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.
Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
А про, то — читайте на нашем портале.
Проект мансарды
Составляя схему постройки мансарды, лучше всего это сделать в разных проекциях, чтобы видеть и понять размещение всех элементов стропильной системы. Очень важно правильно рассчитать высоту конька крыши, так как от нее напрямую будет зависеть размер площади под ней.
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
| сечение стропил (мм) | Расстояние между соседними стропилами (мм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 600 | 900 | 300 | 600 | 900 | ||
| 1.0 кПа | 1.5 кПа | ||||||
| высший | 40×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 40×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 50×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 50×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 50×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 40×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 50×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 50×235 | 8.22 | 7.47 | 6.50 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 50×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 40×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 40×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 50×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 50×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 50×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки | 2.0 кПа | 2.5 кПа | |||||
| высший | 40×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 40×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 50×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 50×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 50×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 40×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 50×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 50×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 50×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 40×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 40×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 50×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 50×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 50×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
- Когда первая пара стоек будет установлена, сверху их скрепляют между собой бруском, который называют затяжкой. Такая затяжка также соединяется со стойками с помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует пленку на поверхности и создаст необходимое вентиляционное расстояние между ветрозащитным и кровельным материалом. Контробрешетка обычно выполняется из досок шириной в 100 — 150 мм и толщиной в 50 — 70 мм.
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым . Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Цены на популярные виды профнастила
Профнастил
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.
Использовать чердачное помещение более рационально можно, если там обустроить жилые комнаты, которые носят название мансарда.
Мансардный этаж может занимать всю площадь дома или только его часть (или гаража). Иногда мансардный этаж служит заменой второму этажу.
Что такое мансардный этаж?
Если просто - жилая комната(ы) на чердаке (т.е. помещение чердачного типа)
Согласно строительной терминологии - мансарда (или этаж мансардный) - это жилое помещение, расположенное на последнем этаже дома, имеющего мансардную крышу (т.е. фасад мансарды частично или полностью ограничен поверхностями крыши).
Отличие мансарды от второго этажа - сравнительные характеристики
Если попытаться сравнить что лучше, мансарда или второй этаж, то получится примерно следующая картина.
| Параметр | Мансарда | Второй этаж |
|---|---|---|
| Стоимость | Ниже. Величина экономии зависит от вида мансарды | Выше |
| Длительность работ | Ниже по сравнению со строительством этажа | Высокая |
| Высота вертикальных стен | До 1,5 м.п. | Свыше 1,5 м.п. | Ниже | Выше |
| Объем воздуха | Ниже за счет скошенных стен | Выше |
| Площадь | Полезная площадь меньше за счет «глухих» зон в месте примыкания кровли к стене | Выше |
| Планировка помещения | Планировка мансардного этажа осуществляется с учетом наличия глухих зон | Свободная |
| Площадь участка | Не изменяется | Не изменяется |
| Освещенность | Лучше, за счет наклонных окон света проникает больше | Зависит от количества и места расположения окон. Кроме того, глубокий откос окна задерживает 2/3 солнечного света |
| Площадь остекления | На 25% меньше, нежели при использовании вертикальных окон | Минимум 1:8 к площади поверхностей стен (зависит от месторасположения) |
| Окна | Наклонные мансардные | Вертикальные |
| Температурный режим | При правильном выполнении всех этапов работ практически одинаковый | |
| Потери тепла | Выше | Ниже |
| Потребность в теплоизоляционном материале | Ниже | Выше. Перекрытие над этажом нужно утеплять |
| Эстетичность строения | Дом с мансардным этажом смотрится более элегантно и необычно | Типовая конструкция |
Однако стоит отметить, что есть случаи, когда нельзя строить мансардный этаж. Например:
- несущие стены и фундамент могут не выдержать дополнительной нагрузки;
- стены построены из пористых материалов, которые могут разрушиться.
- малые габариты дома. При обязательной высоте в 2,3 м. (по санитарным нормам, СНиП ограничивается 1,5 м) трудно обустроить полноценное жилое помещение при незначительной площади поверхности. Если ширина дома менее 5 м.п. возводить мансарду нет смысла. Полученная площадь будет незначительна, а затраты на нее велики.
Считается ли мансарда вторым этажом?
Согласно нормам градостроительства, надстройка мансарды не влияет на этажность здания. Т.е., частный дом, в котором устроен второй этаж мансардный считается (является) одноэтажным домом.
Документация, регламентирующая расчет и строительство второго этажа мансардного типа.
Надстройка мансардного этажа регулируется положениями следующих нормативных документов:
- СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»;
- СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» (нормирует обустройство ограждающих конструкций, в т.ч. кровли);
- СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;
- СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»;
- СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;
- санитарно-гигиенические нормы.
Виды и типы мансардных этажей - габариты и размеры мансарды
Высота мансардного этажа определяет его тип (вид):
- полноценный этаж. Вертикальная стена выше 1,5 м.;
- мансарда. Высота меньшей из стен находится в пределах от 0,8 до 1,5 м.;
- полумансарда. Высота стены менее 0,8 м.
