Стропильная система мансардной крыши: чертежи

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.

Какие материалы нужно подготовить?

После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.

Советы по выбору пиломатериалов:

лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.

Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.

Мансарда под двускатной ломаной кровлей

Состоит такая покатая крыша из двух частей, одна из которых — верхняя крутая, а нижняя более пологая, при этом вторая может располагаться даже под прямым углом. С геометрической точки зрения ломаная кровля в своей основе имеет прямоугольник, над которым располагается треугольник, а по бокам находятся еще два треугольника, но уже прямоугольные.

Помещение под кровлей вышеописанной конструкции получается просторным, с высоким потолком и удобной конфигурацией.

Ее строительство не считается сложным и состоит из следующих основных этапов:

На балках перекрытия устанавливают опорные стойки каркасной системы. Позже будет выполнено чердачное перекрытие по деревянным балкам, которые уже установлены.
На них размещают прогоны так, чтобы они были расположены параллельно стенам.
На готовый каркас мансарды двускатной крыши монтируют висячие стропила.

Проекты домов с ломаной мансардной крышей выбираем лучшее решение

Ломаная крыша – стоит ли делать ↑

Проекты домов с ломаной крышей Мнения по поводу сложности конструкции мансардной крыши расходятся. Кто-то считает, что подобные работы очень сложны как на стадии проектирования, так и в процессе возведения. Однако чаще можно услышать мнение, что все осуществить реально, если грамотно подойти к решению инженерных и строительных вопросов.

Если разобраться, то преимуществ у ломаной крыши гораздо больше, чем у простого двухскатного варианта. Решив закончить возведение дома созданием мансардной конструкции, можно уверенно говорить о следующих выгодах:

В доме появится еще один этаж с жилыми комнатами
Крыша практически не будет подвергаться снеговой нагрузке в зимний период
Творческий подход позволит реализовать идеи с террасой и балконом, что придаст зданию определенный шарм
Монтаж ломаной крыши проходит поэтапно, причем часть работ можно проводить на земле.
Практически нет ограничений при выборе кровельных материалов.

Таким образом, выгода ломаной крыши при строительстве дома очевидна, и для этого стоит потратить немого больше времени для ее возведения.

Дом с ломаной крышей не только добавляет еще один этаж, но позволяет реализовать интересные дизайнерские решения

Особенность конструкции и материалы ↑

Итак, в конструкции дома предусмотрена мансарда и дополнительный этаж. Это значит, что в проекте должна быть ломаная крыша – чертеж и расчеты всех нюансов и особенностей. Конечно, каждый выбирает свои параметры при возведении здания, но есть ряд советов, к которым стоит прислушаться:

Ширина постройки не должна быть более 6 метров.
Крыша, имеющая излом, должна иметь углы наклона в 60 и 30 градусов.
Потолок в мансардной комнате будет иметь высоту около 2,5 метра, если место излома будет на высоте 3,1 метр.

Важно. При уменьшении ширины дома, чердачное пространство будет использоваться неэффективно, а увеличение ширины повлечет сложности с расчетами стропильной системы и ее монтажом. При правильном выборе геометрических параметров мансарда получится просторной и уютной

При правильном выборе геометрических параметров мансарда получится просторной и уютной

Когда рассматривается новая ломаная мансардная крыша – чертеж ее и конструкционные особенности, не всегда получается добиться ровного прямоугольника стен. Это не страшно, но при возведении системы стропил желательно вернуться к ровной геометрической форме. Тогда в дальнейшем получится работать с единым шаблоном стропил при создании верхних скатов.

Возведение ломаной крыши подразумевает массивную стропильную конструкцию, качественный «кровельный пирог» и использование высококачественных материалов. При этом модульная схема монтажа позволяет произвести все работы, не прибегая к строительной технике.

Для стропильной системы ломаной крыши обычно применяется древесина

Чтобы не ошибиться при выборе бруса, стоит обращать внимание на его характеристики:

Влажность дерева не должна быть больше допустимой для проведения строительно-монтажных работ
Количество дефектов – минимально
Древесная порода – хвойная.

Увеличение площади мансардного помещения дома с ломаной крышей

Также создание ломаной крыши потребует наличия:

Обрезной доски – для обрешетки
Фанеры – для соединения стропил
Металлических скоб, кронштейнов, саморезов, шпилек, гвоздей – для крепежа
Гидроизоляции и утеплителя – для формирования «кровельного пирога»
Кровельного материала
Инструментов столярного и плотницкого назначения.

