Мансардная крыша и стропильная система для нее

Мансарда – это и еще один этаж, где можно проживать, и прекрасный наружный облик всего частного дома. Даже если мансарда будет эксплуатироваться только в летний сезон, и не будет отапливаться, тем не менее, данное пространство под кровлей в любом случае образует сильную «подушку воздуха», задерживающую тепло внутри всего здания.

Строительство мансардной крыши своими руками возможно, но только если вы являетесь специалистом с огромным опытом или вам должен помогать такой человек, потому что у данной части дома имеется сложная конструкция.

Мансардная крыша своими руками может быть возведена под различные конструкции кровли, однако самые популярные — это ломанная и двускатная. Чтобы выбрать необходимую конструкцию, надо эти два типа подробно разобрать.

Также человеку, который осуществляет строительство, необходимо определиться с разновидностью стропильной системы мансардной кровли. Необходимо создать пирог мансардной крыши. Рассмотрим их подробнее.

Разновидности стропильной системы

Строительство мансардного этажа или дома с мансардой начинается с возведения стропильной системы. Разный тип кровли относится к одной из двух разновидностей системы стропил. Всего существует две разновидности стропильной системы мансардных крыш:

1.  Висячая;
2. Наслонная.

Мансардная крыша своими руками, ее строительство берет начало с выбора системы стропил. Эти два вида имеют свои отличительные нюансы. Выбор того или иного вида находится в зависимости от расположения стен (капитальных) здания. Рассмотрим каждую разновидность в отдельности подробнее.

Висячая система

Стропильная система мансардной крыши называется висячей, потому что ее опора (висячие стропила) находится на стенах с несущей способностью, являющихся крайними. Такое происходит, если здание не имеет в наличии несущих перегородок, а есть только стены с внешней части.

Применить данный тип конструкции можно только в той ситуации, если расстояние между внешними стенами не превышает восемь метров. Потому что эта конструкция образует огромную нагрузку на основание капитальных стен.

Чтобы сделать нагрузку на основание гораздо меньше, применяются такие строительные элементы изготовления, как вертикальные бруски (бабки), затяжки, опорные балки, подкосы.

Итак, подкосы – это элементы конструкции, осуществляющие подтягивание балок перекрытия и предназначаются для соединения и передачи нагрузки. Строительная бабка осуществляет подвешивание затяжки к коньковой части кровли.

В данной стропильной конструкции для создания балок перекрытия используются бруски, которые имеют достаточно большую толщину. Сечение таких брусков составляет 100×200 миллиметров. Чтобы не сделать ошибку в расчетах, необходимо довериться профессионалу, потому что от этого зависит надежность пола.

Наслонная система

Отличительной особенностью данной конструкции является то, что она опирается не только на стены, но и на перегородки, построенные на основании здания. Поэтому на стадии проектирования мансардного помещения, необходимо все элементы конструкции фундамента тщательно продумать, если вы планируете устройство ленточного фундамента. На нем будут сооружаться несущие перегородки. Наслонная стропильная конструкция – более подходящий вариант для строительства мансарды, потому что она позволяет выдерживать гораздо большее давление, чем предыдущая система. Наслонная разновидность гарантирует надежность для балок перекрытия.

Если у вашей крыши ломаная конструкция, то стропильная система мансарды должна быть комбинированной. Это означает, что для коньковых стропил подойдет висячая система, а для боковых стропил – наслонная.

Монтаж крыши с мансардой

Во время строительства кирпичного здания сторона мансарды, которая является фронтальной, также делается из кирпича. Это упрощает процесс, так как не придется проводить расчеты параметров всех элементов кровли. Тем не менее, необходимо не забывать, что стены должны находиться на надежном основании. Также они должны иметь необходимую толщину, потому что фронтон образует огромное давление на фундамент строения.

Если же крыша дома мансарды у вас будет использоваться в качестве дополнительного этажа, то фронтон должен быть сделан из кирпича или пеноблоков. Это позволит создать под кровлей помещение.

Чтобы подкровельное пространство имело приемлемую высоту с двускатной крышей и простор, то угол каждого ската должен равняться 45 градусам. Величина угла зависит от ширины боковой части здания (торец). Если угол сделать меньше, то простор комнаты под кровлей также уменьшится. Если угол будет большим, то высота будет огромной, мансарда и ее стропильная система будут оказывать огромную нагрузку на фундамент. Также расход средств будет неоправданным.