В зависимости от потребности жильцов можно обустроить комнаты на мансардных этажах различного функционального назначения.
Но, чаще всего там располагаются спальни и комнаты отдыха.
Если выдержано требование по высоте здания в 2,3 м., то согласно стандартам, прописанным в СНиП, площадь мансардного этажа не может быть меньше 16 м.кв. При этом спальня должна быть не менее 7 м.кв.
Если же высота стен мансардного этажа превышает значение в 2,3 м., то допускается строительство спальни меньшей площади. Обоснованием уменьшения площади служит большая общая кубатура (объем) комнаты.
Вооружившись этой теорией можно начинать строить мансардный этаж своими руками. Постройка дело не хлопотное, если есть подробная пошаговая инструкция.
Строительство мансардного этажа (мансарды)
Прежде чем приступить к строительству нужно создать проект мансардного этажа. Проект можно сделать самостоятельно или обратиться к профессионалам.
Отметим, что строительство мансарды своими руками вполне по силам каждому. А вот учет всех определяющих факторов и расчет нагрузок осуществить без специальных знаний довольно трудно.
Для начала выясним, что влияет на проект мансарды.
Выбрать внешний вид мансардной крыши довольно сложно, т.к. на это влияет ряд факторов:
- визуальный эффект. Прежде всего, в расчет берутся субъективные ощущения. Окончательный выбор может пасть на другую модель, но стартовая отметка находится здесь;
- жилая площадь. Стропильная система двухскатной крыши «крадет» площадь и создает «глухие» зоны, а вот вальмовая крыша позволяет использовать почти все пространство мансардной надстройки;
- финансовые возможности. Односкатная крыша - наиболее дешевый вариант;
- кровельный материал. Некоторые виды кровельного материала могут применяться в том случае, если выдержан определенный угол уклона крыши. Например, для черепицы угол должен составлять не менее 25о, а для профнастила ПК-100 (высота волны 100 мм.) достаточно 3-4 о;
- общая архитектура здания;
- ветровая и снеговая нагрузка. Снег должен сползать с кровли;
- состояние несущих стен и фундамента. О состоянии несущих стен можно судить после визуального осмотра. Наличие трещин говорит о проблеме. Использование пористого материала при строительстве дома снижает способность стены выдержать нагрузку, создаваемую мансардой. Судить о фундаменте сложно. Но зная его вид и то, какие материалы и технология использовались при его строительстве можно рассчитать, какую нагрузку он способен выдержать;
- устройство внутренних коммуникаций и простота подключения к ним;
- выбор окон. Установка специальных мансардных окон (наклонные окна - сдвижные, поворотные, раздвижные) осуществляется непосредственно в стропильную часть. Они более дорогие, но позволяют обеспечить лучшую вентиляцию. Чтобы установить вертикальные окна нужно строить стены или фронтоны. Площадь поверхности светопропускающих конструкций должна составлять не менее 12,5%;
- выбор материала для строительства. Наиболее дешевым и популярным вариантом выполнения работ является применение дерева. Технология каркасного строительства достаточно проста. Ошибочно считать, что возводить деревянный мансардный этаж недопустимо. Согласно СНиП 21-01-97 использование деревянных конструкций при строительстве мансардного этажа допускается при должной обработке древесины и высоте здания до 75 м.
- сложность расчетов. При строительстве односкатной кровли нагрузки на несущие стены распределяются неравномерно. Игнорирование этого факта приведет к оседанию стен и разрушению фундамента.
Основные формы крыш представлены на рисунке.
Нюанс. Чем меньше угол в месте примыкания крыши к стене, тем больше полезной площади получится.
Некоторые проекты домов с мансардным этажом представлены на фото.
Перед началом работы у вас на руках должны быть рисунок, эскиз, схема или чертеж со всеми размерами.
Представленные ниже чертежи домов с мансардой дадут представление о том, что нужно наносить на схемы.
Расчет площади мансардного этажа
Возможность использовать чердак под жилую площадь рассчитывается по формуле
АхВ + 0,7хС
А - суммарная площадь помещений, высота которых превышает 2,5 м;
В - суммарная площадь помещений, высота которых находится в пределах от 1,1 до 2,5 м.;
С - суммарная площадь помещений, высота которых находится в пределах от 0,8 м до 1,1 м.
0,7 - поправочный коэффициент. Говорит о том, что теоретически эта площадь может быть использована, но с существенными ограничениями.
Уменьшить количество неиспользуемых квадратных метров можно, если поднять стены на высоту более метра. Достигается это посредством строительства аттиковых стен. Аттиковые стены мансардного этажа - это надстройка над несущими стенами.
