Из каких элементов состоит и каких видов бывает стропильная система двухскатной крыши

Выбор конструкции кровли

Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):

• обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
• ломаная кровля;
• четырехскатная полувальмовая.

Примечание. Как видно из схемы, различные полувальмовые покрытия – это усложненные двускатные кровли, так что рассматривать их отдельно нет смысла. В плане дизайна интерес представляет многощипцовая конструкция, показанная на фото, но для ее возведения нужен приличный опыт.

Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню — кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.

Кровля с ломаными формами — наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:

1. Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
2. Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
3. То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.

Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.

Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.

Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.

Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.

Устройство мансардной крыши

Эти знания помогут при расчетах стропильной системы двускатной крыши, благодаря чему помещения станут более удобными, а процесс строительства упростится.

Таблица. Структура мансардной кровли

Элемент кровельного пирога
Характеристики и особенности

Паробарьер

Назначение – минимизация количества пара, попадающего в утеплитель кровельного пирога. К сожалению, сделать защиту абсолютно герметичной невозможно, всегда будут небольшие щели в местах примыканий или нахлеста. Даже теоретически сложно заделать самые маленькие щели, а со временем скотч теряет показатели адгезии и щели увеличиваются в размерах. Такое положение усложняет строительство мансардной кровли, для его устранения необходимо принимать специальные строительные мероприятия, какие именно, мы расскажем немного ниже. В качестве материалов для парозащиты можно использовать дорогостоящие мембраны или дешевые полиэтиленовые пленки. По эффективности между ними никакой разницы нет, но стоимость отличается в разы.

Утеплитель

Для утепления можно использовать эковату, керамзит, напыляемый пенополиуретан и т. д. Но такие материалы не всегда отвечают требованиям застройщиков, а потому применяются реже

Наибольшее распространение получила рулонная или прессованная минеральная вата, и застройщику важно знать ее размеры еще на стадии проектирования стропильной системы. Линейные параметры утеплителя учитываются во время определения шага стропильных ног и их высоты

Есть варианты утепления мансардных крыш плитами пенопласта. Современные его виды санитарными и противопожарными организациями допущены к установке в различных помещениях. Количество выделяемых вредных соединений не выходит за пределы допустимых норм, материал не поддерживает горения. От типа утеплителя зависит ветрозащитный слой.

Ветрозащита

Этот слой устанавливается поверх утеплителя из минеральной ваты. Задач у ветрозащиты несколько: выпускать пар из минеральной ваты, не допускать попадания в нее капель конденсата, уменьшать тепловые потери в результате выдувания. Одновременно такие задачи может выполнять только современная мембрана. Она состоит из нескольких отдельных слоев, каждый из них имеет свое конкретное назначение. Мембрана пропускает пар, за счет чего понижается относительная влажность минеральной ваты, кроме того, она не позволяет каплям воды попадать в утеплитель. Одновременно мембрана герметична для потоков воздуха, что минимизирует тепловые потери из мансардных помещений. Важно знать, что такую сложную защиту требует лишь минвата, это один из ее весомых недостатков. Что касается пенопласта, то он не впитывает влагу и не повышает относительную влажность. Соответственно, защита не требуется, один слой кровельного пирога мансардной крыши можно не монтировать.

Кровельное покрытие

Тип и характеристики кровельного покрытия заметного влияния на эксплуатационные показатели мансардных крыш не оказывают. Существуют особенности изготовления обрешетки и контробрешетки, все остальное касается только дизайнерских изменений.

Так надо строить все мансардные крыши, вне зависимости от их архитектурных особенностей и наличия дополнительных элементов. И последнее. Если обыкновенная холодная крыша прощает незначительные ошибки, их можно исправить во время эксплуатации здания без больших негативных последствий, то мансардные такого не позволяют. Проблемы могут обнаруживаться через несколько лет, когда разрушения несущих элементов стропильной системы достигли критических значений. Требуется не только полная переделка всей крыши, но и новая отделка внутренних стен мансардных помещений. Такие работы стоят намного дороже, чем новое строительство. Всегда помните об этом и очень внимательно относитесь к созданию мансардных кровель.

Нарушение технологии при устройстве мансардной крыше может привести к порче деревянных элементов

Мой опыт

При строительстве мансарды я выбрал ломаную крышу. На монтаж стропильной системы был закуплен сосновый брус сечением 50х100 мм. Шаг между стропильными ногами — 90 см, наибольшая длина пролета — 3 метра. Угол наклона кровли — 30 градусов для верхних скатов и 60 для нижних.

