Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.
Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.
При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.
Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:
- Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
- Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.
В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.
Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.
Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.
Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.
Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые :
- Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
- Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.
Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.
Базовые схемы стропильных систем
«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.
Стандартная мансардная конструкция
Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.
Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.
На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда – порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.
Способ выноса стропил за линию стены
Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.
Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.
Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:
- Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
- По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине . Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
- От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
- Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
- Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
- По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
- Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
- На установленные опоры укладываем прогоны – доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
- Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
- Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
- Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
- По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
- Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
- Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
- Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
- Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
- Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
- Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
- Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.
Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.
Метод с каркасными модулями
Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.
Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.
Процесс устройства блочной мансардной крыши:
- По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
- Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
- Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
- Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
- Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
- Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
- Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
- Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
- Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
- Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.
Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.
Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.
Дощато-гвоздевая стропильная система
Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.
Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.
Народный способ разработки макета
Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:
- Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
- Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
- Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.
Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.
Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:
Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.
Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом , способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.
Каркас из стропильных досок - основа всей кровельной мансардной конструкции , которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.
К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:
- Мауэрлат . Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
- Стойки из балок или стропильные ноги , которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
- Вертикальные стойки . Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
- Прогоны . Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног ;
- Коньковый брус . Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции ;
- . Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли .
Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.
Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.
План чертежа стропил
Виды стропильных систем мансардных крыш
Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:
- Висячую конструкцию . Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил - на коньковый элемент ;
- Наслонную конструкцию . Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.
Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже :
- конструкции;
- кровли;
- Ломаной двухскатной;
- кровли;
- конструкции;
- Купольной системы (конусной);
- Сводчатой системы.
Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.
Наслонные стропила
Установка стропил мансардной крыши и расчет шага
Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:
- Под . Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
- Под . Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
- Под . При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
- Под . Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.
Кроме того, большое значение при расчете шага имеет уклон ската кровли . Если уклон составляет 15%, то расстояние между досками стропил рекомендуется делать не менее 80 мм. С увеличением градуса уклона ската кровли пропорционально увеличивается расстояние между стропилами.
Шаг стропил
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
Как рассчитать стропильную систему
Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.
При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина - от трех метров .
Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.
Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору .
Кроме того, следует иметь ввиду:
- Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров , так как она значительно утяжеляет конструкцию;
- Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас ;
- Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов : ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
- Массу кровельного пирога , которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.
Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.
Пример расчета
Монтаж стропильной системы
Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать .
- Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
- На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
- Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
- На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
- Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
- Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.
Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами . Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.
Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами . Далее устанавливается обрешетка.
Монтаж стропильной системы
Схема монтажа
Установка обрешетки мансардной крыши
В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная .
Сплошная чаще всего монтируется при покрытии :
- Рулонном . Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний - шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний - из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
- Шифера плоского асбестоцементного;
- Гибкой черепице .
Разреженный тип устанавливается при:
- Стальном, металлическом покрытии . Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
- Металлочерепице ;
- Асбестоцементном шифере ;
- Глиняной черепице .
Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.
ВНИМАНИЕ!
Прибивать бруски разреженной обрешетки следует со смещением, чтобы стыки в рядом расположенных рядах не были расположены на одном брусе стропильной ноги.
Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската .
Обрешетка
Заключение
Таким образом, имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда - это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши:
Вконтакте
Warning
: Use of undefined constant WPLANG - assumed "WPLANG" (this will throw an Error in a future version of PHP) in /var/www/krysha-expert..php
on line 2580
Warning
: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php
on line 1802
Мансарда – это отличная возможность увеличить общую и полезную площадь дома. Она обустраивается в чердачном помещении и вполне пригодна для проживания при условии, что сконструирована правильно. Стропильная система мансардной крыши, чертежи которой можно найти в этом материале, является основой всей конструкции. И именно ей нужно уделить самое пристальное внимание при проектировании.
Стропильная система мансардной крыши — чертежи
Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП 2.08.01-89).
СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).
Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.
На заметку! Слово «мансарда» пришло из Франции. Именно французский архитектор в 1630 году придумал с пользой обустраивать чердачные помещения. И звали этого человека Франсуа Мансар – отсюда и появилось название данного типа надстройки.
Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.
Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.
Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.
В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.
Цены на брус
Типы мансард
Конструкция мансарды будет напрямую зависеть от того, какой формы предполагается обустраивать кровлю. Ведь часть стен этого помещения будет сформирована как раз скатами крыши. В зависимости от этого, выделяют несколько видов мансардных крыш.