Материал подготовлен для сайта www.сайт
Устройство мансардного этажа (мансарды)
Далее переходим непосредственно к строительным работам или к реконструкции (переделка чердачного помещения в мансардный этаж). Для тех, кто хочет переделать чердак в мансарду нужно выполнить демонтаж старого покрытия.
Затем устанавливается стропильная система, для которой понадобятся:
- бревно (диаметр не менее 180 мм) или брус (лучшее клееный, размерами 80х80 или 100х100);
- доска (40х1500) для обрешетки;
- метизы, обожженная проволока, анкера или арматура. Для того, чтобы выполнить надежное крепление всех элементов;
- балки перекрытия. По ним будет настилаться чистовой пол;
- готовая лестница на мансардный этаж. Она может располагаться снаружи мансарды или внутри. Наружное размещение создает неудобства при пользовании ею в холодное время года и в дождь. Внутреннее крадет полезную площадь нижнего этажа. Компромиссом может служить винтовая лестница. Даже в самое маленькое помещение устанавливается компактная складная или выдвижная лестница.
- кровельный материал;
- защитные пленки;
- теплоизоляционный материал;
- материал для отделки стен и потолка.
Стропильная система мансардного этажа - технология устройства
Устройство стропильной системы начинается с монтажа мауэрлата, затем собираются и устанавливаются стропильные ноги. Собирать их проще на земле. Установка начинается с двух противоположных ног. Затем между ними натягивается веревка. Она регулирует точность установки.
После установки каркаса стропильной системы ноги скрепляются между собой. Т.е., набивается обрешетка. Шаг обрешетки зависит от вида кровельного материала.
Процесс строительства мансардного этажа - видео
Каркас готов. Правильно выполненный кровельный пирог имеет вид, представленный на рисунке.
Окна на мансардном этаже
Мансардные окна устанавливаются между стропилами. Чтобы крепление было более надежным, в месте установки окна (вверху и внизу на стропильной системе) устанавливаются горизонтальные перемычки из бруса.
Утепление мансардного этажа
Необходимо позаботиться об энергосбережении. Отсутствие воздушной прослойки, создаваемой чердаком, увеличивает теплопотери через крышу мансарды.
Мансарда - это жилое пространство под самой крышей. Оно позволяет существенно увеличить квадратуру площади строения без пристроек. Мансарду необязательно планировать в частном доме заранее, ее можно построить на старом здании с обычной крышей при уже существующей стропильной системе.
Бюджет таких работ выйдет сравнительно небольшим - ведь несущие элементы уже присутствуют, возможно, доработка потребуется лишь для утепления и приведения мансарды в жилое состояние. Мансарда своими руками - вполне реальный проект, который можно реализовать без привлечения квалифицированной рабочей силы, но с помощником.
Реконструкция крыши под мансарду без замены стропилПрежде, чем приступать к строительству
Строительство мансарды своими руками на построенном здании начинают с внимательной оценки ситуации. Прежде всего следует убедиться в том, что старое строение успешно вынесет дополнительную нагрузку.
Дело касается и материала стеновых конструкций. Обычно и в фундамент, и в несущие стены закладывается достаточный запас прочности, который позволит обойтись без дополнительного укрепления. Однако, если сомневаетесь, лучше распределить возросшую нагрузку на дополнительные колонны, распорки, либо усилить балки перекрытия между нижним этажом и мансардным.
К кровле мансардной крыши предъявляются свои специфические требования. В случае несоответствия им существующих элементов придется избавиться от них и смонтировать новые, которые будут рассчитаны на новые нагрузки.
Популярная мансарда с ломаной формой крыши Мансардная крыша своими руками может быть построена по разным проектам. Форма подкровельного пространства зависит от того, как будет сформирована крыша, в частности, ее несущие элементы - стропила и балки. Наиболее удачная форма кровли требует воплощения двускатной схемы крыши с ломаной линией кровли. То есть угол расхождения скатов от точки конька на середине прогона сменяется более крутым, и свесы кровли опускаются на мауэрлат второго этажа очень круто.
Хотя односкатная кровля имеет преимущества в виде более простой конструкции стропильной системы, проект такого типа не нашел частого применения при устройстве мансард из-за целого ряда несоответствий задачам помещения. С ней не получится обеспечить высокий потолок, или ширина помещения будет минимальной. К тому же вес снежного покрова в данном случае значителен и требует увеличить сечение несущих балок, что приведет к удорожанию строительства мансардной крыши.
По этой причине многие предпочитают строить ломаную двускатную крышу, считая ее наиболее приемлемым вариантом для домов с мансардным помещением. Преимущество этой схемы мансардной крыши в том, что полезный объем пространства под крышей будет наибольшим, что приближает правильно спроектированную мансарду к полноценной комнате.
Дом с полумансардной кровлей Компромиссом можно считать вариант полумансардной крыши, когда часть стен мансардного этажа является продолжением коробки здания. При этом двускатная форма полумансардной кровли диктует наклонные боковые части потолка помещения.