Общие сведения о ломаных крышах

Кровля ломаного типа или мансардная крыша является разновидностью двускатной конструкции, но с более сложным монтажом. Основным достоинством такого сооружения является возможность увеличения жилого пространства с помощью просторного чердачного помещения.

Наиболее распространены ломаные крыши, имеющие четыре ската. Такую конструкцию зрительно можно разделить на две части:

пологое верхнее сооружение;
нижняя конструкция с большим уклоном.

Особенность устройства ломаной крыши во многом зависит от типа здания, для которого она сооружается. На прямоугольные дома можно монтировать любую конструкцию крыши с мансардой. Квадратное помещение имеет некоторые конструктивные ограничения, а узкие здания не позволяют существенно увеличить площадь комнаты под крышей.

Основными преимуществами ломаной крыши являются:

возможность сооружения мансарды в два уровня;
конструкция здания может иметь неповторимый эстетический вид;
снижение за счет устройства кровли тепловых потерь;
расширение жилого помещения за счет пространства под крышей.

Кровлю ломаного типа можно выстраивать как на новом здании, так и на инфраструктуре старого дома. К недостаткам такого вида крыш относят сложность оформления защиты от влаги и теплоизоляции, также затраты на установку дополнительных окон.

Ломаная крыша имеет массу достоинств

Как рассчитать угол

Наклон ската применяется при расчетах элементов стропильной системы. Он определяется в градусах или процентах, поэтому нужно провести некоторые математические действия.

Двускатная крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Ее условно можно разделить на 2 прямоугольных треугольника. Одна из сторон Н — высота до уровня конька, другая L — половина пролета дома. Они измеряются по готовым стенам и фронтону. Требуется рассчитать длину стропила B, которую можно найти исходя из тригонометрических формул.

Тангенс угла ската относительно горизонтали:

tgα= H/L

По таблице Брадиса или помощью с инженерного калькулятора находим соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина пролета 9/2=4,5 м.

tgα=3/4,5=0,6667

Этому тангенсу соответствует угол 34°, то есть крыша имеет средний уклон. Можно использовать функцию косинуса и посчитать длину стропила как B= L / соs 34° = 4,5/0,829=5,42 м.

Также информация об угле наклона нужна, чтобы сориентироваться в кровельных материалах.

Для расчета длины стропил ( и проверки) можно воспользоваться вторым способом — теоремой Пифагора:

B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без свеса).

Чтобы исключить попадание осадков на стены, нужно добавить не менее 40 см для свеса. Получаем для своего здания минимальную длину стропил 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно принять B=6 м, чему соответствует стандартная доска.

Из каких элементов состоит крыша в два ската

Из самого названия становится понятным, что такие крыши имеют всего лишь два ската, которые могут быть одинаковыми или разными по площади. Первые называют симметричными, вторые асимметричными

Не все двухскатные кровли состоят из одних и тех же элементов. Но есть среди них основные, которые присутствуют во всех конструкциях.

Мауэрлат – брус 100х100 мм (сечение минимальное), на который упирается стропильная система. Главное назначение – распределить равномерно нагрузку, действующую со стороны кровельной конструкции на стены постройки. Крепят мауэрлат именно к стенам (существует несколько вариантов).
Стропила, по-другому их называют стропильными ногами. Это доски (редко брусы) с минимальной толщиной 50 мм, расположенные с уклоном к стенам. Они и формируют скаты. Нижним концом они крепятся к мауэрлату, верхним к коньковому брусу или друг к другу.
Брус конька используется не всегда, а только когда крышу покрывают наслонными стропилами. Об этом чуть ниже. Его назначение – опора для стропильных ног.

Стропила, прикрепленные к мауэрлатуИсточник krysha-expert.ru

Дополнительные деревянные элементы, которые применяются не на всех двускатных конструкциях.

Опоры под брусок конька. Устанавливаются их только в том случае, если в кровельной конструкции таковой присутствует.
Стойки под стропила. Применяют, если ширина строения больше 12 м. Чем длиннее стропила, тем ниже у них несущая способность.
Прогон, он же брус, уложенный на стойки поперек стропильных ног. На него, а не на опоры, упираются стропила.
Лежень – брус, расположенный параллельно прогону, только в нижней части. На него монтируют стойки для стропил.
Затяжки. Это бруски, стягивают парные стойки (между собой).