Темные закоулки мансарды. Лежень и стойки изготовлены из бруса 100х50 мм.

Обрешетка под кровельный материал (профлист) собрана из необрезной доски толщиной 25 мм. Именно из необрезной — просто потому, что ее цена ниже, а внешний вид при укладке под кровлю не имеет никакого значения. Шаг обрешетки — 25 см.

Ригель стягивает верхние стропила примерно в середине их длины. Подвесной потолок из ГКЛ собран на потолочных профилях, закрепленных к стропильным ногам и ригелям прямыми подвесами.

Благодаря высокому расположению ригеля потолок имеет наклонные участки. Высота мансарды в центре — 2,6 метра, внизу наклонного участка потолка — 1,9 м.

Конструкция стропильной системы доказала свою прочность: четыре сезона она успешно противостоит типичным для севастопольских зим сильнейшим ветрам.

Виды конструкций висячих стропил

Треугольная трехшарнирная арка

Висячие стропила и затяжка образуют замкнутый треугольник. В данном случае стропильные ноги работают на изгиб, а затяжка – на растяжение. Коньковый прогон должен иметь высоту не менее 1/6 части от длины арочного пролета. Подобная конструкция используется при обустройстве мансардного этажа, при этом затяжка выполняет роль чердачного перекрытия.

Треугольные трехшарнирные арки с бабкой

Если длина пролета здания превышает 6 метров, то использовать цельный брус становится достаточно трудно. К тому же затяжка начинает провисать под собственным весом. Чтобы затяжка не прогибалась, ее подвешивают к коньку. Подвеска из дерева называется бабкой, а из железа – тяжем.

Для получения необходимой длины затяжки выполняется сращивание двух брусьев. Их закрепляют на хомуте подвески посредством прямого либо косого сруба и болтов.

Треугольные трехшарнирные стропильные арки с приподнятой затяжкой

Висячие стропила этого типа применяются в случае, если необходимо переделать чердачное помещение в мансарду. В такой системе затяжка закрепляется сверху. Чем выше располагается затяжка – тем сильнее растягивающее усилие оказывается на нее. В такой конструкции затяжка является балкой потолочного перекрытия мансарды. Установка подвески предотвращает провисание затяжки.

Треугольные трехшарнирные арки с ригелем

В данной системе в качестве опорного узла применяется шарнирно неподвижная опора. Стропила делают с врубкой в мауэрлат. За счет этого арка становится очень устойчивой. В этой схеме приподнятая затяжка называется ригелем и работает на сжатие.

Треугольные трехшарнирные арки с подвеской и подкосами

При увеличении длины стропильных ног также увеличивается и их прогиб. Чтобы этого не происходило, их подпирают подкосами. При этом нижняя часть подкосов упирается в подвеску. В результате получается довольно прочная система с круговой передачей нагрузки.

Элементы двухскатных крыш

Конструкция двухскатной крыши включает такие элементы:

• стропила. Они состоят из стропильных ног, наклонных подкосов и вертикально расположенных стоек;
• стропильная нога. Для ее изготовления нужны доски, имеющие сечение 100х150 или 50х150 миллиметров. При помощи стропильных ног формируется треугольный контур двухскатной кровли. Нагрузки, возникающие в результате погодных условий и веса кровельного покрытия, стропильные ноги передают на мауэрлат, а тот – на несущие стены строения. Когда выполняется устройство двухскатной крыши дома, шаг монтажа стропильных ног должен составлять минимум 60 сантиметров, а максимум – 120 сантиметров. Чем тяжелее покрытие кровли, тем чаще следует их устанавливать;
• подкосы. Такой элемент из обрезка доски монтируют под определенным углом и тем самым передают нагрузку несущим элементам вниз от стропильных ног. Стропила, несколько подкосов и затяжка все вместе являются составными деталями стропильной фермы, которая выдерживает нагрузки и передает их при наличии широких пролетов на стены;
• стойки. Являются вертикальными элементами стропил, передающими нагрузку от кровельного конька на несущие внутренние стены построек. Их изготавливают из бруса сечением 150х150 или 100х100 миллиметров;

