно на 20 см.

Монтаж стропил

Стропильная система двухскатной ломаной крыши начинает возводиться с боковых элементов. Для удобства делают шаблон, а по нему уже выполняют запил верхних концов балок.

Монтаж стропил верхних скатов производится по предварительно изготовленному шаблону. Небольшую доску размером 25×150 см устанавливают вертикально на крайнем ригеле. Один из ее углов обязательно должен сойтись с осью крыши. К получившейся стойке прикладывают другую доску. На ней сверху и снизу наносят разметку запилов. По получившемуся шаблону собирают на земле 2 стропила. Помощники подают их наверх здания, где производится установка по краям будущей крыши. Для устойчивости стропила фиксируют подкосом. Следующими на земле аналогично изготавливаются промежуточные стропила. Они монтируются по натянутой веревке между крайними элементами. Все они фиксируются подкосами. Для восьмиметровой крыши их достаточно 4 штуки, установленных попарно в разных направлениях. До строительства обрешетки, стропильная система временно фиксируется любыми досками. Это придаст ей устойчивость.

Завершающие работы

Чтобы ригели не провисли после демонтажа временных подпорок, выполняют нашивку подвесок. Их изготавливают из доски сечением 2,5×15 см. Подвески не должны крепиться посередине каркаса, иначе они здесь просто будут мешать. Далее, осталось установить каркас фронтона и выполнить его обшивку. На этом основные работы можно считать оконченными. Осталось закрепить обрешетку, отливы, соорудить фронтон и карниз. Монтаж каркаса ломаной крыши завершен, можно начинать кровельные работы. Это тоже очень важный и трудный этап строительства, требующий участия не менее троих человек. В следующем видео наглядно показан монтаж стропильной системы ломаной крыши.

https://youtube.com/watch?v=nENtDpL0m5E

Как вынести стропила за линию стены

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

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

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

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

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

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

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

Вынос стропил за стену

Подгонка стропил нижнего уровня

Стропилы нижнего уровня крыши «ломаной» технологии производятся и устанавливаются обычным наслонным способом:

К торцу возводимого сооружения устанавливаем доску 25х150мм нужной длины и техническим карандашом чертим линии верхнего и нижнего запила. При условии, что в геометрии стропильной конструкции нет недочётов, этот образец можно использовать для производства всех стропилин нижнего ряда.

Если же есть отклонения в работе, делаем монтаж только крайних ног и протягиваем между ними шнурок. По образцу на других стропилинах оставляем только верхний запил. Со шнуровкой сочетая верхнюю часть заготовки, нижнюю линию размечать необходимо по факту.

Ставим стропильные ножки. Укрепляем их к брусьям перекрытия скобами или железными уголками, а сверху к балкам гвоздям, несколько штук.

Случается иногда, что для перекрытия нижней покатой поверхности по всей длине не хватит одной лишь доски. В этих случаях стропилину устанавливают из двух коротких досок, укрепленных куском материала подобного сечения длиной в 1 метр и больше. Но, желательнее всего сделать заказ досок нужной длины, чтобы ослабить сооружение скрепленными участками.

Дополнительная информация о результатах расчётов

Угол наклона боковых стропил

Угол, под которым наклонены боковые стропила к плоскости потолка. Он, как правило, более крутой. Различные кровельные материалы допускают разные предельные углы. Калькулятор покажет, можно ли возвести крышу под данным углом из выбранного кровельного материала.

Угол наклона коньковых стропил

Угол, под которым наклонены коньковые (висячие) стропила к плоскости пола мансарды. Этот угол, как правило, более покатый. Различные кровельные материалы допускают разные предельные углы. Калькулятор покажет, возможно ли возвести крышу под указанным углом из выбранного кровельного материала.

Площадь поверхности крыши

Площадь всей поверхности кровли включая свесы. Чтобы определить площадь одного ската, достаточно указанное значение разделить на два.

Количество рулонов изоляционного материала

Необходимое количество изоляционного материала для всей площади крыши. Указано количество в рулонах, исходя из стандартного размера рулона — 15 метров в длину, 1 метр в ширину. При расчете также учтен нахлест 10 % в местах стыков.

Нагрузки на боковую и коньковую стропильную систему

Данные значения показывают максимально возможные нагрузки на данную кровлю. В расчетах участвует как общая масса кровельного пирога, так и сумма ветровых и снеговых нагрузок выбранного региона.

Минимальное сечение стропил / Вес стропил / Объем бруса

В первой колонке указаны допустимые сечения стропил по ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород

Во внимание берется вес, заданные параметры конструкции, возможные нагрузки на кровлю. Калькулятор рассчитывает суммарные нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, и подбирает оптимальные варианты сечений стропил.
Вторая колонка содержит информацию о весе стропил с указанным сечением

Здесь указан общий вес стропил для рассчитываемой крыши.
Третья колонка отображает суммарный объем стропил в кубических метрах. Используйте данные значения для расчета стоимости пиломатериалов.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Расстояние, которое рекомендуется выдерживать между досками обрешёток, чтобы оптимизировать расход материала и обойтись без его подрезки.

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