Ломаная крыша: достоинства и недостатки

Прежде, чем сделать выбор в пользу данной кровли, стоит познакомиться с ее плюсами и минусами. К достоинствам относятся следующие качества:

Вы получаете дополнительное жилое помещение, что особенно ценно для небольших участков, где приходится экономить каждый метр территории.
Вы получаете помещение удобной формы, в котором (в отличие от двускатной кровли) легко размещается габаритная мебель. При желании дополнительные скрытые шкафы можно разместить в мертвых зонах (между скатами и стенами).
Мансарда обходится дешевле, чем возведение полноценного второго этажа или расширение периметра жилья.
Грамотно сконструированная мансарда сокращает теплопотери, что означает экономию энергоресурсов.
Облик частного дома с ломаной крышей выигрывает по сравнению с классической двускатной кровлей.

Ломаная крыша в классическом стиле Источник 123rf.com К негативным сторонам ломаной кровли относятся следующие факты:

Финансы. Ломаная кровля обойдется в большую сумму, чем двускатная, так как потребуется больше древесины и материалов для кровельного пирога.

Ограничения использования. Подобная кровля — не лучшее решение для регионов со снежными зимами. Снег на окнах, расположенных под наклоном, не дает солнечному свету проникать в мансарду

Если крыша сконструирована с ошибками, снег забивается под конек или на линии излома скатов, и накапливается внутри.

Важность вентиляции. Недостаток вентилирования ведет к скоплению конденсата в слое теплоизоляции и ускоренной изнашиваемости стропильной системы.

Нагрузки. Его виды и совокупная величина

Трудные расчеты, которые приводят проектировщики строительных компаний не имеет смысла рассматривать, так как каждый расчет индивидуален. Для вас это сделают специалисты. В сети хватает достаточно программ, которые могут за несколько секунд решить сложные математические операции по вычислению сечения стропил, балок и опор. Разберем какие типы нагрузок на стропилы верхнего и нижнего яруса и перекрытие следует знать.

Расчеты нижних стропил производится на сжатие с изгибом, а чаще, только на сжатие, так как крыши таких схем делаются, по стандарту, для более отвесных откосов, на которых снег не держится и основной нагрузкой становится ветер и вес верхнего треугольника. А ветер, даже ураганной силы, вряд ли сломает стропилина, скорее сорвет покров или сбросит всю крышу. Тут уже выступают противоветровые мероприятия: монтаж проволочных скруток и сплетение крыши к единому пояску стены резьбовыми анкерами.

Буквальную мощность от веса снегового покрова, которая требуется для расчета направляющей способности стропильных конструкций в конкретном месте постройки, необходимо определить в районных строительных компаниях или установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Номер снегового региона формируется по карте районирования, которая была составлена по расчетным данным снежного покрова на территории страны. Потом из нижеследующей таблицы выбираем подходящую этому региону снежную нагрузку.

Ветровая нагрузка необходима для расчета крепкости стропильной системы. Для её описания снова же используем карту районирования, но уже составленную по величине давления ветра.

Этот коэффициент нужен для стропильных ног обоих ярусов крыши, так как крутую часть порывистый ветер может сорвать и вынести.

В регионах с высокой ветровой нагрузкой усиливается частота укрепления стропильных ног к стенам, то есть они крепятся проволками почаще, чем просто через одну. Для живучести прибавляется количество ветровых связей – откосов, упор, досок или реек, которые прибиваются к четырем и более стропилинам. Вес их нужно учесть при вычислениях общего веса кровельного перекрытия.

Сооружение обрешетки

Обрешетка ломаной крыши — своеобразное основание, на которую впоследствии настилают кровлю. Она может быть сплошной или решетчатой в зависимости от типа материала.

Сплошная. Выполняют из листов влагостойкой фанеры, которые укладывают сплошняком на стропила. Используется для крепления ондулина, шингласа, шифера.
Решетчатая. Изготавливается из необрезной доски, которую укладывают перпендикулярно стропилам. Применяется при укладке металлочерепицы, профнастила.

Гидроизоляция стропил

Обрешетку на ломаной крыше удобнее делать, если по периметру дома уже налажены леса, они в любом случае необходимы для сооружения кровли. Сначала на стропильные ноги закрепляется гидроизоляционная пленка, для этого пригодится строительный степлер. Пленку укладывают с нахлестом 10-15 см. Затем крепятся рейки контр-обрешетки и сама обрешетка. Длина досок должна превышать длину крыши для формирования фронтонного свеса и фронтонного отлива.