Особенности стропильной системы мансардной крыши
Ломаная схема мансардной кровли хороша тем, что позволяет устроить свесы длиннее и расположить их под более крутым углом. Проект такого типа придает своеобразный вид всему дому. При этом, помимо эстетического фактора, низко опущенные свесы хорошо защищают стык между стеной и крышей от осадков. С другой стороны, парусность крыши при сильном ветре увеличивается, поэтому при разработке конструкции мансарды находят среднее решение, удовлетворяющее всем параметрам.
Крутой свес ломаной кровли Определяем углы наклона
Принимая решение, как сделать мансарду, необходимо определиться с величиной углов наклона скатов. Для этого следует разобраться с двумя базовыми факторами: погодными условиями с преобладающими направлениями ветров в регионе, где осуществляют стройку, а также материалами, из которых состоят лаги перекрытия, балки стропил и стены. Если зимой выпадает много снега, который лежит подолгу и не тает, то крышу делают более крутой.
Благодаря этому снег не скапливается толстым слоем и не увеличивает нагрузку на стропила. Принимая в расчет все климатические факторы и то, что в качестве стропил повсеместно используются доска стандартных сечений, либо брус, угол верхней части крыши делают 30 градусов по отношению к горизонту, а нижней части - 60. Указанные параметры демонстрирует нижеследующий чертеж.
Такое решение обеспечивает прочную конструкцию, которая при минимальном расходе древесины обеспечивает максимальную высоту потолков в подкровельном пространстве. По строительным нормам она должна быть не менее 2 м. Все, что ниже, считается чердаком, а не мансардой, и для комфортного проживания не подходит. Наоборот, по возможности потолок приподнимают до отметки в 2,2 - 2,3 метра, так как рослым людям будет неудобно находиться в низком помещении.
Также следует помнить, что, чем круче скаты, тем выше конек. Это увеличивает парусность крыши, то есть сопротивление ветру.
Если в регионе ветры дуют постоянно, с большой скоростью или сильными порывами, крыша подвергается риску срыва, чего нельзя допускать. По этой причине выбор проекта мансардной крыши с указанными углами - оптимальный вариант.
Выбираем вид стропильной системы
В качестве материала для стропил при строительстве мансардного этажа своими руками в подавляющем большинстве случаев используют сосну, в силу ее дешевизны, приемлемого веса и легкости в обработке. Толщина балок выбирается обычно 40 - 50 мм, ширина - 200 - 250 мм. Чем мощнее стропила, тем больше разрешается делать шаг между ними, и наоборот. Определение точных параметров производится согласно СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Для устройства стропильной системы мансардной ломаной крыши применяют две схемы: наслонную и висячую. В висячей системе коньковая балка не опирается на стойки по центру, а жесткость конструкции обеспечивается затяжками, которые образуют со стропилами треугольник. Для длинных стропил такая система не подойдет из-за большой длины балок. В наслонной схеме по центру перекрытия возводятся несущие балки, на которые опирается коньковый прогон. Благодаря промежуточной опоре, крыша может выдержать большие нагрузки, но внутри мансарды будут опоры, либо цельная перегородка.
Вариант размеров каркаса с висячими стропилами Ломаная двускатная крыша устроена чуть сложнее, чем прямая. Дело в том, что в первой нет жесткой треугольной конструкции. По этой причине висячие стропила можно делать лишь в том случае, если ширина затяжки не более 4,5 м. Этот параметр соответствует ширине мансардной комнаты. Однако даже в случае меньшего параметра потребуется установка вертикальных стоек, соединяющих точку излома кровли с лагами пола.
Стропильная система с подкосами Для дополнительной прочности, если кровельное покрытие многослойное и тяжелое, делают схватки - горизонтальные раскосы между нижними наклонными лагами и вертикальными стойками. Иногда в конструкцию стропильной системы включают бабку - стойку между коньковым прогоном и затяжкой. Ее установка имеет смысл только в случае тяжелого конька и широкой крыши, во всех остальных случаях жесткости верхнего треугольника достаточно.
Пример простой стропильной системы Основы расчета ломаной крыши дома
Для кровли дома, ширина которого не превышает 6 м, можно сделать приблизительный, прикидочный расчет для того, чтобы представить ориентировочное количество материала для строительства и денег, которые нужно будет на это затратить. В небольших домах, где нагрузка на стропила невелика, можно ориентироваться на изложенный выше опыт обустройства стропильной системы с учетом характеристик сопутствующих материалов, например, утеплителя и внешнего кровельного покрытия.
Один из основных параметров - шаг установки стропильных балок. Если в качестве теплоизоляции планируется использовать минераловатный утеплитель, то этот размер стоит подбирать, исходя из формата материала. Маты минеральной ваты имеют ширину 60 см, и они не требуют крепежа в момент установки, если вставляются плотно и держатся за счет силы упругости. Соответственно, шаг стропил стоит выбрать 57 - 58 см.
