Безраспорная стропильная система мансардной крыши

Это пример правильного подхода к обустройству чердачного помещения обычной двухскатной крыши

Форма мансардной крыши

О формах крыш частных домов подробно рассказано в статье. Для обустройства мансарды больше всего подходят, конечно же, двускатные крыши, особенно ломаные. При использовании классического варианта двускатной крыши жилое помещение мансарды получается довольно небольшим, а часть площади по периметру дома, где высота потолка очень мала, буквально пропадает зря. Если же предусмотреть ломаную крышу, скат которой образован двумя линиями – более крутой внизу, у карниза, и более пологой сверху, у конька, то полезная площадь мансарды заметно увеличится и жить в ней станет намного комфортней. Чаще всего нижняя часть скатов по отношению к плоскости пола мансарды наклонена на 60°, верхняя — на 30°. Вообще же, наклон нижних скатов может колебаться между 45° и 80°.

Как построить правильно ↑

Строительство ломаной мансардной крыши можно, пожалуй, назвать довольно простым и экономичным. Но чтобы оно стало действительно таким, перед тем как приступить к строительству данного типа кровельной системы, необходимо произвести точный расчет ломаной мансардной крыши, включая расчет несущей конструкции и возможных нагрузок. В зависимости от этих показателей и будет определен тип стропильной системы, выбран строительный материал, предназначенный для ее изготовления, вид кровельного материала.

Устройство: полезные рекомендации ↑

Стропильная система ломаной мансардной крыши обычно изготавливается следующих материалов:

  • пиломатериалы,
  • металлические швеллеры,
  • железобетонные конструкции.

Самым оптимальным и популярным материалом считается первый – дерево. Поэтому особого внимания требует противопожарная безопасность будущей крыши. Конечно, расположение дымоходов регулируется строительными нормами, но этого недостаточно для препятствия возгоранию или распространению огня – все деревянные конструкции должны быть тщательно обработаны противопожарными средствами. От размножения там насекомых и развития плесени защитит специальная обработка.

Установка мауэрлата. Первым этапом устанавливают балки перекрытия (сечение 20 х 10 см) и мауэрлат – опорный брус из дерева, который укладывают на стены здания в той же плоскости, что и внутренние поверхности стен. До укладки мауэрлата основание под ним гидроизолируют. Опорный брус крепят при помощи:

  • скоб, вмурованных на 2–3 ряда ниже, чем стенной верх;
  • армирующего пояса из железобетона (для зданий из пенобетона или газосиликата);
  • 3–4-миллиметровой проволокой из стали, уложенной в кирпичную кладку.

Исключение составляют каркасные деревянные, бревенчатые и брусовые дома, где роль мауэрлата играют верхние бревна или венцы.

Монтаж несущей основы. Ее устройство осуществляют по частям. Боковые секции конструкции мансарды монтируют  из обрезных досок размером 25 х 100 или 25 х 150 мм. Сначала по шаблону производят заготовку нижних стропил, затем к их торцам крепят прогоны, грани которых предварительно оструганы под конкретным углом. Верх несущей конструкции собирают из досок такого же сечения. Нарезку деталей проводят по шаблону и скрепляют встык при помощи фанеры большой толщины. Усиливающие стойки прибивают к затяжкам и стропилам внакладку.

Установку модулей проводят поочередно. Сначала монтируют  боковые секции, которые необходимо  временно зафиксировать  в нужном положении, используя  технологические упоры. После этого боковые секции скрепляют с помощью боковых рам, поднятых наверх. Чтобы верх несущей стропильной конструкции выставить в требуемом положении, к нижней плоскости фронтонных рам, которые были установлены первыми, прибивают осевой брус в качестве временного прогона. Выверив промежуточные рамы по вертикали, их скрепляют прогоном с помощью технологических раскосов.

По завершении этого цикла работ  каркас крыши усиливают, установив стойки вертикальных стен. Поверх стропил прибивают обрешетку, после чего несущая конструкция крыши приобретает требуемую пространственную жесткость. Теперь осевой прогон и другие временные крепи можно убрать.

Утепление ломаной мансардной крыши. Данная процедура состоит из трех этапов:

  • укладка гидроизоляции – ее выполняют поверх стропил, как правило, внахлест, проклеивая места соединения специальным скотчем.
  • установка теплоизоляционного материала – рулоны минваты или другого подходящего утеплителя нарезают в соответствии с межстропильными проемами и укладывают с небольшим нахлестом. Маты монтируют в распор к стропилам, чтобы обеспечить отсутствие щелей.
  • укладка пароизоляционного материала, который защитит утеплитель от попадания пара, содержащегося в теплом воздухе.