Пожалуй, самый простой вариант обустройства непосредственно самой кровли и мансардного этажа. Эта кровля имеет всего один скат, который опирается на разноуровневые стены строения. Таким образом, формируется угол ската. Он, кстати, не должен выходить за строго ограниченные рамки – 35-45 градусов (если уклон будет меньше, то на кровле будет постоянно скапливаться снег в зимнее время, что значительно увеличит нагрузку на весь дом и станет причиной установки дополнительных опор в и без того небольшой по размеру мансарде). Стропильная система здесь предельно проста.
На заметку! Конструкция стропил не будет нуждаться в дополнительных подпорках, если между двумя стенами, расположенными друг напротив друга, расстояние не превысит 4,5 м.
Такие мансардные кровли смотрятся оригинально, несмотря на всю простоту их конструкции. Обычно со стороны высокой стены мансарды выполняется довольно большое окно, что позволяет получить хорошо освещенную комнату.
Крыша мансардная с двумя скатами
Этот вариант тоже относится к относительно простым в исполнении и за счет этого распространен максимально широко. Главное, чтобы высота самой кровли позволила обустроить под ней жилое помещение. Стропильная система у этой кровли выглядит, как и у обычной двухскатной, может быть асимметричной или симметричной в зависимости от места расположения конька.
Фронтоны, как правило, простые и прямые, а комната внутри будет иметь форму трапеции либо квадрата (последний вариант возможен только при условии, что чердачное помещение достаточно просторное). Высота потолков у стен не должна быть более 1,5 м, выше идет скошенный конусообразный потолок.
Главный недостаток двухскатной крыши в аспекте обустройства мансарды – это потеря большей части свободного пространства. То есть скатами крыши отсекается львиная доля помещения. Конечно, это свободное пространство обычно используется в качестве складского помещения, но на размерах мансарды этот аспект сказывается очень значительно.
Ломаные кровли мансардного типа
По сути, это тоже своего рода двухскатная кровля, но ее скаты имеют как бы две части, расположенные под разным углом относительно перекрытий. За счет этого можно получить довольно просторный мансардный этаж, который по площади будет равен практически полноценному второму этажу (будет меньше нижнего этажа всего на 15%). Высота от потолка до пола будет одинаковой по всей мансарде и составит около 2,2-2,3 м.
Мансардная крыша ломанная — чертеж
Однако такая конструкция подразумевает сооружение достаточно сложной стропильной системы. И с этой задачей сможет справиться далеко не каждый начинающий мастер. Однако, несмотря на это, вариант ломаной кровли достаточно распространен.
Крыши четырехскатные (вальмовые) мансардные
Такая кровля подразумевает создание самого сложного типа стропильной системы, требующей точнейших и кропотливых расчетов. Поверхность самой кровли будет иметь достаточно обширную площадь, из-за чего придется потратить немалые средства на другие материалы – утеплитель, гидро- и пароизоляционные пленки и т. д. Но в целом, мансарда получается достаточно просторной, хоть у нее и отсекаются части полезной площади.
Зато такая крыша имеет максимальную устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. Свесы могут быть достаточно большими и будут готовы защищать стены здания от воздействия осадков. Выглядят такие мансардные кровли очень привлекательно.
Внимание! При обустройстве четырехскатной кровли важно озаботиться необходимостью усиления наслонных стропил – именно они испытывают максимальную нагрузку.
Стропильная система мансардной кровли
При обустройстве мансардной кровли стропильная система может изготавливаться из элементов наслонного или висячего типа. В первом варианте стропила устанавливаются так, что образуют собой треугольник с ровными гранями. Опора осуществляется в этом случае на мауэрлат, закрепленный по периметру стен, на дополнительные опоры, установленные под стропилами, также опорной точкой служит сопряжение двух досок в области конька.
При установке стропил висячего типа опор в виде дополнительных балок не предусмотрено. Они опираются только на стены дома. Могут использоваться затяжки. Сами стропилины в этом случае работают на изгиб и сжатие.
Висячие и наслонные стропила — пример чертежа
Создание системы стропил при строительстве мансарды является первостепенной задачей. Предварительно важно правильно рассчитать ее и учесть все тонкости ее сооружения. Чтобы понимать, о чем будет идти речь, требуется ознакомиться с основными ее элементами.