• мауэрлат. Так называют деревянный брус, который устанавливают и закрепляют на несущих стенах на стержни с резьбой или на анкера, вмонтированные в поверхность. Устройство мауэрлата необходимо для передачи нагрузок от стропильных ног на несущие стены. В качестве материала изготовления пользуются брусом, сделанным из хвойных пиломатериалов и имеющим квадратное сечение размером 150х150 или 100х100 миллиметров. Балки мауэрлата, находящиеся на противоположных стенах должны располагаться параллельно, чтобы размеры стропильных ног имели одинаковую длину;
• конек. Данный горизонтально расположенный элемент необходим для соединения скатов в их верхней части. Он образуется путем соединения стропильных ног в верхней точке, когда выполняется устройство двухскатной крыши;
• кобылки. Их задействуют, если для создания свеса на кровле не достаточно длины  стропильных ног. Кобылки кровлипредставляют собой часть доски, имеющей меньшее сечение, чем у досок, которыми пользовались при изготовлении стропильных ног. Монтаж двухскатной крыши можно значительно облегчить, если использовать этот элемент, поскольку тогда для стропильной конструкции делают ноги меньшей длины;
• лежень. Представляет собой горизонтально закрепленный брус сечением 150х150 или 100х100 миллиметров. Он находится на внутренней несущей стене и в его функции входит распределение нагрузок от стоек кровли после устройства крыши дома;
• затяжка. Это один из элементов висячей стропильной конструкции, который со стропильными ногами образует геометрическую фигуру – треугольник – и таким образом помогает им оставаться на месте, а не разъезжаться в стороны;
• свес крыши. Необходим для защиты стен от намокания в результате дождевых осадков, его наружный край должен выступать не менее чем на 40 сантиметров;

• обрешетка. Устройство двухскатной крыши предполагает монтаж кровельного материала, для его укладки нужно сделать обрешетку. Для этого бруски или рейки крепят к стропильным ногам перпендикулярно их направлению. Благодаря наличию обрешетки нагрузка от природных явлений и собственного веса кровли равномерно распределяется на стропильные ноги. Также обрешетка, которая может быть сплошной или разреженной, скрепляет ноги стропил в единую конструкцию двускатной крыши. Для мягкой кровли, например, из битумной черепицы, данный элемент делают из листов влагостойкой фанеры.  

Виды и схемы

Начинается сооружение наслонной стропильной крыши с определения угла ее наклона: на этот показатель влияют не столько архитектурные требования, сколько климатические особенности данной местности. Также некоторого учета требует и тип используемого кровельного материала. Там, где часто выпадают осадки, кровлю желательно делать с наибольшим возможным наклоном. В регионах с сильными ветрами крышу рекомендуется применять максимально пологую, из-за угрозы срыва конструкции резкими порывами ветра.

Если на чердаке хочется обустроить жилое помещение, потребуется применение ломанной двухскатной крыши. В таких конструкциях верхние части более пологие, а нижние обладают значительной крутизной. В результате достигается расширение площади чердака, что дает возможность обустроить там мансардное жилище. Данный вид крыши обладает более сложной стропильной схемой двускатной крыши.

Этапы монтажа

Самостоятельное сооружение крыши из профнастила с системой стропил требует тщательной организации процесса. Каждый этап работ должен соответствовать технологии, ведь от этого зависит качество будущей конструкции. Важным требованием является выбор надежных, качественных материалов, обладающих необходимым уровнем характеристик. При этом стоит сделать точный расчет количества профнастила и других элементов

Обязательным требованием является разработка проекта, в котором отражаются все особенности будущего сооружения.
В процессе проектирования важно учесть следующие моменты:

• Нагрузка на кровлю;
• Угол наклона скатов конструкции;
• Вид материалов для строительства;
• Оптимальный шаг между элементами обрешетки и стропилами;
• Метод соединения узлов конструкции.

Для создания чертежа не обязательно обладать профессиональными навыками и знаниями. Существует множество компьютерных программ, которые позволяют создать точный проект. Характеристики, например, угол наклона скатов, определяются в зависимости от необходимого уровня надежности конструкции, а также с учетом всех особенностей здания.
Расчет нагрузки является обязательным этапом проектирования. При этом учитывается вес материалов, которые применяются для строительства кровли, а также ветровая и снеговая нагрузка. Последний показатель можно определить с помощью специальных таблиц, в которых содержатся данные по всем регионам. Получившиеся результаты вычислений следует сложить и умножить на коэффициент 1.1.

