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.
Виды и особенности мансардной крыши
Строительство просторного частного дома часто предполагает сооружение мансарды. Это позволяет сделать функциональным каждый квадратный метр площади. При этом крыши различаются по своим особенностям, внешнему виду и технологии сооружения.
Что такое мансарда и как она появилась
В XVII веке французский архитектор Франсуа Мансара стал использовать в разработке проектов высокие крыши. Это позволяло достичь необходимых визуальных эффектов, создать красивый дизайн здания. Помещение под высокой крышей получилось довольно просторным и архитектор предложил использовать его в качестве комнаты для не слишком именитых гостей или обслуживающего персонала. В XVIII веке мансарды получили широкое распространение в России, например, в Санкт-Петербурге многие здания были оснащены просторными мансардами, крышей сложной формы. В дальнейшем преимущества таких конструкций стали более популярны.
Мансарда представляет собой жилое чердачное помещение, расположенное под высокой кровлей. Эта площадь чаще всего занимает всё свободное пространство под крышей, но возможны и варианты, в которых комната размещена только на определённой части чердака. Высота стен наклонного потолка часто не превышает 1,5 м, а далее начинается угол ската кровли. Конструкции могут быть различными, но всегда мансарда требует определённого обустройства, предполагающего утепление, оборудование жилой зоны.
Когда нельзя и когда можно делать мансарду
Обустроенная и комфортная мансарда — это дополнительное жилое помещение в доме. При этом существуют ситуации, когда невозможно сделать чердак жилым и уютным помещением. В таких случаях возникают существенные проблемы и помещение может быть неудобным в эксплуатации.
Создание жилого помещения на чердаке осложнено или невозможно в следующих ситуациях:
Лучшим вариантом является проектирование дома сразу с мансардой. Это позволяет предусмотреть все особенности чердачного жилого помещения и сделать крышу с оптимальными параметрами. Если же дом уже построен, а кровля имеет достаточную высоту и выполнена из прочных материалов, то сделать мансарду можно в готовом строении. Конкретного варианта обустройства в таком случае не существует, так как все зависит от индивидуальных особенностей готовой кровли, прочности чердачных перекрытий и других факторов.
Особенности конструкции
Для сооружения мансарды в строящемся доме следует правильно оборудовать крышу. При этом конструкция мансарды состоит из несущих элементов кровли и чердачного перекрытия, а для полного обустройства проводятся утепление, гидроизоляция и отделочные работы.
Для того чтобы чердачное помещение стало комфортной жилой комнатой важно предусмотреть наличие в конструкции кровли всех необходимых слоёв. Обязательно при строительстве крыши размещают следующие слои:
Перед строительством дома с жилым чердачным помещением создаётся проект, в котором содержится вся важная информация о будущем сооружении. Проект предполагает наличие подробного чертежа всего дома и мансарды в частности. Дополнительная информация содержит данные об используемых материал, параметрах помещения.
При проектировании учитывается множество факторов. Например, вариант обогрева чердачного помещения, климатические условия, назначение комнаты. Это позволяет сделать мансарду, максимально соответствующую условиям эксплуатации и отвечающую современным требованиям комфорта.
Преимущества и недостатки мансардной крыши
Обустройство чердачного пространства под жилое помещение — сложный процесс, требующий знания всех особенностей дома. Для этого стоит узнать преимущества и недостатки мансарды, характеризующие эту конструкцию.
Основное преимущество обустройства чердачного помещения заключается в максимальной рациональности использования пространства под крышей. Мансарда также обладает и следующими преимуществами:
Недостатки мансарды выражены в сложности обустройства помещения. Для создания на чердаке оптимальных условий для проживания необходимы тепло— и гидроизоляционные материалы высшего качества и степени безопасности. Особенно важно правильно спроектировать кровлю, установить специальные окна и обеспечить качественную вентиляцию подкровельного пространства.
Варианты мансард
С момента внедрения в архитектуру мансард появилось множество вариантов таких конструкций. Все они отличаются внешним видом, технологией сооружения, особенностями эксплуатации, но всегда позволяет рационально использовать площадь чердака.
