Стропильная система мансардной крыши

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

Рассказываем важные моменты создания стропильной системы мансардной крыши:

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

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

Прикидываем цену стропильной системы еще до строительства

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

Представьте будущий загородный дом:

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

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

Материалы для стропильной системы мансардной крыши

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Продлеваем срок службы стропил

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

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

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

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

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

Необходимые термины

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

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

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

Виды стропильных систем мансардных крыш

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Иллюстрация, чтобы вы представили висячую стропильную систему.

Полезный совет для шага стропил мансардной крыши

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

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

Для мансардного этажа наклон стропил от 35 градусов

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

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

Совет

Для увеличения площади мансарды используйте ломаную крышу. Она сложнее в строительстве, но увеличивает высоту потолка. Скаты съедают меньше площади, поэтому по полезным квадратным метрам мансарда только немного меньше первого этажа.

Стропильная система разная для каменного и деревянного дома

Стропильная система мансардного этажа зависит от материала стен. Потому что у кирпича, бревна, бруса, панелей разные характеристики. Они влияют на правильное распределение нагрузки.

Каменные дома не усаживаются. Вся геометрия стабильная, поэтому стропильная система стоит на одном месте и никуда не двигается. Вместо этого нужно защищать стены от нагрузки со стороны стропил. Для этого ставят мауэрлат.

Без него стропила точечно воздействуют на кирпич или бетонный блок. Сильное давление в одном месте будет постепенно выбивать кусок стены и разрушать ее.

Мауэрлат защищает от этого. Он принимает на себя давление, а потом равномерно распределяет его по всей верхней части стены. Так что кирпичи останутся на месте.

В домах с высокими и тонкими стенами одним мауэрлатом не обойтись. Нужно поставить больше стоек и прогонов, чтобы распределить давление. Иначе сильные боковые нагрузки быстро разрушат стену.

С деревом мауэрлат не нужен. Но у него другая проблема – усадка. Дерево впитывает и отдает влагу. От этого геометрия меняется. Если надежно зафиксировать всю стропильную систему крыши с мансардой, то ее выгнет и искорежит.

Для компенсации усадки стен стропила крепят на скользящую опору. Она двигается вместе с изменениями геометрии дерева. Когда дом усаживается – стропила скользят в одну сторону. Стены впитывают влагу и увеличиваются в размерах – стропила поднимаются обратно. Это компенсирует постоянное изменение геометрии.

С бревенчатыми домами ситуация совсем другая. Стропила укладывают на сруб, а не крепят к нему.

Система работает так. Берут бревна и врубают во фронтон. Они будут усаживаться вместе со срубом.

Сверху кладут доски – это будет подбой и потолок одновременно. Затем крепят стропила. Обязательно используют скользящую опору, чтобы защитить крышу от деформации при усадке.

Получают подвижную систему, которая изменяет геометрию вместе с домом.

Расчет и проектирование

Сразу самое главное. Никогда не берите чертежи стропильной системы мансардной крыши у других. В интернете, у соседа по коттеджному поселку, у знакомого. Чужие чертежи – это лучший способ получить вздувшуюся, текущую, разваливающуюся крышу.

Проектировать стропильную систему должен человек, который разбирается в этом. Знает, как рассчитать постоянные и временные нагрузки, распределить их через стойки, подобрать правильный шаг стропил.

Проектируйте самостоятельно только, если понимаете, что делаете.

Мы же расскажем про то, как понять, что перед вами полный и правильный план.

Что входит в план

Стропильная система крыши начинается с плана. Схема показывает все, что будет в разных проекциях. В нее входит:

  • расположение брусьев, балок, стропил, дополнительных креплений;
  • схема укладки тепло-, гидроизоляции;
  • схема укладки кровельного покрытия;
  • схема вентиляции, дымохода;
  • план водосточной системы, элементов соединения скатов, мест примыкания кровли;
  • расположение мансардных окон или других источников естественного света.

То есть это детальный проект с указанием типа кровли и расположения всех важных узлов. Он посчитан под нагрузки вашего дома и выдержит их.

Как понять, что план делают правильно

План устройства стропильной системы мансардной крыши делают в несколько этапов.

Создают эскиз кровли. Это будет набросок будущей крыши, по которому понятна стилистика, форма, декоративные элементы. Посмотрите, чтобы вас визуально все устраивало.

Прорабатывают основные кровельные элементы. Это инженерная работа. Расчеты нагрузок с отображением на чертеже, подсчет количества материалов. План уже почти подходит для строительства.

Разрабатывают схему строительства кровли. Инструкция по сборке, которой будут пользоваться рабочие. По ней понятно, что в каком порядке и куда крепить.

Если при разработке плана чего-то не хватает, задумайтесь – не хотят ли вас здесь обмануть.

Коротко о главном

  • Рассчитывать самостоятельно стропильную систему нельзя. Заниматься этим должен опытный конструктор. Очень много формул, подсчетов нагрузок и прочей математики. Любая ошибка ведет к ненадежному дому.
  • Каждому дому своя стропильная система. Копировать чужие проекты тоже нельзя. Потому что они разработаны под конкретный дом, и в вашем могут просто не выдержать нагрузок.
  • Стропильные системы отличаются для домов из разных материалов. Камню нужен мауэрлат, дереву – скользящие крепления. Конкретное решение подбирают под ваш проект.
  • Не экономьте на материалах. Выше качество стропил – дольше прослужит крыша. Плюс обрабатывайте дерево антисептиками и антипиренами. Так они будут устойчивыми к гнили и горению.