© 2021

Монтаж мансардной крыши

Проектирование

Прежде чем приступить к монтажу мансардной крыши, необходимо заранее спроектировать ее конструкцию. Для этого, в первую очередь, рассчитывают угол наклона скатов кровли для быстрого схода осадков. Его величина зависит от предполагаемой нагрузки, которую кровля будет испытывать на себе с учетом климатических особенностей местности, типа кровельного материала и его веса, что будет впоследствии использоваться, а также архитектурных предпочтений будущих хозяев дома.

Читайте также:  Вертикальная пожарная лестница с ограждением

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(»); Простейшая конструкция мансардной кровли выглядит как слоеный пирог и состоит из:

  • наружной части и финишного покрытия;
  • обрешетки;
  • стропильной системы;
  • так называемого мауэрлата или деревянных балок, к которым прикрепляют стропила;
  • диагональных связей, необходимых для обеспечения надёжности кровли;
  • вертикальных опор – столбов, которые подпирают обрешётку и стропила;
  • внутренней и наружной гидро- и теплоизоляции.

Установка стропильной системы

Правильный и быстрый монтаж стропильной системы проводят, как минимум, втроем.

  1. Сначала приступают к укладке мауэрлатов по всему периметру. Для этого используют брус с квадратным сечением в 10 см, после чего устанавливаются опорные столбы, к которым крепятся продольные балки и диагональные связи для усиления конструкции.
  2. В качестве крепежных элементов всех перечисленных деталей конструкции используют штампованные металлические уголки и саморезы.
  3. Далее устанавливают перемычки и проверяют уровень по горизонту. Если удалось выявить перекос, то балки можно немного подрезать.
  4. Затем прибивают обрешётку, которую можно сделать из досок, фанеры или любого другого материала.

Тепло-, паро- и гидроизоляция

Следующий этап монтажных работ – это укладка изоляционного материала.

  1. Внутри помещения укладывают слой пароизоляции, а снаружи – теплоизоляционный материал.
  2. Крепят их при помощи обычных металлических скоб.
  3. Сверху так называемый кровельный пирог заканчивается слоем гидроизоляции, которая необходима для защиты от случайного попадания влаги под крышу.
  4. И в завершение производят укладку финишного покрытия.

Финишное покрытие

  • Для этого лучше всего использовать легкие кровельные материалы, к примеру, металлочерепицу или металлопрофиль (профнастил). Однако, бывают и исключения, когда используется более тяжелый материал глиняная или обычная черепица и т.д.
  • Изнутри помещение обшивается гипсокартоном или фанерой, а между их листами укладываются листы или маты теплоизоляционного материала в виде минеральной ваты, стекловаты либо пенополистирола. Надежная теплоизоляция играет немаловажную роль в обеспечении должного комфорта и тепла в таком помещении в холодное время года, так как мансарда имеет наибольшую площадь соприкосновения стен с внешней средой.

Мансардные окна

Особое внимание при обустройстве мансарды стоит уделить выбору мансардных окон.

  1. Их количество, форма, размер зависит от архитектурных особенностей здания, желаемого уровня освещенности помещения и предпочтений хозяев дома.
  2. Окна могут быть деревянными либо пластиковыми, с встроенными трех- или четырехкамерными стеклопакетами для лучшей теплоизоляции.
  3. При этом, деревянные рамы должны быть тщательно обработаны антисептиком и вскрыты лаком, а в пластиковых окнах необходимо предусмотреть специальные вентиляционные клапаны для проветривания и удаления лишнего пара из помещения.

Наглядно увидеть процесс монтажа мансардной кровли можно на видео:

Полумансарда и ее особенности

Полумансарда – это изначально жилой этаж, который совмещен с крышей. Полумансарда архитектурно выразительна, имеет свои особенности, а также она может быть использована как полноценное помещение.

Наружные торцовые стены имеют высоту не менее полутора метра, также они являются несущими.

По сути, боковые стены данного помещения образованы вертикально расположенной строительной конструктивной системой, а также скатом крыши.

Преимущества и недостатки полумансарды

Возведение мансардного или полумансардного этажа значительно сэкономит денежные затраты, в отличие от возведения полноценного этажа.