Основной комплекс работ включает в себя два обширных этапа: создание системы стропил и монтаж профнастила. Качественная двускатная стропильная система требует выполнения следующих действий:

• Монтаж нижних балок рам стропил, которые изготавливаются из бруса, имеющего сечение 100×100 мм. Для этой цели подходит сосновый материал, под края которого необходимо уложить любой гидроизоляционный слой;
• С помощью отвеса следует определить центр установленных балок, а в данную область осуществляется крепление вертикальной стойки из бруса 100×100 мм. Установка проводится по одной линии, а расстояние между стойками не должно быть менее 2 метров. Из досок изготавливаются деревянные раскосы, которые служат для поддержки стоек в вертикальном положении;
• На верхние торцы вертикальных стоек укладывается брус, сечение сторон которого равно. Осуществляется проверка горизонтальности, а затем крепление данных элементов;
• Внешняя сторона всех брусьев обшивается досками, а для внутренней области используется фанера. Пространство между данными элементами необходимо заполнить качественным утеплителем для создания кровельного пирога;
• Далее сооружается мауэрлат, который служит для равномерного распределения нагрузки. Под элементы мауэрлата необходимо уложить рубероид, сложенный вдвое;
• Для стропил используются ровные доски, сечение которых – 200×50мм. Шаг между деталями стропил составляет 1 метр, а длина досок должна быть не менее 1,5 метров.

Качественная стропильная система может быть легко оборудована своими руками. После данного этапа следует покрыть двускатную крышу профнастилом. Для этого необходимо создать обрешетку и заделать фронтоны. При этом карнизы снизу подшиваются качественной фанерой. Материал должен обладать влагостойкостью, ведь от этого зависит надежность и долговечность конструкции.

Профнастил укладывается своими руками достаточно просто. Монтаж проводится методом внахлест, а крепление осуществляется с помощью саморезов. При этом может потребоваться обработка материала соответственно необходимым размерам. Все действия с профнастилом следует проводить в перчатках, так как элементы имеют острые края. Качественная стропильная система должна быть ровной, ведь от этого зависит надежность кровли.

Долговечная двускатная кровля выполняется только из высококачественных материалов и только после тщательного проектирования и расчета. При этом крыша из профнастила требует хорошего утепления, что позволяет создать комфорт в доме. Правильный монтаж, расчет наклона скатов и других параметров, оптимальное крепление — каждый этап работ по созданию системы двускатной кровли должен быть продуманным и технологичным.

https://youtube.com/watch?v=k6i41uO373k

Монтаж мауэрлата и стропильной системы

Мауэрлат укладывается после того как были проведены работы по выравниванию чердака и размещению гидроизоляционного настила.

Благодаря размещению по периметру чердачного помещения мауэрлата все непрямые углы можно исправить.

В качестве материала используются брусья. Толщина подбирается под обрез стен.

Когда вы укладываете мауэрлат под бортик карниза, следует быть особо внимательным.

Следите, чтобы конструкция была безраспорной, потому что подкладывать дополнительные элементы нельзя. Придется разобрать часть внешней кладки стены и поднять внутреннюю часть стены.

Установка мауэрлата

Монтаж утеплителя

Утеплять чердачное помещение нужно в том случае, если вы собираетесь его обживать. В первую очередь стоит определиться с материалом, используемым в качестве теплоизоляции. Лучшим решением будут специальные базальтовые плиты.

Плотность утеплителя нужна не менее 30-40 км на кубический метр, иначе неизбежно ее проседание в будущем. А толщина – 150 мм. Также в кровлю устанавливается специальная пленка, чтобы защитить от промокания.

Пошаговый монтаж утеплителя

Монтаж обрешетки и контробрешетки

После того как установлена основа обрешетки, для усиления конструкции нужно устанавливать контробрешотку. Это необходимо если наклонный угол большой.

Контробрешетка устанавливается из мелких брусьев, которые накладываются поверх основной обрешетки, уже на уложенный гидроизоляционный слой. При установке контробрешетки между кровлей и основой образуется вентиляционное пространство, позволяющее повысить срок эксплуатации.

Монтаж обрешетки

Монтаж гидроизоляции и пароизоляции

Ломаная крыша своими руками требует установку гидроизоляции. Чтобы защитить крышу от проникновения влаги между кровлей и основой прокладывается специальный слой из рубероида или пленки. Контроборешетка помогает лучшей вентиляции, чтобы избавиться от эффекта парообразования.

Самой распространенной системой защиты от испарений является трехслойная конструкция — гидробарьер.

1. Армированная решетка. Ее плетут из полиэтиленовых волокон.
2. Антиконденсат или поробарьер.

Устанавливается гидроизоляция на стропила или обрешетку.