Необходимые материалы

После проделанного расчета и выбранного сечения обрешетки и стропил наступает время выбора кровельного покрытия и других материалов, необходимых для обустройства ломаной крыши. Для системы стропил, прогонов и мауэрлата, расположенного по периметру крыши, будут необходимы прочные и толстые брусья из дерева. Для стропильных ног понадобятся обрезные доски. Для обрешетки и контробрешетки под гидроизоляционную пленку, утеплитель и материал кровли, нужны будут рейки и брусья меньшего размера. Для крепления соединений понадобится толстая фанера.

На прочность конструкции крыши влияет не только правильность установки, но и качество древесины

В дополнение к антисептикам пропитка деревянных частей конструкции проводится и антипиренами, которые противодействуют горению материала

Обработку деталей из дерева проводят на открытой площадке или в помещении с нормальной циркуляцией воздуха в перчатках и респираторе. Древесину покрывают растворами в 2 слоя при помощи распылителя или кисти. Перед выполнением дальнейших работ, раствор должен полностью высохнуть.

Кроме всего вышеупомянутого для оборудования ломаной крыши надо будет приобрести в нужном количестве кровельный материал, утеплитель, гидро- и пароизоляционные материалы. Среди крепежных деталей понадобятся гвозди и саморезы, болты и гайки, шипованные пластины из металла и другие соединительные элементы.

Монтаж ломаной крыши выполняется в определенной очередности:

Из картона высокой плотности делаются шаблоны нужных деталей, с помощью которых будут подрезаться деревянные элементы конструкции под определенным углом. Чтобы шаблоны вырезать как
Из картона высокой плотности делаются шаблоны нужных деталей, с помощью которых будут подрезаться деревянные элементы конструкции под определенным углом. Чтобы шаблоны вырезать как можно точнее, а стропила не нужно было сильно подгонять, пользуйтесь готовым чертежом крыши.
Приготовленные при помощи шаблона элементы поднимаются на верхнее перекрытие. К мауэрлату фиксируются боковые элементы, к которым крепятся верхние. Фиксируются секции одна с другой под нужным углом фанерными накладками.
К верхним секциям и частям фронтона крепится прогонный брус, после чего фиксируются брусья-раскосы.
Установка системы стропил заканчивается монтажом вертикальной стойки.

После возведения каркаса начинаются финишные работы:

Обязательным элементом возведения крыши является ее утепление. Без утеплителя мансарда в холодный период превратится в нежилое помещение, что делает проведение всех строительных работ в ненужную затею.
Паро- и гидроизоляция крыши проводится пленкой поверх стропил и крепится к ним строительным степлером, предпринимая усилия на предотвращение провисов. В таком случае будут отсутствовать не только протечки, но и не будет образовываться конденсат.
На финишном этапе выполняются кровельные работы. Сначала над гидроизоляцией монтируется обрешетка из дерева или металла, после чего на нее устанавливается кровельный материал выбранного вида. Делая обрешетку, не нужно забывать, что скаты ломаной крыши имеют разные углы.

Теплоизоляция конструкции

Как правило, мансарда является неотапливаемым помещением в доме, но при этом здесь самая высокая температура, за счет чего это достигается? Конечно, за счет того, что устройство крыши мансарды правильно произведено и утеплено. Обычно если в данное помещение не проведена отопительная система, то его используют преимущественно в теплое время года. В жилых домах система отопления должна быть, если планируется проживание и в зимнее холодное время года.

В России для теплоизоляции крыши дома нужно использовать минеральные плиты, толщиной не менее 200 мм. Между кровлей и изоляционным слоем должно быть оставлено пространство для того, чтобы происходила естественная вентиляция. Кроме этого еще на этапе проекта предусматривается расчет паро- и гидроизоляции.

Желательно производить утепление кровли спустя год после строительства мансарды. Такая отсрочка желательна, поскольку деревянные конструкции будут усыхать, и в этом процессе выделяемая влага может впитываться в утепляемые материалы. Следующим этапом будет установка мансардных окон. Их нужно установить до начала проведения отделочных работ, поскольку потребуется доступ к свежему воздуху.

Настил кровли

Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.

Настил металлочерепицы

Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.

Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.

Ломаная крыша своими руками, позволит не просто сэкономить на оплате труда бригады рабочих, но даст уверенность, что процессы были выполнены правильно, так как строительство велось с соблюдением технологии.

Разновидности полувальмовой четырехскатной крыши

В современном строительном дизайне можно встретить достаточно большое количество различных модификаций полувальмовой кровли, их активно применяют для различных схем мансард и жилых чердаков, полутора и двухэтажных построек с балконами и открытыми площадками для отдыха. Все они основываются на двух классических типах – датской и голландской схеме с полувальмовым построением стропильного каркаса.

Голландская полувальмовая крыша

Данный тип кровли по устройству полностью совпадает с рассмотренной ранее конструкцией с верхним расположением полувальмы.

Обычно голландский вариант построения полувальмовых скатов используют для полутораэтажных домов, стропильные системы которых выполнены с длинными скатами, расположенными под большим углом наклона.

Использование полувальмы позволяет снизить ветровую нагрузку на стропильную систему и одновременно защитить от дождя балкон или окна, построенные на фронтоне здания.

Голландский способ обустройства полувальмовой кровли дает возможность надежно изолировать верхнюю часть чердака от мансарды или жилого подкрышного пространства. Один из вариантов голландской схемы полувальмовой крыши приведен на видео

Голландские стропильные системы идеально подходят для обустройства мансард с ломаной крышей, дачных домиков и загородных коттеджей.

Датская полувальмовая крыша

Это классический вариант стропильной системы с нижним расположением полувальм. Голландские модели, несмотря на всю простоту и доступность изготовления двухскатной крыши, получили меньшее распространение, чем датские, так как рассчитаны на достаточно большие по размерам стропильные каркасы. Только в последние 10-15 лет с активным строительством двух и трехэтажных усадьб голландские системы стали пользоваться не меньшей популярностью.

Датские полувальмовые стропильные каркасы могут использоваться практически на любых типах построек, от особняков в три этажа до небольших одноэтажных зданий. В условиях очень влажного и холодного климата Дании полувальмовые системы строили обязательно с ломаными скатами, как на схеме.

Верхняя часть стропильного каркаса строилась под очень большим углом – до 70о, нижние свесы и полувальмовые скаты располагались под наклоном всего в 20о. В результате получалась крыша, по форме очень напоминающая остроконечную средневековую шляпу, одинаково удобную и в снег, и в дождь. В таком доме жили хозяева преимущественно на втором этаже, на первом находилась печка и кухня, на чердаке и в подкрышном пространстве хранилась утварь и припасы.

Долгое время датские кровли с ломаными скатами оставались визитной карточкой Копенгагена. Современные полувальмовые стропильные системы лишь отдаленно напоминают кровельные конструкции двухсотлетней давности.

Важно! В современных условиях датскую полувальмовую стропильную систему выбирают лишь в качестве альтернативы шатровой или обычной четырехскатной крыше. Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам

Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам.

Советы по работе

Выполняя обустройство мансардной кровли ломаного типа, нужно помнить следующие рекомендации:

Для придания конструкции максимальной прочности и надёжности, высота мансарды не должна быть больше 2,2 м.
Вентиляцию нужно проводить от карнизных свесов до самого конька, чтобы предотвратить появление конденсата.
Если впоследствии планируется расширение площади мансарды, это нужно учесть при проектировании и вычислении нагрузок на стены.
Поскольку кровля почти на 70% состоит из древесных материалов, их нужно предварительно обработать специальными защитными составами.
Все элементы крыши должны иметь минимальный вес, чтобы не оказывать дополнительную нагрузку на несущие стены и фундамент.

Общие сведения по результатам расчетов

Угол наклона боковых стропил
— Угол наклона бокового (более крутого) ската, наслонных стропил. Программа дополнительно подскажет, подходит ли данный угол для выбранного кровельного материала.
Угол наклона коньковых стропил
— Угол наклона верхнего (пологого, конькового ската), висячих стропил.
Площадь поверхности крыши
— Общая площадь всей поверхности кровли, с учетом длины свеса. Соответствует количеству необходимого кровельного и подкровельного материала
Количество рубероида
— Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.
Площадь мансардного этажа
— Площадь мансарды без учета площади под боковыми скатами.
Длина боковых стропил
— Длина стропила бокового ската, наслонных стропил.
Длина коньковых стропил
-Длина стропила конькового ската, висячих стропил.
Рекомендуемое сечение стропил
— Рекомендуемое сечение стропил с учетом выбранных параметров и нагрузок. По умолчанию указаны нагрузки для московского региона.
Количество и объем стропил
— Общее количество и объем стропил при заданном шаге на всю стропильную систему.
Количество рядов обрешетки
— Общее количество рядов обрешетки по заданным размерам на всю кровлю
Равномерное расстояние между досками обрешетки
— Рекомендуемое расстояние между досками обрешеток, для использования материала без подрезки.
Количество и объем досок обрешетки
— Общее количество и объем досок для обустройства обрешетки всей кровли.