Таблица. Основные детали системы стропил.
| Элемент | Описание |
|---|---|
| Мауэрлат | Это брус (или доска), который фиксируется на верхней торцевой части несущей стены строения. На нем будут крепиться стропильные ноги. Он играет роль опоры и будет передавать всю нагрузку от кровли стенам здания. |
| Стойка | Любая вертикально расположенная балка, которая выступает в роли опоры для стропильных ног. |
| Перекрытия | Это ряд балок, уложенных горизонтально и формирующих пол мансардного этажа. Также они играют роль потолка первого этажа строения. |
| Ригель | Эти балки располагаются горизонтально и являются дополнительными укрепляющими и опорными элементами для стропил. Также могут носить название «затяжки». |
| Стропила | Также носят название «стропильные ноги». Именно они образуют каркас кровли и придают ей форму. Сверху на них будут крепиться влагозащитные материалы, обрешетка и кровельное покрытие. |
| Обрешетка | Множество брусков или листы фанеры, которые крепятся на стропила. Именно на них непосредственно будет фиксироваться кровельный материал. |
| Подвеска | Доска, которая помогает распределять нагрузку. Устанавливается под ригелем или затяжкой. |
| Кобылка | Доска, которая формирует свес крыши, закрепляется в нижней части стропильной ноги. |
Цены на доски строительные
Доски строительные
Требуемые расчеты
Чтобы при конструировании мансарды не допустить ошибок, важно провести ряд предварительных расчетов. В зависимости от выбранного типа стропильной системы и вида кровли, они могут отличаться. Проще всего воспользоваться какой-либо специальной программой, но можно попытаться сделать все расчеты вручную.
Важно определить площадь итоговой кровли, размеры мансарды, ширину перекрытий. Расчет производится на основе следующих данных:
- длина и ширина дома;
- объемы осадков в зимний и летний период (это поможет выявить требуемый угол ската крыши);
- ширина стыков между частями перекрытий.
Пример расчета шага стропил в программе «Стропила 1.1»
Рассмотрим пример расчета: длина дома – 12 м, ширина – 3 м. Количество осадков в данной местности сообщает, что требуемый угол наклона кровли должен быть около 40 градусов. Расчет производится по формуле Нк = L х tgА , где Нк – нужная высота, L – ½ ширины строения, tgА – тангенс угла. Итого: Нл = 3/2 х tg40 = 1,26. Значит, рекомендуемая высота крыши должна составлять 1,26 м.
На заметку! Чаще всего при устройстве мансардных крыш владельцы останавливают свой выбор на ломаных стропильных системах. С методикой расчета параметров в этом случае можно ознакомиться в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Стоимость возведения крыши составляет 25-35% стоимости строительства всего дома, а стоимость работ составляет 50-80% цены материалов, поэтому если строится мансардная крыша своими руками, то экономия может составить 15% всей сметы.
Мансардной называют любую крышу, под которой есть помещения, по высоте пригодные для жилья (мансарда, или мансардный этаж).
Устройство мансардной крыши — сложная и кропотливая работа.
В промышленном строительстве монтаж крыши производится, когда чертежи отображают каждый узел, крепления деталей и сами детали с вынесенными размерами.
Строители не думают про устройство крыши, о том, правильно ли рассчитана нагрузка, их задача – построить каркас, выпиливая шаблоны деталей и скрепляя их между собой, при этом система фиксации элементов крыши тоже указана.
Чтобы разобраться, как сделать мансардную крышу, придется изучить видео, фото и освоить теоретическую часть.
Комфортная высота потолков для жилого помещения от 2,5 м и выше. Стенами мансардного этажа чаще всего являются скаты крыши, поэтому необходимо обеспечить их теплоизоляцию.
Вершина мансардной крыши – это конек, балка, лежащая параллельно плоскости пола дома, и являющаяся самой высокой точкой крыши. Ребра крыши называют стропилами.
От конька спускаются коньковые (верхние) стропила. Балки чердачного перекрытия соединяют основания левого и правого конькового стропил одной и той же секции крыши.
Стойки (брусья сечением 100х100) зафиксированы на межэтажном перекрытие под прямым углом на расстоянии 0,8-1,5 метра от внешней стены.
Чем выше стойки и чем ближе они поставлены к стенам дома, тем больше будет жилое пространство мансарды.
Боковые (нижние) стропила идут от узла крепления чердачной балки до мауэрлата. Каждая секция мансардной крыши состоит из двух коньковых стропил и двух боковых с каждой стороны.
Система одноименных стропил образует скат – коньковый или боковой.
Наиболее используемый вариант мансардной крыши – ломаная двускатная крыша. В этом случае коньковое и боковое стропило в точки соединения образуют тупой угол.
Если они лежат на одной прямой, то внешне это выглядит как классическая двускатная крыша.