К преимуществам полумансардного этажа можно отнести несколько факторов. Существует возможность применения вертикального, то есть торцового полноценного остекления, без применения мансардных окон, которые являются довольно дорогим удовольствием. Также получается использовать пространство данного этажа более рационально, чем в мансардном этаже.

Типичный дом с полумансардой вместо второго этажа

Главным недостатком мансардных и полумансардных этажей является большая теплопотеря через кровельное покрытие. Но этот изъян легко устранить, проведя тщательную работу по устройству теплоизоляции, соблюдая все этапы и используя качественные и проверенные материалы.

Полумансардный этаж также будет стоить дороже, чем устройство мансардного этажа, но дешевле, чем устройство полноценного этажа.

Стропильная система полумансардной кровли

При проектировании каркасной конструкции необходимо учесть будущий наклон кровли. Архитектурные особенности данного строения позволяют сделать высокую крышу, чтобы гармонировать с общим видом всего задания. Также проектируя крышу важно учесть все нагрузки. Она должна выдержать снег, дождь, ветер. При проектировании крыши очень тщательно разрабатывают будущую стропильную систему.

Данная система будет безраспорной, важно, чтобы стропильная нога производила работу на изгиб, не передавая нагрузку на стены. Одна из опор будет закрепленной, но с возможностью вращения, а вторая опора будет подвижной и свободно вращающейся. Важно помнить об устройстве мауэрлата и монтировке конькового прогона, опирающегося на стойки.

Общий вид стропильной системы полумансарды с изгибом кровли

Монтировать безраспорную конструкцию можно по-разному. Опорным брусом подшивается нижняя часть стропила, в этом брусе делается специальный паз для упора в мауэрлат. А в горизонтальной части стропильной ноги делают запил со скосом для опирания на брус.

Этот скос позволит избежать распора, что даст возможность работать стропилу на изгиб. Закрепление происходит при помощи гвоздей, уголков или скоб. На коньковый прогон укладывают верхние концы стропильных ног, и крепят по принципу скользящей опоры. Этот принцип позволяет конструкции при деформациях и изменениях двигаться в определенных, заданных границах.

Читайте также:  Как определить высоту конька двухскатной крыши?

Также можно использовать более распространенный вариант. Стропила укладывают друг в друга либо в прогон, связывая их между собой зубчатыми пластинами из металла. Верхние части стропил закрепляют болтом. В боковую часть вбивают по гвоздю под определенным углом.

Более подробная схема полумансардной стропильной системы

Также укрепление делают при помощи металлических пластин или уголков из стали, которые фиксируют стропильную ногу с двух сторон. Не стоит жестко крепить всю конструкцию, иначе вы лишите ее необходимого движения, и из-за этого распорная нагрузка перестанет передаваться на мауэрлат.

Особенности конструкции, и ее прочность

Стропильная конструкция требует скольжения и определенной свободы, иначе вся ее работа будет неверной. Обычно стропильные ноги крепят одним концом принципом скользящей опоры, а вторым на шарнирное соединение. Данный крепеж является самым правильным и эффективным, так как полностью поддерживает всю конструкцию в правильном состоянии, позволяет ей работать верно.

Коньковый прогон необходимо жестко упирать во фронтоны, чтобы предотвратить смещение конструкции из-за неравномерного распределения сил, одних вертикальных стоек для этого будет недостаточно.

Для придания устойчивости всей системе, низ стоек, которые поддерживают прогон, жестко защемляют путем врубки в лежень, а также крепят к перекрытиям. Монтируют также горизонтальную схватку, закрепляя ее гвоздями к стойкам. Данная схватка является предаварийным элементом для всей конструктивной системы и может спасти ситуацию, если нагрузка на кровлю окажется слишком большой и произойдет деформация.

Выбор материала

Подготовка к строительству крыши начинается с выбора типа кровли, расчета основных параметров, разработки проекта и чертежей. Следующий важный шаг – приобретение материалов.

Прежде всего, решается вопрос с выбором кровельного материала. Обычно основными критериями становится внешний вид и экономическая сторона. Количество необходимого материала определяется по площади кровли с запасом 10-15% в зависимости от его типа.