Как рассчитать стропильную систему

При проектировании системы стропил любого дома учитывают такие параметры, как:

Ветровую нагрузку на кровлю;
Вес кровельных материалов;
Снеговую нагрузку;
Вес внутренней обшивки;
Вес элементов системы стропил

Чем большие нагрузки будут действовать на конструкцию каркаса мансардной крыши в процессе ее эксплуатации, тем большим должно быть сечение стропил и меньшим шаг между ними и длина.

Первый параметр определяется по карте ветровых нагрузок:

Стропильные конструкции мансардных крыш возводятся с учетом ветровых нагрузок

Для расчета следует значение ветровой нагрузки в том регионе, в котором строится здание, умножить на поправочный коэффициент. Значение последнего зависит от высоты здания. Для домов ниже пяти метров, расположенных в степных или прибрежных районах значение коэффициента принимается за 0,5, в лесных регионах и на территориях городов — за 0,75. Для зданий до десяти метров высотой – 0,65 и 1,0 соответственно.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле S=Sg*µ, где µ — коэффициент в применении к наклонной поверхности, Sg – вес снега на горизонтальной. Для зданий с углом наклона скатов до 25гр значение коэффициента принимается за 1, с углом наклона до 60гр – 0,75.

Устройство стропильной системы мансардной крыши выполнятся с учетом снеговых нагрузок

Зная значения снеговой и ветровой нагрузки в том или ином регионе, несложно будет сделать необходимые расчеты.

Расчет стропильной системы мансардной крыши выполняется также с учетом веса кровельного пирога. Этот параметр вычисляется путем сложения удельных весов всех его составляющих – кровельного материала, утеплителя и т.д. Для определения удельного веса необходимо вес всего материала, использованного для покрытия мансардной крыши разделить на ее площадь.

Удельный вес кровельного пирога определяется удельным весом всех его элементов

Расчеты допустимых соотношений длины стропил, их сечения и шага между ними выполняются с использованием разного рода таблиц и специальных программ.

Каркас крыши с двумя скатами

Стропильная система двускатной мансардной крыши рассчитывается с учетом нескольких основных параметров: ширины и высоты дома, материала и разновидности стропил (висячих или наслонных).

Расстояние между стропильными ногами обычно 0,6 – 1м. Исходя из усредненного количества 0,8, можно сразу понять, сколько элементов понадобиться для той или иной кровли.

Схема стропильной системы мансардной крыши с двумя скатами

Зная высоту мансардной крыши, вычислить длину стропил будет предельно просто. Стропило в треугольнике, образуемом наклоном ската и половиной торцовой стены, является гипотенузой. Таким образом, длина определяется по теореме Пифагора.

Система стропил вальмовой мансардной кровли

Расстояние между стропилами мансардной крыши, имеющей четыре ската, равно ее длине или ширине. Определившись с углом наклона ската, несложно будет рассчитать их длину. Все, что нужно сделать — это разделить высоту кровли на косинус угла наклона ската.

Стропильная система мансардной крыши. Фото вальмовой кровли

Каркас односкатной кровли

Конструкция стропильной системы мансардной крыши односкатной элементарно проста. Ноги одной стороной закрепляются на стене, а второй на стойках опорах. В этом случае для нахождения их длины также используется теорема Пифагора. При устройстве каркаса кровли с одним скатом следует учитывать размеры пролетов. Если они шире 4,5 м обязательно нужно использовать промежуточные стойки, установленные на балках перекрытия.