Ширина стропильной ноги должна позволять свободно уложить утеплитель с небольшим провисанием. Если мы говорим об Урале, Сибири, северных регионах, то базальтовый утеплитель укладывают в шахматном порядке двумя слоями по 100 мм каждый. Значит, балка должна быть не менее 230 мм толщиной.
В интернете встречаются утверждения о том, что утеплитель должен «проветриваться», поэтому ширина стропильной ноги должна быть выбрана с запасом. На самом деле, сам утеплитель может и не проветриваться, так как не боится влаги, но в то же время он несколько теряет свои теплоизоляционные свойства при увлажнении. Проветривание, которое в реальности нужно скорее древесине каркаса, обеспечивают, набивая на стропила обрешетку и контробрешетку, если ширины балок для этого недостаточно.
Брус для стоек и балок должен подбираться с толщиной не менее 80 мм по меньшей стороне. Допускается использование бруса 80*80, 80*100, 100*100. Последний вариант актуален для тяжелых кровель большой площади.
Точный подсчет всех элементов стропильной системы лучше доверить проектной организации, если Вы не имеете опыта в строительных расчетах.
При этом допущенная ошибка может дать знать о себе не только на этапе закупки материалов и возведения кровли, но и потом, когда потребуется дорогостоящий ремонт.
Схема монтажа мансардной крыши своими руками
Перед монтажом стропильной системы для мансарды своими руками, в первую очередь, сооружают мауэрлат - пояс из бруса, опоясывающий здание по периметру. Именно на нем крепятся нижние свесы стропильных ног. Мауэрлат абсолютно одинаков как для ломаной, так и для прямой двускатной крыши. В зависимости от материала стен, он имеет особенности в монтаже.
В домах, возведенных из бруса или бревен, отдельная мауэрлатная балка не требуется - ее роль успешно берет на себя верхний венец. В нем зарезаются проушины с нужным шагом, и крепятся концы стропильных ног на уголки или шпильки.
Крепление мауэрлата и стропильных ног В домах из ячеистых бетонов перед укладкой деревянного бруса по периметру требуется армопояс. Без него мягкий пористый материал стен может со временем продавиться, а крепление вырвет из раскрошившегося газо- или пенобетона. Делают его из бетона по опалубке, армируют двумя-четырьмя прутьями, лучше всего из стекловолокна, чтобы конструкция была легче.
Кирпичные и шлакоблочные стены армопояса не требуют. В этом случае перфоратором в торце стены готовятся отверстия, и мауэрлатный брус притягивается анкерами. К нему крепят стропила с помощью уголков, а также больших шурупов -«глухарей» с шестигранными шляпками под ключ или головку. Затягивать их удобнее гайковертом.
Сборка фрагментов крыши на земле
Есть несколько способов сборки каркаса мансардной крыши. Один из них - это сборка всех элементов на земле, поднятие их на крышу, укрепление временными распорками, а затем сквозной «чистовой» монтаж, который обеспечивает конструкции жесткость. Рассмотрим выполнение работ пошагово:
- Первым делом собираются фронтоны. Они представляют собой верхние и нижние детали стропил, которые на линии излома скрепляются со стойками и затяжками. Все нижние концы досок и брусьев опираются на основание. В середине фронтонов обычно предусматривают мансардные окна.
- Подготовленные сборочные узлы поднимают и крепят с одного и другого краев постройки. Основания фиксируют с помощью анкеров в стене, плюс добавляют временные распорки для удерживания конструкции.
- Последовательно собирают «ребра» стропил и ставят в пропилы мауэрлата с предусмотренным шагом.
- После того, как все элементы собраны, их сшивают продольными перемычками: коньковым брусом - вершины треугольников, соединительными балками - в местах стыка стоек и затяжек. Так конструкция приобретает необходимую жесткость.
Последовательный монтаж на месте
Во втором случае все части стропильной системы постепенно собираются на своих местах на крыше. В финале выходит готовая конструкция. Такой вариант легче в том случае, когда отдельные фрагменты весят много и не могут быть подняты без специальной техники. В этом случае пошаговая инструкция сборки такова:
- Начинают с установки стоек на лаги пола второго этажа. Шаг такой же, как и у стропил. Верхние концы соединяются затяжкой - горизонтальным брусом. На этом этапе должна получиться прямоугольная коробка из ребер стоек и затяжек.
- После этого монтируют нижние части балок. Они должны образовать со стойками и основанием треугольник - жесткую конструкцию.
- За ними можно устанавливать верхние отрезки стропил. Для нужной жесткости они фиксируются укосами к затяжкам. Для широких крыш могут быть предусмотрены дополнительные ригеля. Также, если пролет затяжки слишком длинный, ставят балку, скрепляющую коньковый брус с затяжкой - это предотвратит ее провисание.
