врезка мансарды в крышу
Как установить стропильную систему двускатной крыши
Стропильная система — одна из завершающих стадий строительства дома. От того, насколько правильно она исполнена, зависит долговечность самого строения и комфортность проживания в нём. Простота исполнения позволяет выполнить работы самостоятельно при участии помощника.
Стропильные системы под мансарду
Сегодня наблюдается настоящий бум использования в загородном строительстве различных архитектурных элементов, которые в условиях промышленного строительства, казалось бы, навсегда ушли в прошлое. Речь идёт о таких устройствах, как эркеры, мансарды, мезонины и им подобных. Они позволяют значительно увеличить площадь полезного пространства и придают зданию оригинальный красивый вид.
Особой популярностью пользуются мансарды, позволяющие устроить в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение. Для этого используются специальные стропильные системы, призванные обеспечить возможность создание такого помещения при условии достаточной прочности конструкции.
Виды стропильных систем
Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:
Фотогалерея: что такое мансарда
Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:
Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой
Элементы и узлы стропильной системы мансардной крыши
Очевидно, что наиболее прочной конструкцией является двускатная крыша. Но для получения достаточно просторного помещения при таком устройстве стропил нужно уменьшать угол между скатами, а это ведёт, к повышению ветровых нагрузок на кровлю. Разумный выход находится в создании полумансарды, когда от пола до потолка устанавливаются стойки на высоту 1,3–1,8 метра, а уже к ним крепятся стропила.Такое устройство требует установки низких ригелей, чтобы компенсировать распирающие нагрузки от стропильных ног на стойки.
Использование ломаной крыши позволяет упростить форму помещения мансарды и получить больший объём жилого пространства.
Основными элементами стропильной системы являются:
При монтаже стропильной системы широко применяются дополнительные детали для усиления крепления элементов конструкции.
Расчёт стропильной системы
Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.
Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок — сочетание воздействия ветра и снега — и установить оптимальный угол между скатами кровли.
Порядок расчёта количества стропил
Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000 : 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000 : 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног.
При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей.
Материалы для стропильной конструкции
Традиционным материалом для стропил в России является древесина. Лучшим вариантом считается лиственница, однако, по цене и доступности её не всегда можно использовать. Поэтому применяются брусья из древесины хвойных пород. Размер сечения зависит от конструкции здания.
Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:
Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой
В основе стропильной системы с двускатной крыши лежит треугольник — наиболее жёсткая фигура.
Перечислены только основные элементы стропильной системы. Могут быть использованы и дополнительные детали для увеличения прочности конструкции.
Монтаж стропильной системы кровли с учётом формирования мансарды
Стропильная система двускатной крыши может формироваться двумя способами:
Более производительным и удобным способом является первый вариант.
Сборка стропильных ферм внизу
Такая работа производится в следующем порядке:
Видео: сборка стропильных ферм «на земле»
Установка стропильных элементов
Стропила, как основной несущий элемент скелета кровли, должны быть надёжно соединены между собой. Для этого придумано множество разных способов, в том числе специфических, предназначенных для отдельных видов строений. Особого отношения требует стропильная система деревянного дома. К мауэрлату балка крепится скользящим устройством, а коньковое соединение производится на шарнире. Это связано с постоянными сезонными подвижками сруба, которые необходимо компенсировать.
Фотогалерея: способы соединения стропильных ног
Установка опорных стоек и прогонов
Это ответственная операция, потому что на этом этапе формируется поверхность лицевой отделки стен и потолка мансарды. Поэтому порядок исполнения такой же, как при установке стропил:
Для изготовления всех деталей стропильной системы используется брус одинаковых размеров, как правило, размером 50х150 или 40х150 миллиметров.
Видео: быстрый монтаж стропильной системы
Обрешётка
Это обязательный элемент стропильной системы. В случае когда в подкровельном пространстве формируется тёплое мансардное помещение, обрешётку делают дважды:
Кроме того, устанавливаются ещё и контробрешётки, при помощи которых организовывается вентиляционная система подкровельного пространства.
Для обрешётки используется доска размерами 25х100 миллиметров обрезная или необрезная. Необрезную доску нужно предварительно ошкурить. Доску шире указанного размера применять не рекомендуется. При короблении она может деформировать финишное покрытие или повредить кровельный пирог.
Крепление досок обрешётки производится гвоздями длиной не менее 70 миллиметров и не менее двух штук на каждое пересечение. Такой способ увеличивает сопротивляемость конструкции ветровым нагрузкам.
Шаг обрешётки зависит от материала финишного покрытия — для керамической черепицы и мягкой кровли он должен быть минимальным (порядка пяти сантиметров), для металлочерепицы или профнастила допускается расстояние между досками до 70 сантиметров.
Видео: обрешётка стропильной системы
Отделка стропил
Стропильная система после монтажа всех элементов кровли становится практически недоступной для осмотра и обслуживания. Поэтому перед установкой каждой детали на место её нужно тщательно обработать защитными составами. На рынке стройматериалов достаточно специальных средств для защиты деревянных конструкций от поражения бактериями и гнилью, а также различных противопожарных пропиток.
При этом нужно учитывать, что проведение защитных операций на готовой конструкции не всегда эффективно, поскольку необработанными остаются скрытые поверхности.
Любые средства защиты древесины сертифицируются государственными инстанциями, поэтому при покупке нужно требовать у продавца сертификат соответствия. Он выдаётся санитарными органами и пожарной инспекцией. В первую очередь гарантируется безопасность состава для человека и его соответствие объявленным качествам.
Какие из них выбрать, решает сам потребитель в зависимости от своих финансовых возможностей. В принципе, всегда можно нарваться на подделку, но выяснится это только после многолетней эксплуатации.