Промежуточные стойки в стропильной системе односкатной крыши

Сервисы для вычисления необходимых параметров

Для упрощения и проверки расчета рекомендуется использовать:

Профессиональные программы типа Архикад, 3D Max, КЗ-Коттедж или ArCon (последний подходит людям без опыта или строительного образования).
Приложения Google SketchUp, Home Plan Pro, VisiCon и их аналоги.
Строительные калькуляторы и онлайн-сервисы (stroy-calc.ru, stroysvoimirukami.ru, zhitov.ru, zamer-doma.ru).

Профессиональные программы и приложения позволяют создавать проекты в 3-D проекции и оценить ожидаемый вид мансарды. Потраченное на них время всегда окупается – обычные чертежи не дают полного представления о громоздкости и влиянии мансардной крыши на дизайн дома.

Видео-урок о том, как проектировать мансардную крышу в программе Archicad 16:

Стропильная система ломаной крыши

Стропильная система будущего мансардного этажа напрямую зависит от его площади.

Ломаная крыша, в отличие от традиционной, имеет несколько разновидностей:

имеющая наклон на всех скатах;
комбинированная (могут быть висячие стропила на верхних скатах, и наклонные на нижних). При таком варианте строительства скат более пологий, а стропила опираются на стойки. Если в варианте строительства наличие стоек не предполагается, то опорой является продольный прогон.

Если подойти к рассмотрению строения ломаной крыши с геометрической позиции, то она будет представлять простые геометрические фигуры.

два треугольника с углом 90 градусов, которые формируют нижние скаты;
треугольник, который формирует верхние скаты.

Два нижние треугольника могут быть выполнены только по наклонной разновидности, а верхний по любой из представленных.

Строительство крыши-мансарды

Строительство мансардной крыши включает в себя монтаж стропил, укладку слоев гидро- и теплоизоляции, строительство обрешетки и финишную отделку крыши кровельным материалом.

Шаг 1. После того как будут построены стены дома, начинается создание стропильной системы мансарды. Стропила устанавливаются с выбранным шагом, опираясь на мауэрлат и коньковый брус.

Установка стропил

Стропила опираются на коньковой брус

Стропильная система

Шаг 2. Если дом строится по каркасной технологии, то проще всего элементы кровли собрать на земле, а потом поднять на крышу. Сборка конструкции производится из брусьев (100х50 мм – для каркасной части и 150х50 мм – для основания). Нижний элемент конструкции делится на два – находится середина. В каждую сторону от нее откладывается расстояние, равное половине ширины комнаты-мансарды.

Сборка элементов производится на земле

Нижний элемент конструкции разделен на две части

Шаг 3. Бруски такой же длины, как и высота будущей комнаты, приколачиваются к нижнему брусу в районе нанесенных крайних отметок.

Крепится брусок 220 см

Шаг 4. Приколачивается брусок, обозначающий потолок комнаты.

Элемент, обозначающий потолок комнаты

Шаг 5. На потолочном брусе снова находится середина, в районе которой приколачивается опора для стропил крыши. Чем этот брусок длиннее, тем круче будет скат крыши.

Опора для стропил

Шаг 6. На вертикальном брусе отмечается середина. Производится установка стропил-скатов крыши. Они будут идти от этого бруска, касаясь «стен» комнаты, до края крыши. Формируется конек крыши.

Устанавливаются стропила

Формируется конек крыши

Шаг 7. Система устанавливается на мауэрлат крыши над крыльцом. Такая же конструкция собирается и крепится с другой стороны крыши. По подобной схеме собираются другие части стропильной системы, которые также устанавливаются на предназначенное им место с определенным шагом.

Установка готовой конструкции

Стропильная система собрана

Шаг 8. Каркас мансарды обшивается пароизоляционным материалом, отдельные полосы которого укладываются внахлест, соединяясь между собой скотчем.

Стыки полос изоляционного материала проклеиваются скотчем

Шаг 9. Гидроизоляционный материал при помощи брусков и гвоздей фиксируется на стропильной системе.

Крепление материала к стропильной системе

Шаг 10. Кровля утепляется минеральной ватой, которая укладывается на гидроизоляционный материал между стропилинами.

Утепление крыши минеральной ватой

Шаг 11. Сверху утеплитель тоже закрывается гидроизоляционным материалом, полотна которого укладываются с нахлестом друг на друга не менее 15 см. Фиксация производится при помощи брусков.

Фиксация гидроизоляционного материала

Шаг 12. «Пирог» крыши зашивается плитами OSB или другим выравнивающим материалом. После этого производится монтаж кровельного материала.

Обшивка кровельного пирога плитами OSB