Для ломаной крыши не характерна проблема с нехваткой стандартной длины пиломатериалов - 6 м. Напомним, что стропило состоит из двух частей. Если же все-таки такое неудобство возникло, балки можно нарастить, поставив с обеих сторон латки той же толщины, что и балка, и стянув места стыков болтами и гайками через сквозные отверстия.
Чертежи важных узлов
Самые ответственные места, исполнение которых может потребовать схематичной визуализации, - это соединения нескольких плоскостей, а также места, на которые приходится большая нагрузка. На фото показаны чертежи таких соединений
Для скрепления деревянных балок и стоек используют разный крепеж. В порядке прочности и предпочтения можно расположить их в порядке убывания: болты с гайками и шайбами - шурупы и «глухари» - гвозди. Гвозди плохи тем, что через годы при усыхании и деформации древесины они склонны вылезать из отверстий. Полностью конструкция не развалится, но появится нежелательный люфт.
К мауэрлату стропила крепятся посредством мощных стальных уголков. Для удобства на нижнюю часть стропильной ноги набивают упорную планку, которая препятствует соскальзыванию окончания доски и позволяет тщательно затянуть весь крепеж.
Варианты окон мансардного этажа
Мансарда, будучи жилым помещением, должна быть хорошо освещена. СНиПы рекомендуют 10 %-ную площадь остекления от площади пола в комнате.
Самый простой способ впустить под крышу свет - предусмотреть окна во фронтонах. Если Вы предусмотрели несущие стойки, то поставить такое окно не составит никакого труда. Не потребуется ни специальная гидроизоляция, ни усиление конструкции мансардной кровли. Если окно будет только с одной стороны, эта сторона должна быть западной или южной, так в нее попадет больше света в течение дня.
Следующим популярным и привлекательным решением являются наклонные окна. Они не требуют изменения конструкции кровли. Также их преимущество - в большом количестве света, которое они обеспечивают. Однако при монтаже наклонных окон нужна хорошая гидроизоляция рамы. В регионах со снежной зимой рекомендуют ставить усиленные окна, так как при наличии толстого слоя снега им придется испытывать дополнительную нагрузку.
Наклонные окна изнутри Чем круче угол ската кровли, тем меньшей высоты можно делать окно. На пологих участках высота, напротив, должна быть больше. Обычно наклонные окна не делают шире межстропильного шага, так как это вызвало бы необходимость серьезного усиления соседних стропильных ног, на которые бы перераспределился вес крыши. Целесообразнее сделать два узких окна - света через них будет проникать столько, сколько нужно, а на конструкционные элементы влияния не будет.
Окна дормер и наклонные Иногда в мансарде делают окна дормер, для которых устраивают специальный выступ. Плюс состоит в вертикальном расположении рамы и возможности стоять перед окном в полный рост. Минус - необходимость изменения конфигурации кровли. На сплошной поверхности появляются сразу две ендовы - места встречи двух плоскостей, где возникает наибольшая опасность протекания.
Окно, подобное дормеру, но только навыворот, то есть утопленное внутрь мансарды, делают в том случае, если хотят обеспечить выход на балкон. Иных преимуществ у такого решения нет, так как света в помещения в этом случае попадает меньше, чем через стандартные наклонные окна.
Монтаж обрешетки и кровли
Следующим этапом строительства мансарды своими руками будет монтаж финишного кровельного покрытия. Первым делом на лаги перекрытия набивают гидроизоляционную мембрану. Она не должна пропускать воду к утеплителю, но через нее должен выходить пар. Поверх гидроизоляции вдоль лаг набиваются рейки. Затем поперек лаг крепится несущая обрешетка. Это может быть доска произвольной ширины и толщиной 15 - 20 мм. Благодаря наличию этих разнонаправленных слоев и обеспечивается вентиляция обратной стороны кровельного покрытия.
Данная схема подходит для жестких кровельных материалов: шифера, металлочерепицы, фальцевой кровли, профнастила. Для гибкой кровли нужна сплошная твердая подложка. Для этого используют плиты osb или листы фанеры, поверх делается экран, а сверху наплавляются элементы мягкой кровли.
Пошаговая инструкция по утеплению мансарды
Чаще всего при устройстве мансардной крыши частного дома предполагается ее утепление. При этом гидроизоляционную мембрану удобнее прибивать снаружи крыши. Однако, если Вы не сделали этого, то всегда можно смонтировать ее изнутри. Для этого рулоны мембраны раскатываются вдоль крыши и пристреливаются к лагам строительным степлером. При этом нужно оставить прогибы для утеплителя. Стыки проклеиваются специальной двусторонней лентой.
(3
оценили на 4,33
из 5
)
Мансардной называют крышу, под которой обустроены жилые комнаты. По форме мансардная крыша может быть различной, но чаще всего мансарду обустраивают под двускатной крышей. Наиболее рациональным решением, позволяющим получить максимальную полезную площадь жилой мансарды, является мансардная крыша с ломаной линией ската.