Пропитки могут наноситься широкой фальцевой кистью или валиком, но нередко используется и краскопульт.
Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши с мансардой
Надёжная кровля во многом определяет длительность жизненного цикла строения. Правильно устроенная кровля обеспечивает комфортность и стоимость проживания в доме. В условиях России, когда отопление необходимо большую часть года, правильно устроенная утеплённая кровля сохраняет до 30% тепла. А качественное утепление возможно только при качественной стропильной системе.
Строительство мансардной крыши: отличия стропильных систем, этапы монтажа, фото
Чертежи стропильной системы мансардной крыши
Любое упоминание о мансарде ассоциируется с объёмной «пятиугольной» крышей, в которой можно жить, но существуют и другие варианты.
Односкатная мансардная крыша
Предельно простая, надёжная односкатная мансардная крыша. Благодаря прямолинейным формам выглядит скромно, но элегантно. Особой респектабельности добавляют большие панорамные окна «в пол», ведь такая конструкция не просто позволяет, а провоцирует их установку.
Дом с односкатной крышей, с окнами почти на всю стену
Стропильная система очень проста: прямые стропила единственного ската опираются на мауэрлат противоположных стен разной высоты, а если необходимо на промежуточные опоры. Пропорции стен подбираются под уклон в 35-45 градусов, что гарантирует устойчивость ветровым нагрузкам и нормальный сход снега.
Схема односкатной крыши для мансарды
Объём задействуется эффективно – при желании, это дополнительный полноценный этаж, так как полезная площадь равна площади предыдущего этажа.
Двускатная мансардная крыша
Относительно несложная широко распространённая крыша. Выглядит незатейливо, но внушает доверие, так как поддерживает традиции характерные русскому стилю. Как следствие, специально под мансарду проектируется редко, чаще адаптируется в готовом виде.
Двускатная крыша – традиционная, и чаще всего выбор падает на нее
Конструктивно проста – технические характеристики и стропильная система как у обычной двускатной крыши. Прямые стропила опираются на мауэрлат, под углом сведены в конёк. Фронтоны треугольной формы, прямые, отвесные, практически всегда остеклённые, часто с выходом на балкон.
Чаще всего применяют подобную схему для обустройства мансарды в небольшом доме с двускатной крышей
Полностью задействовать объём проблематично, но можно, даже нужно. Полезная площадь сравнительно невелика, потолок обычно «ломаный». Однако, умелой компоновкой мебели, смелыми дизайнерскими решениями недостатки можно обратить в достоинства.
Ломаная мансардная крыша
Самый популярный вариант – ломаная крыша с мансардой. Что совсем неудивительно – несмотря на сложность он наиболее удобный и практичный. Габаритные формы и ломаные линии символизируют основательность и профессионализм. Внешний вид этой крыши «по умолчанию» ассоциируется с «мансардой». Это вполне естественно – она целенаправленно проектируется под жилое помещение.
Чтобы добавить пространства на мансардном этаже предпочтение отдают ломаной крыше
Стропильная система достаточно сложная, но её достоинства стоят затраченных средств и усилий. Характерные пятиугольные фронтоны, с функционалом как у двускатной крыши – та же возможность вставить окна, устроить выход на балкон.
Схема более сложная, но дает больше пространства
Просторная мансарда крыши частного дома. Объём задействуется по максимуму – при полноценной высоте, полезная площадь помещения равна или немногим меньше, чем у предыдущего этажа.
Основы расчета каркаса мансардных крыш
Цель расчётов – найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.
Эстетическая сторона. Для начала проектируется общий эскиз крыши. Определяются пропорции, сопоставляются с размерами дома.
Разница между ломаной крышей и двускатной существенная
После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:
Факторы обрабатываются, суммируются. На основе результатов делаются выводы о размерах конструктивных элементов. Для гарантированной прочности они, округляются в большую сторону. Но технологичной сборке мешают индивидуальная ширина и толщина каждого конструктивного элемента стропильной системы, а их изготовление на заказ – невыгодно. Поэтому элементы объединяются в группы стандартных размеров пиломатериала. А стандартные решения значительно удешевляют проект – ведь на заказ всегда дороже.
Важно расчитать и угол наклона крыши
Если проект индивидуальный и нестандартный, лучше заказать точные расчёты. Принимая во внимание количество факторов, их специфику воздействия на стропильную систему напрашивается вывод – точный расчёт, это дело специалистов. Самостоятельно заниматься расчётами смысла нет – велика вероятность ошибки. Для стандартных и типовых решений можно адаптировать готовый действующий проект.
Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:
Планировка мансардных крыш
Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.
На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.
На мансарде можно обустроить кабинет с уголком для занятий музыкой
Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.
Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:
Сборка мансардной крыши
В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата. Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев.
Стропильная конструкция мансардной крыши
Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:
Видео описание особенностей расчёта мансардной крыши
Рекомендации, которые лучше знать в начале пути монтажа мансарной крыши
Точно по такому же принципу монтируется мансардный этаж с двухскатной крышей. Причём его устройство еще проще – все стропила сплошные.
Далее предстоит утепление крыши. Конечно, его можно делать снаружи, до монтажа мембраны, обрешётки и кровли. Но безопасней изнутри – не будет угрозы осадков и работы выполняться более тщательно, ведь от этого зависит успешная эксплуатация.
Утеплитель изнутри помещения защищается пароизоляционной плёнкой. А между ней и внутренней отделкой обязательное устройство вентиляционного зазора – внутренняя отделка не монтируется непосредственно на стропила. Для неё специально, так же как снаружи для обрешётки, набивается контррейка, или устраивается каркас.
Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.
Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов
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.
Содержание
Главный признак мансардных крыш
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:
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 технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:
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:
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:
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:
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.