Многощипцовая кровля — один из самых сложных вариантов конструкций кровли. Снаружи крыша представляет собой комплекс угловых выступов, а внутри потолок имеет сложную форму.
Многощипцовая кровля обладает как преимуществами, так и недостатками. Плюсы такой конструкции выражены в следующем:
Недостатки мансардной крыши выражены в сложности проектирования и обязательном тщательном расчёте параметров сооружения. Поэтому перед строительством создают профессиональный проект, учитывая все особенности конструкции. В противном случае кровля может быть ненадёжной или неровной, что отрицательно отразится на эксплуатационных характеристиках здания.
Мансарду можно сделать под асимметричной крышей. Такая конструкция отличается тем, что имеет стороны с разными параметрами. Крыша асимметричного типа представляет собой треугольник, преломление которого происходит не на верхне углу, а у основания. В результате этого образуются разные углы и стороны, площадь одного ската больше, чем площадь другого.
Основное преимущество асимметричной кровли заключается в том, что окна будут вертикальными, а не наклонными. Это позволяет предотвратить попадание влаги внутрь помещения. Мансарда под такой крышей более просторна и обеспечивает комфортное проживание. При сооружении асимметричной крыши важно правильно провести расчёт нагрузки на каждую сторону, ведь от этого зависят надёжность крыши и уют внутри мансарды.
Для жилого дома, имеющего периметр с равными сторонами, подойдёт шатровая кровля. Конструкция предполагает наличие скатов с одинаковыми параметрами и поэтому форма здания должна быть квадратной. Шатровая крыша может быть куполообразной, конической или пирамидальной. Последний вариант является более практичным и часто украшает жилые дома.
Вальмовая крыша обеспечивает просторное чердачное помещение. Конструкция имеет 4 ската, 2 из которых часто обладают большими размерами, чем 2 поверхности, расположенные с торца здания. Вальмовая кровля позволяет получить просторное помещение мансарды, площадь которой больше, чем при наличии односкатной кровли.
Кровля с кукушкой представляет собой крышу, имеющую небольшой треугольный или другой формы выступ, в котором часто располагается мансардное окно. По форме такие сооружения могут быть вальмовыми, арочными, одно— или двускатными. Выступ имеет собственную стропильную систему, сопряжённую с главной. Кровля с кукушкой позволяет получить мансарду большей площади, чем простая скатная крыша. На поверхности может присутствовать несколько кукушек.
Односкатные кровли
Для создания простой и большой мансарды часто сооружают односкатные кровли. В чердачном помещении присутствует одна полноценная стена, а другая представляет собой наклонную поверхность. Окна при этом часто располагаются наклонно, но возможен монтаж кукушки или размещение окон на основной стене мансарды.
Наиболее удобным является угол наклона в 40°, что позволяет сделать на чердаке мансарду. При монтаже скат располагают с подветренной стороны. Наличие одного угла кровли способствует увеличению полезной площади мансарды, над которой можно расположить маленькое чердачное пространство для хранения вещей.
Двускатная крыша с мансардой
Крыша, имеющая два ската, позволяет создать мансарду с равномерным подъёмом потолка. С двух сторон крыша расположена под одинаковым углом к стенам. В местах примыкания потолка к стенам образуется площадь, функциональность которой минимальна. Для создания просторного чердачного помещения достаточно сделать крышу с углом в 45°, что оптимально для домов, ширина которых не более 6 м.
Обустройство мансарды под двускатной крышей является популярным и эффективным вариантом рационального использования чердачного пространства. Часто мансарда оснащена балконом, расположенным на торце здания. При проектировании требуется расчёт всех параметров и определение расположения окон.
Кровля ломаной формы
Одной из разновидностей двускатной кровли является ломаная форма. Такая конструкция имеет два ската, но каждый из них сооружён так, что состоит из двух частей. Эта особенность позволяет уменьшить угол наклона кровли и увеличить высоту стен мансарды. В результате этого чердачное помещение становится более функциональным и используется гораздо более рационально.