Монтаж гидроизоляции

Виды стропильных систем

Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:. Схема видов стропильных систем мансардной крыши

Схема видов стропильных систем мансардной крыши

1. Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
2. Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
3. Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

Монтаж вальмовых стропилин своими руками

Диагональные стропильные ноги в мансардной полувальмовой крыше предназначены для соединения края конька и углов фронтона. Их изготовление и установка имеет несколько специфических моментов, которые позволяют проделать достаточно точную работу:

• Вровень с внешней стороной мауэрлата на фронтоне устанавливают обрезанную доску размером 5*15 см и фиксируют ее одним или двумя гвоздями. Этот элемент позволяет сделать отметку места врубки, не выполняя лишних действий.
• Параллельно прогону под коньком на три или четыре рядом расположенные стропилины укладывают еще одну доску. Проверяя горизонтальность расположения, этот элемент подтягивают до ранее прибитой доски. Место пересечения этих элементов является точкой, через которую проводят горизонтальную линию запила.
• Используя доску 5*20 см, изготавливают диагональную стропилину. Для этого заготовку прикладывают к верхней части крайней фермы и к углу обрезанной доски. Для упрощения процесса все действия рекомендуется выполнять с напарником: один придерживает заготовку, другой делает отметку.
• На внешней стороне доски проводят горизонтальную линию, придерживаясь центральной оси.
• Определяют величину верхнего запила и переносят ее на нижний край заготовки.
• Полученное значение откладывается в четырех точках, определяющих объемное изображение стропилины.
• Заготовку снимают на землю и выполняют необходимые запилы.

Перед тем, как устанавливать диагональные стропильные ноги, необходимо убрать вспомогательную доску с мауэрлата. Готовые элементы устанавливаются на место и прочно закрепляются. Крепление стропилины вверху можно выполнять с помощью гвоздей, а внизу лучше использовать уголки.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Расчет и чертеж стропильной системы мансардной крыши

Выбрав тип, и определив дизайн мансарды, необходимо выполнить расчёт стропильной системы мансардной крыши. При этом надо учитывать, что стропила не только обеспечивают прочность и надежность кровли, но и формпируют внутреннее пространство мансарды. Допускается, что часть площади будет иметь небольшую высоту потолка. Там, как правило, располагают мебель, или используют для организации мест хранения. Не смотря на некоторые ограничения, внутреннее пространство должно быть достаточно просторным и не вызывать дискомфорта.

Стропильную систему можно рассчитать так, чтобы внутреннее пространство мансарды было просторным и комфортным

Первый этап проектирования – выбор схемы стропильной системы мансардной крыши. В схеме определяется тип и расположение элементов стропильной системы. В частности, определяется тип стропил: наслонные или висячие. Отличие между этими элементами в следующем: наслонные стропила на мансардном этаже опираются на боковые стены или иные опоры. Висячие стропила образуют единую, жестко связанную между собой конструкцию. В зависимости от ширины пролета, схема стропильной системы мансардной крыши может быть усилена дополнительными связями.

На схеме показаны основные элементы и части стропильной системы мансардной крыши и их взаимное расположение

Далее необходимо выполнить расчеты, в которых учитывают ветровые и снеговые нагрузки, которые будут действовать на кровлю. От этих параметров зависит материал, сечение и расстояние между стропилами мансардной крыши. Рекомендуется применять так называемый «запас прочности». Это означает, что полученный результат необходимо умножить на повышающий коэффициент, тем самым гарантируя повышенную надежность стропильной системы мансарды. С учетом особенностей эксплуатации величина этого коэффициента принимается от 1,5 до 3.

Важно При проведении расчетов необходимо учитывать вес кровельной системы. В частности, при использовании керамической черепицы сечение бруса для стропил должно быть не менее 70х150 мм, при шаге, равном 0,5 м.. Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций

Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами. Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты

Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций. Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами. Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты.

Стропила мансардной крыши необходимо обработать специальным антисептиком, препятствующим гниению древесины

Однако не всегда возможно применить дерево для изготовления стропил. При больших нагрузках требуется применение бруса с большим профилем сечения, либо существенное уменьшение расстояния между элементами. Это приводит к значительному утяжелению всей конструкции мансардной крыши и, как следствие, к необходимости увеличения несущей способности стен мансарды. В этом случае нередко используют металлические стропила мансардных крыш.

Результаты расчетов отражаются в чертежах, где указываются все проектные решения, принятые для данной стропильной системы мансарды. Если работа выполняется самостоятельно, то допускается вместо подробного чертежа разработать упрощенный эскиз стропильной системы мансардной крыши. При этом эскиз должен иметь все сведения и параметры, необходимые для сборки и установки стропил.

Пример схематического чертежа мансардной стропильной системы с указанием основных параметров и расстояний