При расчете наклона ската принимаются во внимание материалы будущей кровли и климатические условия, он может составлять от 15 до 45 градусов. Чем больше уклон, тем меньше будет задерживаться снег.
В малоснежных регионах ломаная крыша дома может быть достаточно пологой.
Стандартный уклон скатов – 30-35 градусов.
Подготовительные работы
Крыша мансардного типа планируется еще до укладки перекрытия между первым и мансардным этажом.
Если в качестве перекрытия у вас будут использованы деревянные балки, то нужно предусмотреть сечение балки и расстояние между балками так, чтобы они выдержали допустимую нагрузку для жилого второго этажа.
Обычно это балки сечением от 150 см и выше при длине 6 м. Такие балки располагаются с расстоянием 80-90 см друг от друга.
Система такова, что чем длиннее балка, тем большую нагрузку она будет испытывать в середине. Давление создаст сам пол мансардного этажа, мебель и, собственно, жильцы.
Даже если мансарда планируется под комнаты для отдыха без мебели, балки перекрытия сечением менее 120 см, уложенные с расстоянием 100 см друг от друга, нежелательны.
Надежное устройство обеспечат правильно выбранные для мансардной крыши материалы.
Чем тяжелее будут кровельные материалы, и чем длиннее каркас ломаной крыши, тем большее сечение нужно для бруса, из которого можно будет построить каркас.
Обычно применяются сечения 60х120, 60х100 см.
На многих фото отсутствует устройство армирующего пояса по внешним несущим стенам, когда планируется ломаная крыша.
Система распределения веса такова, что вся тяжесть крыши ложится на балки перекрытия, а они, в свою очередь, переносят этот и свой вес на стены.
Двухскатная крыша одноэтажного строения значительно легче ломаной мансардной, поэтому вполне достаточно мауэрлата (деревянной обшивки по периметру стен ниже балок перекрытия).
Если стены из бруса или кирпича, то мауэрлат справится с тем, чтобы устройство мансардной крыши было надежным. Важно на этапе строительства стен предусмотреть устройство фиксации мауэрлата.
Система должна быть надежной. В случае, когда в качестве материала для стен использован полый шлакоблок или пористый пенобетон, обеспечить крепление мауэрлата к стене сложно.
Удачным решением будет армирующий бетонный пояс, в который на этапе заливки по уровню ставятся стержни для установки мауэрлата.
Его кладут на подложку из рубероида или другого изолирующего материала и выравнивают по внутреннему краю стены.
До фиксации убедитесь, что брусья, образующие мауэрлат, лежат строго параллельно. Даже отклонение в 2-3 см приведет к прогибу ската.
Если дом шириной до 6 метров (максимально допустимый размер безопорной межэтажной балки), то балка перекрытия обоими краями опирается на мауэрлат.
Если ширина дома больше 6 метров и в доме имеются несущие стены, перпендикулярные брусьям перекрытий, то перекрытия устанавливаются по следующей системе: один край бруса крепится к мауэрлату, а второй – к внутренней несущей стене, на которую уже установлен мауэрлат.
В продолжение этой линии укладывается следующая балка от внутренней стены до противоположного внешнего мауэрлата. Зазор между балками должен быть не менее чем 3-4 см.
Если предварительные работы произведены правильно, то вы получили полностью законченное перекрытие между первым и мансардным этажами. Теперь время нарисовать будущий каркас.
Изучение теории начните с фото ломаной крыши и с видео, на котором заснят монтаж мансардной крыши.
Начертите дом с фронтальной стороны, стойки слева и справа, выведите стропила и посчитайте углы наклона. Для изменения укоса ската увеличьте или уменьшите высоту стоек.
Посчитайте длину стропил (косинус угла наклона, умноженный на расстояние от стойки до проекции конька – для конькового ската, и косинус угла наклона бокового ската, умноженный на расстояние от мауэрлата до стойки – для боковых стропил).
Посмотрите видео различных вариантов крепления брусьев между собой. Качественное крепление обеспечит надежный каркас.
Если климатические условия будут чрезмерно перегружать высокую ломаную крышу ветрами, а ширина дома не позволяет выделить много места под неиспользуемое пространство за стойками, то можно уменьшить высоту стоек и после окончания строительства провести монтаж встроенных шкафов по всему периметру боковых стен мансарды.
Порядок сбора каркаса
Каркас крыши делайте только из качественной древесины. Основной признак «лежалого» дерева – темный цвет.
Если не удается купить высушенную в сушильной камере древесину, то приобретайте сырую, но еще на этапе строительства стен.