Ломаная форма требует правильного сооружения стропильной системы кровли. Нагрузка на крышу при этом невысока, так как наличие двойных скатов способствует быстрому отведению осадков.
Четырёхскатные крыши с мансардой
Особенность мансарды, обустроенной под четырехскатной кровлей, заключается в том, что все 4 стены имеют небольшую высоту. Потолок наклонно возвышается со всех 4 сторон и поэтому полезная площадь мансарды под такой крышей довольно небольшая. Простая четырехскатная кровля практична в эксплуатации, так как осадки быстро сходят по крыше вниз.
Конструкции четырехскатной крыши могут быть и более сложными. Например, многоуровневые варианты, включающие в себя несколько наклонных поверхностей, расположенных на разных уровнях.
Варианты крыши мансарды
Конструкции кровель, которые позволяют сделать мансарду в чердачном пространстве, разнообразны. При проектировании особенное внимание стоит уделить и кровельному материалу, который подбирают в зависимости от климатических условий, особенностей конструкции, личных предпочтений и дизайна зданий.
Металлочерепица
Стальная или алюминиевая металлочерепица востребованы в качестве покрытия кровли с мансардой. Материалы могут быть любого цвета, но при выборе стоит обратить внимание на следующие особенности:
Металлочерепица отличается надёжностью и обеспечивает комфорт в чердачном помещении. Для обустройства под кровлей мансарды стоит выбирать прочные, долговечные структуры, устойчивые к климатическим воздействиям.
Мансарда с крышей из стекла
Стекло редко используется для создания кровли и особенно не подходит для суровых климатических условий. В очень теплом климате реально сделать мансарду со стеклянной крышей, применяя особо прочные материалы и разработав точный проект конструкции.
При проектировании мансарды с прозрачной крышей важно провести тщательный расчёт нагрузки на кровлю, определить параметры стен, угол наклона. Для создания кровли используют прочные материалы, устойчивые к перепадам температур и механическим воздействиям.
СИП-панели для крыши
Специальные строительные щиты из древесной прессованной стружки и пенополистирола могут использоваться для создания крыши мансарды. Этот материал обладает следующими особенностями:
При использовании СИП-панелей для кровли важно обеспечить хорошую гидроизоляцию сооружения для защиты материала от влаги.
Профнастил для кровли мансарды
Для обустройства крыши с мансардой можно использовать любые кровельные материалы, обеспечивающие надёжную защиту несущих элементов конструкции. Профнастил является одним из востребованных и доступных вариантов. Металлические листы с полимерным покрытием могут быть любого цвета, а при выборе важно обратить внимание на то, что материал должен быть предназначен для кровли.
Как сделать мансардную крышу
Строительство крыши с мансардой предполагает определение варианта конструкции. Только после этого начинается этап проектирования, при котором подбирают материалы, параметры, архитектурные особенности сооружения. Основными являются следующие этапы строительства:
При обустройстве мансарды важно учитывать климатические условия
Отдельным этапом работ является создание и установка мансардных окон. Пластиковые современные конструкции — распространённый и практичный вариант. Изготовление небольших или сложной формы окон проводится под заказ. Монтируют конструкции в специальный проём, который следует предусмотреть при монтаже стропильной системы крыши. Окна могут быть расположены на торцах кровли, кукушке или наклонно на крыше.
Фотогалерея: варианты интерьеров для мансард
Видео: особенности отделки мансарды
Пространство мансарды может выполнять любую функцию, но всегда важно ещё на этапе строительства и проектирования дома определить тип конструкции, параметры и материалы для сооружения мансарды.
Каково устройство мансардной крыши + конструкция стропильной системы и кровельного пирога
22.03.2017 6,065 Просмотров
Мансардная крыша — это не совсем обычная конструкция.
Такое сооружение не только должно завершать целостное сооружение здания и выполнять функции защиты.
Но и располагать к комфортной жизни в помещении, располагающемуся под ней.
Чтобы жилая площадь была пригодна для использования необходимо понимать суть конструкции такого сооружения и нюансы процессов ее монтажа.