Для выбора материалов стропильной системы применяется такой подход:

  1. Стропила могут изготавливаться из бруса или спаренных досок необходимого сечения. Потребность исчисляется с учетом длины отдельной стропила и шага установки. Длина (L1)рассчитывается по формуле для длины ската. По шагу определяется количество стропил (Nc) на каждом скате.
  2. Длина бруса для мауэрлата равна периметру дома. Для него можно использовать брус размером 10х10, 10х15 или 15х5 см.
  3. Затяжка и стропильные ноги изготавливаются из бруса 10х10 или 10х20 см, но можно использовать и доски 5х10 или 5х20 см.
  4. Для прогонов и подкосов подходит доска 5х15 или 5х20 см.
  5. Для стоек нужен брус 10х10 или 10х15 см. Он же используется и для лежня.
  6. Обрешетку можно выполнить из доски шириной 10 или 15 см, толщиной 25 мм. Потребность в ней определяется по площади кровли, но за вычетом зазоров, определяемых по шагу монтажа.
Выбор материала

При покупке древесины надо выбирать сухой пиломатериал, с остаточной влажностью не более 20%. Перед монтажом все деревянные детали обязательно пропитываются противогнилостным составом.

В качестве гидроизоляции используется битумная мастика и рулонные (пленочные) материалы. Наиболее часто применяется рубероид и полиэтиленовая пленка.

Количество определяется по площади кровли, но увеличивается на 15-20% для обеспечения перекрытия на стыках.

Элементы стропильной системы

Самый важный момент в том, как сделать двухскатную мансарду, связан с обустройством стропильной системы, которую нужно сделать прочной, способной противостоять нагрузкам.

Она состоит из следующих элементов:

  1. Мауэрлат. Является основанием для кровли. Его закрепляют заподлицо на несущих стенах вдоль верхнего периметра. Обычно мауэрлат делают из бруса, величина его сечения зависит от веса крыши. Для крепления задействуют арматуру или металлические шпильки. Для гидроизоляции мауэрлата используют рубероид.
  2. Стропила. Для их монтажа берут доски размером 50х150 или 100х150 миллиметров. Их устанавливают под углом. В своей верхней части доски сходятся в конек, при этом их нижние концы упираются в мауэрлат. Ноги стропил являются основным опорным элементом конструкции, и именно благодаря их наличию крыша имеет треугольную форму. Между ними оставляют промежуток от 60 до 120 сантиметров.
  3. Конек. Так называют угол треугольника крыши с двумя скатами. Он образуется в месте стыковки двух стропильных ног.
  4. Растяжки и ригели. Данные усиливающие элементы горизонтального расположения монтируют между стропилами с целью погашения распирающей нагрузки. Чем выше они располагаются, тем толще для них подбирают брус.
  5. Бабки и стойки. Служат для передачи нагрузки с конька на несущие внутренние стены. Стоящие вертикально опоры располагают под коньком или центром стропила.
  6. Подкос. Отводит нагрузку от стропил на несущую перегородку. Представляет собой угловые подпирающие элементы, подстропильные ноги.
  7. Лежень. По своему назначению это аналог мауэрлата, который располагают сверху внутреннего несущего перекрытия. Его изготавливают из бруса квадратного сечения.
  8. Схватка. С помощью этого горизонтального бруска гасят распирающую нагрузку между вертикальными опорами крыш, имеющих большие размеры.
  9. Обрешетка. Является основанием для настила кровельного покрытия. Ее делают из необрезной доски или листов влагостойкой фанеры. Проект мансардной двухскатной крыши должен предусматривать устройство сплошной или решетчатой обрешетки в зависимости от кровельного покрытия.

Какие материалы выбрать для строительства ↑

Кровля мансардной крыши представляет собой многослойный «пирог», состоящий из кровельного материала, обрешетки, гидроизоляционной пленки, стропильной системы, вентиляционных зазоров, слоя теплоизоляции, потолочных реек, пароизоляции и отделочного материала.

Читайте также:  Монтаж софитов – это проще чем вы думаете!

Стропила и обрешетку, то есть каркас мансарды, делают из древесины сосны (бревен, брусьев и досок). Изъянов на ней быть не должно: «синюшность», трещины, сучки, гниль и поражение насекомыми-точильщиками станет причиной уменьшения срока службы крыши.

Какие материалы выбрать для строительства ↑

Конструкция мансардной крыши

В качестве кровельного материала можно использовать любой, но следует иметь в виду, что металлочерепица обладает наименьшей звукоизоляцией и худшими показателями по теплопроводности. Поэтому для сооружения мансардной крыши необходимо особенно ответственно подходить к выбору утеплителя.

Чаще всего используют плиты из минеральной ваты высокой плотности, при этом толщина этого слоя должна быть не менее 200 мм. В качестве гидроизоляционной пленки можно использовать полиэтиленовую, толщиной не менее 0,5 мм. Пароизоляционная пленка должна быть перфорированной.