Этапы строительства мансардной крыши своими руками во многом похожи на возведение обычной , так же как и названия элементов, составляющих ее каркас. К ним относятся:
- Мауэрлат – опорный брус, передающий нагрузку от стропил стенам строения;
- Балки перекрытия – доски, образующие пол мансарды и потолок нижнего этажа;
- Стойки – вертикальные опоры, поддерживающие стропильную систему;
- Прогоны – горизонтальные опоры для стропил;
- Ригеля – поперечные горизонтальные элементы, стягивающие скаты крыши между собой, иначе их называют затяжки;
- Стропила – доски, образующие основной контур крыши;
- Подвеска – подвесная стойка, поддерживающая затяжки и перераспределяющая нагрузку между стропилами;
- Обрешетка – доски или листы фанеры, предназначенные для укладки поверх них кровельного покрытия и передающие нагрузку на стропильную систему;
- Кобылки – доски, закрепляемые вдоль оси в нижней части стропил и предназначенные для образования свеса крыши.
Сечение элементов кровли определяется с помощью расчета, в статье приведены наиболее часто используемые в частном строительстве материалы.
Устройство ломаной мансардной крыши и ее отличия
Как уже говорилось, крыша с ломаными скатами несколько отличается от простой двускатной крыши. Разница заключается в форме противоположных скатов: они представляют собой не прямую линию, а состоят из двух соединенных под тупым углом скатов. Крыша может быть как симметричной, так и иметь различную форму противоположных скатов – это зависит от проекта.
Благодаря ломаной форме ощутимо увеличивается полезный используемый объем мансардного помещения. Нижнюю часть стропил обычно устанавливают под углом около 60 градусов к горизонту, а опорные стойки, поддерживающие эти стропила, играют роль каркаса внутренних стен. Верхняя часть стропил чаще всего устанавливается под небольшим углом, от 15 до 45 градусов – это позволяет сэкономить материалы, но сохранить функциональность крыши и ее устойчивость к снеговым нагрузкам.
Вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытий, прогоны и соединяющие их затяжки образуют параллелепипед, ограничивающий внутренние размеры мансарды. Для придания конструкции дополнительной жесткости устанавливают подкосы между балками перекрытий и нижними стропилами. После установки верхних стропил для укрепления фермы и устранения провисания ригелей устанавливают подвесные опоры – бабки. Для дополнительного укрепления нижних стропил их стягивают со стойками с помощью схваток. Крепление элементов производят с помощью гвоздей и болтов или шпилек.
Расчет размеров мансардной крыши
Главным условием комфортного устройства мансарды является высота потолков – она не должна быть ниже 2,5 метров. Для обеспечения такой высоты помещения линия излома мансардной крыши должно находиться на высоте не менее 2,8 метров с учетом толщины слоя утеплителя и внутренней обшивки мансарды, а также толщины чистовых полов.
Перед тем как приступить к покупке материалов и строительству крыши, необходимо начертить подробный чертеж, на котором будут указаны габаритные размеры дома, линия скатов и высота мансарды.
Чертеж — размеры мансардной крыши
Технология возведения ломаной мансардной крыши
- Устанавливают мауэрлат по периметру дома. В деревянных строениях мауэрлатом служит верхний брус или бревно. В каменных – кирпичных или блочных – строениях брус мауэрлата крепят на шпильки или анкера, закрепленные в стенах во время кладки на расстоянии не более 2 метров. Выравнивают мауэрлат по внутренней плоскости стены, оставшуюся снаружи стену позже закладывают декоративной кладкой. Брус мауэрлата из сухой древесины хвойных пород обычно имеет сечение 100 или 150 мм. Отпиливают брус нужной длины, выпрямляют при необходимости анкерные шпильки и кладут брус поверх них. Слегка простукивая молотком. На брусе остаются вмятины от шпилек, по ним высверливают отверстие необходимого диаметра. Размечать брус можно и с помощью рулетки, но вероятность ошибки в этом случае выше. На стену укладывают рулонную гидроизоляцию, можно использовать обычный рубероид в два слоя. Мауэрлат надевают на шпильки и затягивают гайки.
- Для балок перекрытия обычно используют хвойный брус сечением 100х200 мм. Балки перекрытий кладут либо поверх мауэрлата с выходом за плоскость стен на 0,3-0,5 метра, либо в специально предназначенные для этого карманы в кладке.В первом случае балки закрепляют с помощью уголков и саморезов. Чтобы перекрытия получились ровными, балки кладут в строгой последовательности: сначала крайние по уровню, потом, натянув шнурку, по ним выравнивают промежуточные. Шаг балок перекрытия обычно составляет от 50 до 100 см, но наиболее удобным является шаг в 60 см, позволяющий укладывать плиты утеплителя без подрезки. Для выравнивания высоты балок их подтесывают либо используют подкладки из доски.Если балки укладывают в специальные карманы в кладке, их концы обязательно обрабатывают обмазочной гидроизоляцией и обворачивают рубероидом. Выравнивают их аналогичным образом.