Монтаж двухскатной крыши производится значительно легче чем для мансарды с ломаной крышей. Так как, чтобы возвести первую, применяются ровные стропила для мансардной крыши, исключаются перегибы и остальные связи, которые являются дополнительными. Но ломаная кровля мансарды позволяет соорудить помещение более просторным, а потолки благодаря такой конструкции будут иметь нужную высоту. Конструкция ломаной мансардной крыши не только создает простор, но и делает строение солидным. Сложность такой конструкции заключается в том, что она имеет огромное число соединительных узлов. Все эти соединения должны делаться согласно правилам, тогда вы сможете гарантировать высокое качество.

Перед тем, как проводить закупку материала для определенной разновидности стропильной системы мансардной кровли, нужно выполнить проектирование с необходимыми размерами.

Проект мансардного помещения

Когда вы чертите схему мансардного пространства, начертите ее в разнообразных проекциях, чтобы лучше изучить, как размещаются собранные компоненты. Необходимо правильно провести расчет высоты конька кровли – это наиболее важно, потому что от данного элемента зависит площадь помещения под крышей. Собирать в проекте лишнее нельзя, все расчеты обязательно должны быть точными.

Кроме высоты конька, надо сделать расчеты высоты потолка, а также размер подкровельного пространства.

Расстояние от пола мансарды до конька крыши должно равняться двум с половиной метрам. Если это расстояние меньше, значит это не мансардное помещение, а просто чердак.

Чтобы элементы имели точные значения и правильно располагались необходимо опираться на фигуру, которая имеет прямые углы (прямоугольник или квадрат). Прямоугольная фигура – это сечение мансарды. Отталкиваясь от сторон сечения, вы сможете определить необходимую величину углов (45-50 градусов). Также вы сможете определить местоположение конька крыши, стропил и остальных конструкционных элементов.

В самом начале необходимо определить середину ширины передней стены. Середина ширины передней стены поможет определить величину высоты конька крыши и потолка, местоположение стен-стоек, а также размеры свеса карниза.

Вследствие того, что любая конструкция имеет некоторое число связующих узлов, имеющие различные расположение. Лучше каждый связующий элемент начертить отдельно, чтобы узнать все особенности соединения между собой.

Также должна быть подготовлена схема стропильной системы мансардной кровли. Каждая конструкция стропильной системы, ее разновидность имеет основные и второстепенные элементы. Главные составляющие:

• Первый основной элементы – балки перекрытия. Их монтируют для основы других частей стропильной конструкции. Укладка балок перекрытия происходит на несущие стены дома.
• Конструкция состоит также из стропильной ноги. Она прямая в двускатной кровли или состоит из двух частей в ломаной крыше. В последнем варианте стропило, которое находится вверху, имеет название коньковое стропило, потому что создает наивысшую точку, которой является конек крыши. Другие стропила мансарды образуют стены и носят название боковые.
• Следующий элемент – это брус. Это важнейшая часть в двускатной конструкции кровли. Однако чаще всего брус не применяется при возведении ломаной крыши.
• Мауэрлат. Это тоже мощный брус, который укладывается сверху по периметру наружной стены. На мауэрлат проводится установка стропильных ног.
• Другой компонент – стойки. Это опора для укрепления той или иной конструкции крыши. К ломаной кровли прикрепляют два вида стропил: боковое и коньковое. В другом типе крыши в качестве стойки выступает подпорка для стропила большой длины.
• Скосы. Они являются связующим элементом для стоек. Также скосы – это продольные балки, которые придают конструкции дополнительную прочность.
• Следующая часть – это балки перекрытия чердака. Это соединительные узлы для стоек, а также основанием, чтобы обустраивать потолок.
• Межстропильные прогоны. Их установка проводится в ломаной крыше, чтобы придать жесткость.

Программа для расчета конструкций и необходимые таблицы

Если вы составляли проект самостоятельно, то его необходимо проверить профессионалу. Если что, он может ввести некоторые корректирования.

Характеристики используемых материалов

Если чертеж сделан, то далее по нему необходимо провести расчеты: сколько надо материала для сооружения мансарды. Изделия должны соответствовать необходимым свойствам. Также они должны быть экологически чистыми и противопожарными. Для дерева нужно провести специально предназначенную обработку при помощи антиперинов. Благодаря такой обработке вы сможете увеличить уровень огнестойкости древесины.