Свежее дерево использовать для каркаса нельзя – под воздействием нагрузок оно потеряет форму и прогнется.
Сырой брус можно высушить естественным путем за полтора-два месяца.
Для этого выкладываем его четко по уровню с расстоянием между брусьями до 5 см. Никакие два бруса не должны соприкасаться. Через каждые 75-100 см брус должен опираться на ровную поверхность.
В качестве точек опоры можно использовать шлакоблок, выложенный на ровной площадке, но ни в коем случае нельзя применять другой брус, предназначенный для каркаса.
В солнечную и теплую погоду брусья сохнут естественным образом, а в дождливую погоду их нужно накрывать. Изготовление каркаса допускается только из полностью просохшей древесины.
Начинайте монтаж, убедившись, что для стоек и стропил выбраны ровные деревянные брусья и в них отсутствуют трещины и сучки.
Распиленные по шаблону деревянные заготовки одного типа должны быть обработаны противопожарным средством и смесью, предотвращающей образование грибка.
Обработку следует производить дважды с интервалом в 1-2 суток. Монтаж можно начинать, когда дерево высохло после обработок.
Порядок сбора каркаса пошагово:
- Установка стоек. Сверху брусьев перекрытия кладем без фиксации 5-6 досок, толщиной 5 см. Они образуют пол, по которому можно безопасно перемещаться. Одинакового размера брусья устанавливаются на перекрытия по уровню. Сначала ставятся крайние. Обязательно нужно убедиться, что противоположные расстояния между стойками равны. Затем между крайними брусьями протягивается шнур. Он выполняет функцию уровня, по которому выставляются все остальные. Сверху на стойки кладется и фиксируется обвязка. Теперь у нас получился прямоугольник, в который монтируются все остальные опоры. Для уменьшения шаткости конструкции стойки нужно раскрепить укосинами к брусьям перекрытия. Именно стойки – самое слабое место в системе каркаса, поэтому уделим особое внимание их фиксации. Стойку с балкой перекрытия нужно зафиксировать с помощью строительной скобы размера 12-14. Когда установлены все стойки, расклиньте их с перекрытием с помощью бруса сечением 50-60 см. Стоит дополнительно скрепить их по внешней стороне между собой с помощью необрезной доски;
- Монтаж верхних скатов (двухскатная крыша). В верхней точке стропила скрепляются между собой скобами. Коньковое стропило опирается на обвязку стоек и фиксируется к балке чердачного перекрытия. Монтаж верхнего треугольника мансарды нужно производить только на земле и поднимать полностью готовую конструкцию. Треугольник укладывается на стойки и прикрепляется к ним скобами. Сразу как закончен монтаж второго треугольника, необходимо соединить их в нескольких местах между собой. Когда выставлены все конструкции, можно зафиксировать их обрешеткой;
- Вверху каждого бокового стропила выпиливается паз глубиной 3-4 см, в него заводится обвязка стоек. Угол паза равен углу наклона ската. Внизу бокового стропила также делается паз для установки его на мауэрлат. За счет этих двух пазов стропило ненагруженное может стоять без фиксации. До приложения нагрузки, которую будет нести обрешетка, нужно зафиксировать боковое стропило скобой к обвязке и к мауэрлату. Дополнительную фиксацию стоит провести саморезами, закрученными в местах крепления стропила, под углом;
- Обрешетка – обрезная или необрезная доска или плита ОСБ – фиксируется к стропилам при помощи саморезов. Края скатов должны быть ровными. Расстояние между составляющими обрешетки зависит от кровли. Для шифера допускается расстояние в 3-4 см, а для битумной черепицы требуется сплошная обрешетка;
- Осталось построить фронтоны и утеплить скаты и ломаная мансардная крыша готова.
В процессе реализации каждого шага делайте фото и видео. Это поможет понять ошибки в случае, если полученный результат вас не удовлетворит.
Для работы вам потребуются инструменты:
- молотки разного размера;
- шуруповерт;
- циркулярная пила;
- плоскогубцы и мелкий столярный инструмент.
Также потребуются расходники:
- скобы размера 12 или 14;
- саморезы по дереву длиной 45-50 см для обрешетки и длиной 150 для дополнительной фиксации стропил;
- гидробарьер;
- строительный степлер;
- в качестве страховки – пояс монтажника.
Лучше позвать на помощь 2-3 помощников (распил реально сделать самостоятельно на земле, а вот монтаж конструкций на высоте невозможно произвести в одиночку).