Какие материалы выбрать для строительства ↑

Кровля выполняется в виде слоеного пирога, при этом выбору утеплителя уделяется особое внимание

Типы мансардных крыш

конструктивные решения

Рис.1 Расположение мансарды в зависимости от конфигурации крыши

  • а, б – в одном уровне, крыша двускатная классическая;
  • в – в одном уровне, крыша с переменным углом наклона(ломаная);
  • г – в одном уровне, крыша с выносными консолями;
  • д – в двух уровнях, крыша со смещением шипов опирания

Из рисунка видно, что если у ломаной крыши угол наклона верхнего ската и нижнего сделать одинаковым, что вполне реально, то внешне она будет очень схожа с двускатной классической. Однако схема силовой конструкции должна остаться той, которая используется для мансардной крыши, ее общий вид представлен на рис. 2.

Рис. 2 Схема силовой конструкции мансардной крыши

  1. верхний треугольник из стропил, может быть выполнен по типу висящей или наслонной конструкции;
  2. схватка, может выполнять функцию затяжки в конструкции висячих стропил или несущей балки под опорную стойку для наслонных стропил;
  3. боковые части силовой конструкции, которые выполнены в форме прямоугольных треугольников. Наслонные стропильные системы, соединяются между собой посредством схватки.

Этапы установки

Если вы хотите ограничить расходы на строительство, оптимальный вариант для вас — двухскатная крыша с жилой мансардой. Своими руками ее можно соорудить за пару недель, а небольшая профессиональная бригада справится за считанные дни. Возведение следует начинать с монтажа нижних балок, без которых можно обойтись лишь в том случае, если присутствует деревянное перекрытие. Следующим этапом является установка стоек, их крепят с помощью скоб или шипов и подпирают временными раскосами для большей устойчивости, ведь они станут «скелетом» мансарды. Далее начинается установка мауэрлата, на который крепятся стропильные ноги. В качестве стропил можно использовать только прямые доски, без сучков.

Этапы установки

Этапы установки

В первую очередь налаживают стропильные ноги у фронтонов, а потом уже по всей длине стен с шагом 60-120 см, в зависимости от ширины утеплителя и веса кровельного материла. Заключительной частью работ должна стать установка гидроизоляции, пароизоляции, обрешетки, контробрешетки. Если двухскатная крыша с мансардой будет использоваться в качестве жилья, ее необходимо утеплить с помощью минеральной ваты на базальтовой основе, эковаты или пенопласта. В конце фронтоны и свесы обшиваются любым пиломатериалом, а поверхность крыши покрывается металлочерпицей, ондулином или еврошифером. Вот так, затратив минимум средств, вы сможете своими руками в полтора раза увеличить жилую площадь своего дома, сделав его комфортным и привлекательным!

Этапы установки

Этапы установки

Некоторые важные моменты

Крепление стропил к мауэрлату можно выполнять несколькими различными способами:

  • используя два металлических уголка, по одному с каждой стороны стропила;
  • вбить гвозди под углом, чтобы пройдя через стропило, они прочно закрепились в мауэрлате;
  • при помощи специальных металлических скоб;
  • применяя плавающие крепления.
Некоторые важные моменты

Конек вальмовой крыши несет на себе значительную нагрузку, поэтому необходимо правильно закрепить на нем стропила. Это можно проделать различными вариантами:

  • накладкой стропил над брусом внахлест и скреплением болтами;
  • если используются деревянные или металлические накладки для крепления, то необходима подгонка стропил на коньке под требуемым углом.
Некоторые важные моменты

Подбор пиломатериалов необходимо делать исходя из той нагрузки, которую им придется выдерживать. Для основных элементов конструкции берется древесина только первого сорта, для дополнительных можно использовать древесину второго сорта.

При выборе материала для кровли, стоит обратить внимание на процент отходов, которые останутся после настила. При применении листовых изделий он может составлять до 30 процентов. Поэтому рациональнее использовать мягкие варианты кровельного покрытия либо сборку из отдельных элементов.

Некоторые важные моменты

Когда для крыши частного дома выбрана вальмовая крыша, то необходимо помнить, что чтобы защита сооружения была долговечной, прочной и надежной, подходить к ее проектированию и установке надо очень тщательно. Любые просчеты и ошибки в дальнейшем могут привести к значительным затратам по их исправлению либо полной замене конструкции. В случае неуверенности в своих силах лучше обратиться к профессионалам.

Некоторые важные моменты