Поэтому для постройки пригодятся следующие материалы:

1. Первый материал – это доски. Они будут предназначаться для стропильных ног. Подбор сечения проводится согласно результату расчетов.
2. Брус, сечение которого составляет 150×200 миллиметров (может быть другое). Он предназначается для балок перекрытия. Выбор сечения находится в зависимости от разновидности системы стропил и расстояния между несущих стен постройки. Также брус используется для прогонов и ендов. Если данные элементы вообще находятся в проекте.
3. Еще один брус, сечение которого составляет 150×150 (может быть другое), чтобы уложить другой брус – мауэрлат.
4. Следующий материал – необрезная доска. Она необходима, чтобы произвести настил чернового пола.
5. Проволока из стали, которая должна иметь диаметр четыре миллиметра. Она понадобится, чтобы скрепить некоторые детали.
6. Надо собрать изделия для крепления: гвозди, болты, скобы, уголки.
7. Другой материал – лист из металла, толщина которого должна составлять один миллиметр.
8. Лесоматериалы, которые предназначаются для покрытия из обрешетин и для обработанного антисептиком бруска (контробрешетка). Выбор полиматериалов находится в зависимости от типа крыши.
9. Изделия, используемые для теплоизоляции кровли.
10. Пленки, предназначенные для гидроизоляции и пароизоляции пространства, находящегося под кровлей.
11. Материал для кровли и компоненты для его крепежа.

Необходимое сечение стропил

Стропила – это детали кровли, берущие на себя основное давление, поэтому их сечение должно соответствовать некоторым требованиям.

Размер необходимого лесоматериала зависит от разных норм:

1. Первый параметр – это шаг меж стропильных ног.
2. Длина стропильных ног меж опорных точек.
3. Последний параметр – снеговая и ветровая нагрузка.

Практически все эти параметры также можно вычислить по чертежу.

Поэтапная инструкция монтажа

Крыша с мансардой своими руками не заканчивается на стадии проектирования. Монтаж мансардной крыши своими руками обязательно проводится пошагово, согласно определенному алгоритму действий. Тогда вы получите высокое качество. Монтирование практически не имеет отличий в независимости от того, ломаная крыша у вас или двускатная. Как построить крышу с мансардой и как правильно это сделать? Рассмотрим каждый этап монтажа в отдельности.

Проведение закрепления мауэрлата

Необходимо сделать каркас мансардной крыши. Первый этап – это закрепление с боковой стороны стен мощного бруса (мауэрлат). На него будет проводиться установка стропильных ног. Его укладка проводится на гидроизоляционный слой из рубероида.

Благодаря данному элементу давление будет распределяться равномерно по основанию здания.

Закрепление проводится при помощи шпилек из металла. Глубина вхождения металлических шпилек должна составлять 150 миллиметров. Если крепление бруса проводится на стену деревянного дома, то оно проходит с помощью кантов из дерева.

Монтирование системы стропил

Как сделать стропильную систему? Монтаж стропильной системы берет начало с установления деревянных балок для создания перекрытия. Данные компоненты крепятся на мощное бревно наверху. На эти компоненты происходит закрепление стропильных ног.

В другой ситуации их укладка может проводиться на изолированные от влаги стены. Закрепление проводится благодаря уголкам к внутренней части мощного бруса. Дальше нужно найти середину данных элементов, чтобы понять, где находятся стойки опоры и конька.

Стойки помогут определить ширину положения стен мансардного пространства.

У брусков, предназначающихся для построенных стоек, сечение обязательно должно быть аналогичным с сечением деревянных балок перекрытия. Прикрепляются они  друг к другу благодаря специально предназначенным уголкам. Они закрепляются благодаря гвоздям, а потом все выравнивается с помощью уровня для строительства.

Далее необходимо сделать затяжку – соединение бруском первой пары стоек. Делается это благодаря специально предназначенным уголкам из металла.

Затем проводится установка наслонных стропил. Потом выпиливается узкая выемка. Благодаря узкой выемке проводится установка стропил на мощный брус. Установка осуществляется при помощи скоб.

Потом проводится установка стропил конька. Скрепляются они между собой благодаря металлической накладке. К коньку присоединяется бабка. Это было завершение строительства одной части стропильной конструкции. Остальные возводятся аналогично.

После возведения мансарды проводится ее гидроизоляция. После этого вы сможете получить на крыше полноценный кровельный пирог, и строительство дома своими руками завершено.

Мансардная крыша своими руками – сложный и ответственный процесс. Чтобы построить крышу дома, во время работы необходимо также соблюдать технику безопасности. Если вы не имеете какого-либо опыта в данной работе, то делать крышу лучше доверить профессионалам, которые все сделают качественно и на высоком уровне.