- На крайние балки перекрытий устанавливают стойки. Крайние стойки выполняют из бруса 100х150 мм, высота и линия установки стоек определяется по заранее подготовленному чертежу. Стойки выравнивают с использованием уровня и отвеса и временно закрепляют укосинами в перпендикулярных направлениях – вдоль и поперек оси крыши. Это позволит установить стойки без отклонений в какую-либо сторону. Укосины делают из любой доски и прибивают на гвозди.Между крайними стоками натягивают шнурку и выставляют по ней остальные стойки с шагом, равным шагу балок перекрытий, то есть на каждую балку. Все стойки закрепляют аналогично крайним. У вас должны получиться два ряда стоек одинаковой высоты, идущих параллельно друг другу.
- На стойки укладывают и закрепляют прогоны из доски 50х150 мм, закрепляют прогоны на гвозди 150 мм и на уголки с помощью саморезов. На прогоны кладут ригеля из доски 50х200 мм узкой стороной вниз – это увеличит их жесткость. Так как при эксплуатации на ригеля не будет оказываться нагрузка, такого сечения доски вполне достаточно, однако, чтобы исключить их прогиб и увеличить надежность в процессе монтажа, при установке ригелей под них ставят временные опоры из доски не тоньше 25 мм. Сверху ригеля скрепляют одной или двумя досками – также временно, до установки стропил. При этом доски нужно располагать не посредине затяжки – там они будут мешать дальнейшему монтажу, а отступив около 30 см.После установки стоек, прогонов и ригелей у вас получается жесткая конструкция, ограничивающая внутренние помещения мансарды. Для увеличения ее прочности впоследствии ее закрепляют подкосами и схватками.
- Устанавливают из доски 50х150 мм. Сначала выполняют шаблон из доски 25х150 мм – она легче и быстрее обрабатывается. Доску необходимой длины прикладывают к верхнему прогону, рисуют форму запила прямо на доске и выпиливают его. Прикладывают шаблон к прогону в местах установки стропил, и если он везде совпадет, то верхнюю часть всех стропил можно выполнять по шаблону. Нижнюю часть, опирающуюся на мауэрлат рядом с балками перекрытия, каждый раз вырезают по месту.Крепят стропила с помощью уголков и саморезов и на гвозди.
- Для выполнения верхних стропил необходимо разметить центр крыши. Сделать это можно с помощью временной стойки, прибитой к мауэрлату и крайней затяжке с торца крыши так, чтобы один край доски проходил по центральной линии крыши. По этому краю и выравнивают стропила. Далее готовят шаблон из доски 25х150 мм, прикладывая его в краю установленной доски на нужном уровне и к прогону, на который опираются нижние стропила. Размечают верхний и нижний запилы и выпиливают шаблон. Прикладывают его поочередно к обеим сторонам крыши, проверяя, насколько точно размечен ее центр. Если ряды стоек выполнены параллельно, то проблем с установкой верхних стропил быть не должно – все они будут иметь одинаковый размер.
- По шаблону выполняют необходимое количество стропильных ног. Стропила устанавливают на прогоны и соединяют в верхней части с помощью накладных металлических пластин или обрезков доски на саморезы. В прогон стропила упирают на запилы и закрепляют на уголки. Чтобы стропила стояли прямо, их закрепляют с помощью подкосов, установленных нижним концом на затяжки. Так ставят все стропила. Крепят подвесные стойки – отрезки доски 25х150 мм. Верхний край доски закрепляют в месте соединения стропил, нижний – к затяжке.
- Ставят подкосы под нижние стропила из доски 50х150 мм, упирая их нижним косым срезом в балку перекрытия и закрепляя на уголки, а верхний край крепят сбоку к стропильной ноге, прибивают на один-два гвоздя, после чего сверлят сквозное отверстие и закрепляют на болт или шпильку. После установки нижних подкосов убирают все временные подпорки и стойки.
- Зашивают фронтоны, оставляя дверные и оконные проемы. Если балки перекрытий уложены в карманы стен, на нижние стропила крепят кобылки – доски, продолжающие линию стропил и образующие свес крыши. При укладке перекрытий поверх мауэрлата балки и так выступают на необходимое расстояние, и в кобылках необходимости нет.
- , соответствующую типу кровельного покрытия – сплошную или разреженную. На обрешетку кладут гидроизоляции и приступают к монтажу кровельного покрытия, например, .
Ломаная мансардная крыша обычно не нуждается в утеплении – утепляют лишь стены и потолок мансарды. Воздушное пространство, образуемое под стропилами, обеспечивает хорошее проветривание чердака, уменьшает нагрев помещений мансарды летом и обеспечивает дополнительную теплоизоляцию зимой. Поэтому при зашивке фронтонов важно оставить вентиляционные окошки в верхней части крыши, над перекрытиями мансардного этажа.
Видео — инструкция по возведению мансардной крыши