Устройство мансардной крыши частного дома
У подобной конструкции имеется ряд элементов, который и составляет целостную систему крыши.
Устройство мансардной кровли выглядит таким образом:
Из каких узлов и деталей состоит мансардная крыша, вы увидите на этом чертеже:
Чертеж устройства мансардной крыши
Кровельный пирог
В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.
Представлена она несколькими слоями различных материалов, которые необходимы для защиты помещения мансарды от холодных воздушных масс и повышенного уровня влажности.
Кровельный пирог мансардной крыши включает в себя:
Каждый слой предназначен для выполнения определенных функций, которые необходимы для нормальной работы всей системы крыши.
Если допустить ошибки при монтаже или пренебречь каким-либо из слоев, то это может привести к необходимости переделать всю конструкцию.
Также стоит рассчитывать структуру пирога и материалы для его сооружения в соответствии с погодой и климатом, присущими региону.
Начинают оборудовать кровельный пирог с сооружения обрешетки, разновидность которой подбирается в зависимости от выбранного кровельного покрытия и бывает сплошного типа или разреженного.
Алгоритм монтажа для любых разновидностей кровель аналогичен, только отличается необходимостью оборудования теплоизоляционного слоя.
Схема кровельного пирога в разрезе
Вентиляция мансардной крыши
Прежде всего стоит отметить разновидности систем вентиляций, которые устанавливают вообще в доме и в частности в конструкции мансарды:
Самым простым решением, требующем минимальное количество затрат является первый вариант системы вентиляции. Для обеспечения в такой разновидности конструкции постоянного притока воздушных масс можно применить оконные или стеновые устройства-клапана.
Вентиляция в пространстве крыши для мансарды проходит естественным образом, воздушные потоки самопроизвольно передвигаются под материалами кровли.
Направлены потоки воздуха с нижней части системы (от карниза) к верхнему (к коньку). В некоторых случаях для обеспечения крыше вентиляции достаточно соорудить грамотно всю конструкцию и в дополнительных устройствах не будет необходимости.
В такой системе также имеются слои, которые обеспечивают вентиляцию мансардной крыши.
Представлены такие слои:
Устройство стропильной системы мансардной крыши
Непосредственно мансардный этаж и определяет то, какой будет крыша над ним. Этажи бывают ломанными, треугольными, ассиметричными, при этом занимать могут всю площадь или ее часть.
Прежде, чем разбираться, что собой представляет стропильная конструкция мансардной утепленной кровли, следует ознакомиться с разновидностями конструкций крыш:
Если говорить о разновидностях стропильных систем, то они бывают 3х видов:
Мансардная крыша: двухскатная конструкция деревянного дома
Угол наклона
Очень важным параметром в сооружении крыши является определения угла наклона крыши. Такое значение определяется не только дизайном здания, особенностями фасада, но и выбранным кровельным материалом и местными климатическими условиями.
Если осадки, выпадающие на местности, где расположен дом, имеет большое значение, то угол наклона крыши колеблется от 45 до 60 градусов.
Такое значение ската обеспечит лучший сход снега с поверхности, а, соответственно и уменьшению уровня нагрузки. Кроме осадков, такой параметр угла оберегает крышу от оледенения.
Если же дом расположен на местности, в которой частое явление – это сильные ветры, то значение угла ската одолжено быть минимальным. В ином случае конструкция может быть разрушена из-за погодных условий. При таких условиях вариации этого параметра от 9 до 20 градусов.
Однако, самый распространённый и оптимальный угол наклона крыши – это 20-35 градусов. Такое значение подходит для обустройства крыши практически любой разновидностью материала.
Процесс монтажа
Для того, чтобы самостоятельно сконструировать мансардную крышу, необходимо придерживаться определенной последовательности действий:
Заключение
Конструкция мансардной крыши хоть и проста, но имеет свои нюансы. Очень важно понимать суть процессов, чтобы безошибочно провести монтаж системы самостоятельно. И следует изначально составить проект всего здания, чтобы уберечь себя от ошибок.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете всё о устройстве мансардной кровли:
