Как сделать монтаж стропильной системы мансардной крыши

Крыша своими руками. Расчет

Проектирование крыши начинается со сбора нагрузок. Необходимо посчитать общий вес одного квадратного метра всей конструкции крыши. Для этого нужно предварительно прочертить чертежи крыши и выполнить расчет снеговой и ветровой нагрузки согласно району, где ведется строительство.

Для того чтобы правильно собрать нагрузку, нужно знать удельный вес всех материалов, которые применяются для строительства крыши, от сорта древесины до типа утеплителя и наружного покрытия. Эти данные необходимы для правильного подбора шага стропильных ног. Чем больше приходится нагрузка, тем меньше расстояние должно быть между стропилами.

Максимальное расстояние, которое допускается выполнять между стропилами, не должно превышать 1200 мм. Оптимальным считается расстояние в один метр. Дальше следует подобрать сечение бруса.

Для расчета конструкции крыши существует специальный алгоритм из множества формул, но все они предназначены только для анализа строительства крупных промышленных зданий. Для частного строительства процесс подбора сечения можно упростить.

Высота бруса вычисляется из максимально длины стропильной ноги. 1/20 часть длины будет являться оптимальной высотой бруса. А вот 1/3 часть полученной высоты – это будет необходимая ширина бруса. В итоге получается прочная система, которая способна выдерживать сильные нагрузки.

Начнем с истории создания мансарды

История создания мансардной крыши началась еще в середине XVII века. Началось все с того, что людей, который бы хотели жить в Париже, было настолько много, что жилплощади на всех попросту не хватало. Усложняло ситуацию и то, что жилье там было очень дорогостоящее. Ремесленникам, домашним работникам и студентам приходилось жить в подвале или коморке под лестницей.

В эту эпоху один архитектор, которого звали Мансар, посмотрел на стандартную французскую крышу, что была с изломом. Он увидел, что подобная конструкция позволяет устроить под ней дополнительную комнату. Теперь те, кто не имел возможности жить в апартаментах, стали ютиться в комнате под крышей. Они были настолько благодарны архитектору, что назвали эту крышу в его честь – мансардой. Так как в летнюю пору в ней было жарко, а зимой холодно, то стоимость комнаты была низкой.

В связи с этим в Париже до сих пор сохранилось выражение, согласно которому великий человек лишь тот, кто пожарился и промерзал в мансарде. С одной стороны, с ним не поспоришь. Даже некоторые знаменитости, занимающиеся искусством, ютились в подобных комнатах. Однако, сегодня ситуация кардинально изменилась. Мансардная крыша стала не только теплой, тихой и комфортной, но красивой и оригинальной. Мансардные крыши частных домов преобразились и стали очень популярны.

Какую комнату сделать на мансарде?

Первый вариант организация под крышей уютного гнездышка для сновидений, т.е. спальни. Обустройство ее требует надежной теплоизоляции, которая зимой сохранит тепло, а летом будет препятствовать проникновению раскаленного воздуха. Тогда спать на такой мансарде будет комфортно. Выбору мансардных окон тут следует уделить максимум внимания, чтобы комната хорошо проветривалась. Кровать нужно установить так, чтобы вставать с нее было удобно, а потолок не «давил» на спящих людей. В такой спальне с удовольствием будут спать дети.

Уединенность и тишина чердачного помещения наводит на мысли о возможности создания тут рабочего уголка. Стол можно установить возле окна, а вдоль стен поставить шкафы. Тут вы сможете обустроить и творческую мастерскую, а не только рабочий кабинет.

Под крышей можно оборудовать и отдельный санузел. Место там вполне хватит для установки ванны или душевой кабины. Выглядит такая ванная комната очень стильно. Но придется потратить время на подводку коммуникаций.

На мансардной крыше вы сможете обустроить уголок для встречи с друзьями. Это может быть уютная гостиная, домашний кинозал и даже бильярдная комната. Уют мансарды позволит расслабиться и хорошо отдохнуть.

Если у вас скопилось много вещей, то на мансардной крыше вы легко можете оборудовать гардеробную комнату. Спокойная обстановка мансарды позволит не спеша продумать свой имидж.

Особенности утепления мансардной кровли

Многие считают, что мансардную кровлю можно утеплить по той же технологии, что и обычную крышу. Мнение целиком неверное. Мансарда является не вторым этажом, а чердачным помещением. По этой причине технология утепления имеет свои особенности:

1. Для мансарды характерно сохранение со стороны чердака контуров скатной кровли. Теплоизоляцию придется крепить на наклонную плоскость. Материал оптимально использовать жесткий, с минимальной гибкостью. Технологии утепления мансарды и обычной крыши сильно отличаются друг от друга
2. Все элементы крыши мансарды выполнены из легких материалов для уменьшения нагрузки на стены и цоколь здания. Пирог теплоизоляции должен аналогично иметь малый вес.
3. Мансарда имеет скаты, пол и два фронтона. Все эти элементы надо утеплить. Теплоизоляция одной кровли не даст никаких результатов. При утеплении стараются по максимуму сохранить размеры полезного пространства
4. Даже самая современная кровля способна пропускать небольшое количество влаги. Утеплитель нужно защитить от увлажнения, включая в пирог слои гидро- и пароизоляции.
5. В случае пожара огонь стремительно перебрасывается на крышу. Чтобы люди успели эвакуироваться с верхнего этажа, теплоизоляция должна не поддерживать горение.
6. Мансарда придумана для того, чтобы превратить чердак в жилое помещение. Для обеспечения таких условий утеплитель подходит только экологически чистый. Материал не должен выделять при нагревании, замерзании или увлажнении токсичных паров.

Комфорт проживания на мансардном этаже во многом зависит от экологической чистоты теплоизоляции

Еще одной особенностью является тот факт, что технология утепления мансардной крыши имеет два способа:

1. Скаты крыши не всегда являются стенами мансарды. Эту роль исполняют внутренние перегородки. Именно их и утепляют. Сами скаты остаются холодными. Между ними и стенами образуется вентилируемое пространство, которое можно использовать вместо кладовой. Если скаты кровли не являются стенами мансарды, то утеплитель укладывают на перегородки
2. Когда скаты кровли исполняют роль стен мансарды, теплоизоляцию укладывают между стропилами, непосредственно вплотную к кровельному покрытию. При утеплении скатов теплоизоляцию укладывают между стропилами вплотную к кровельному покрытию

Даже если внутреннее пространство разделено фальш-стенами, специалисты все равно советуют утеплять именно скаты кровли, а не перегородки. Технология позволяет получить теплое все пространство под крышей.

Важно! Если утеплять только перегородки из фальш-стен, а скаты оставить холодными, в вентилируемом пространстве от разницы температур способен образоваться конденсат.

Как правильно построить мансардную крышу: основные правила ↑

При всем разнообразии конструкций крыш в технологиях их возведения есть много сходства, которые касаются в первую очередь этапов, обеспечивающих надежность и долговечность конструкции.

Поэтапное строительство: главные шаги ↑

Подготовительные работы: расчет крыши и выбор материала

Расчет крыши мансарды с учетом атмосферных нагрузок, ветровой и снеговой, в данном регионе обычно проводят при реконструкции чердака старого дома. В новом – мансарда заведомо включена в основной проект следовательно ее расчет, как правило, бывает уже произведен.

При выборе материала несущих конструкций крыши учитывается ширина пролетов и общая площадь кровли. Следует отметить, что в настоящее время для перекрытия больших пролетов (более 7 м) предпочтение отдается тонкостенному металлическому профилю, который крепят при помощи электродуговой сварки или болтов. Хотя нельзя, конечно, сказать, что деревянные стропильные системы утратили свою актуальность, учитывая их легкий вес и простоту соединения конструкций.

Если возводить мансардную крышу самому, то на этом этапе станет уже ясно сколько стоит построить данную крышу для вас.

Монтаж мауэрлата – опоры всей конструкции крыши

Говорить о том, как построить мансардную крышу, и не отметить особую важность установки и монтажа мауэрлата было бы ошибочно. Это, пожалуй, самая ответственная операция, учитывая роль мауэрлата в конструкции крыши – это несущий элемент всей кровли, и именно к нему монтируется стропильная система.

Конструктивно мауэрлат – деревянная балка, которая жестко прикреплена к стене с помощью шпилек. Конечно, это не единственный способ крепления, но он считается самым популярным, благодаря простоте и надежности.

Крепежные шпильки по диаметру не должны превышать 10 мм. Их монтируют в несущую стену в четко просчитанных местах с учетом расположения стропильных ферм – ровно посередине.

В случае двухскатной крыши мауэрлат устанавливают на сторонах наклона скатов, а четырехскатной – по периметру здания.

Опорный брус обрабатывают защитными антисептическими составами и укладывают под него в два слоя гидроизолиоующий материал.

Сборка стропильных конструкций и установка

Сегодня строительный рынок предлагает уже готовые к использованию стропильные системы, которые были собраны в производственных условиях. Это, несомненно, очень положительно сказывается на процессе возведения кровли. Стропильные конструкции сначала собирают на земле, после чего подымают и крепят к мауэрлату при помощи саморезов, металлических кронштейнов или скоб. Установив вначале первую и последнюю стропильную систему, получают ориентир, который позволяет с высокой точностью выполнить монтаж остальных стропильных ферм.

Для усиления несущей конструкции используются дополнительные элементы типа стойки и затяжки. Горизонтальные затяжки рекомендуется устанавливать на высоте, которая хотя бы на 10 см выше предполагаемой высоты мансарды – это необходимо для крепления подвесного потолка. Дополнительные стойки, которые устанавливают под каждым стропилом, используют для каркаса боковых стен мансарды, поэтому их располагают в одну линию.

Установка обрешетки, опоры для кровельного материала

С наружной стороны на стропильную конструкцию устанавливают обрешетку из тонких досок. Кроме того, что на ней будет крепиться кровельный материал, обрешетка придает всей конструкции дополнительную жесткость. К стропильной системе обрешетку крепят при помощи саморезов или специальных гвоздей. Какой будет тип самой обрешетки зависит от выбранного кровельного материала. Мягкая кровля требует сплошной обрешетки с минимальными зазорами, а для жестких кровельных материалов допускается разреженная обрешетка с шириной шага соответствующей ширине доски.

Утепление и заключительное оформление мансарды

Чтобы создать в мансарде комфортный климат необходимо ее должным образом утеплить, так как основным источником потери тепла является подкровельное пространство. Эффективного утепления добиваются с помощью кровельного пирога, состоящего из определенного количества слоев: паро-, гидро-, теплоизоляции. Именно от его качества зависит насколько герметичной окажется кровля, а значит, и сохранность потолков и гипсокартонных перегородок мансардного этажа.

Утепление мансардной крыши лишь на первый взгляд может показаться сложным – главное здесь точно знать, какие материалы нужны и как их установить.

Поскольку пространство между стропилами после теплоизоляционных работ будет заполнено утеплителем перед их началом проводят тщательную обработку деревянных элементов антисептиком .

© 2021

Типичные планы кровель

Есть несколько самых популярных видов мансардных крыш. Самая простая, которую построить совершенно не сложно своими руками — это двускатная прямая кровля.

Прямые скаты создают минимум хлопот при строительстве стропильной системы. Но чтобы у нас получилась просторная мансардная комната, нужно чтобы ширина и высота кровли были достаточно большими. А при таких размерах стропила нужно дополнительно усиливать вертикальными опорами и горизонтальными распорками. Как правило, они одновременно служат основой для стен и потолка будущей комнаты.

Еще не стоит забывать про жесткость пола мансарды. Если не просчитать нагрузку, то перекрытие будет вибрировать и раскачиваться, возникнет так называемый эффект батута. Бороться с которым значительно сложнее, чем его предотвратить. Впрочем, это характерно для всех типов перекрытий.

Ломаная двускатная кровля позволяет эффективнее использовать доступное пространство. Даже на небольшой площади можно организовать просторную комнату. Этот тип идеально подходит для небольших строений — дачных домиков, каркасных гаражей, бань.

Но жесткость его конструкции ниже, поэтому обязательно придется использовать дополнительные подпорки, схватки, стойки. Наличие покатых склонов в верхней части ограничивает выбор кровельного материала. А крутые боковые склоны усложняют выполнение кровельных работ. Больше узнать о данном типе кровли, возможно из этой статьи.

Вальмовая кровля сходна по основным характеристикам с обычной. Только вместо фронтонов у нее еще два ската. В стропильной системе появляется такой элемент, как диагональная нога, соединяющая конек с углом дома.

Ее, как и прочие стропильные ноги, дополнительно усиливают распорки и опоры. А еще желающим организовать мансарду в такой кровле своими руками обязательно следует озаботиться наклонными окнами.

Строительство мансарды пошагово

После того как проект и все чертежи мансардного этажа выполнены, а также материал для строительства подготовлен, можно приступать к работам. Однако если их готовил будущий хозяин здания самостоятельно, ему все же следует проконсультироваться с опытным специалистом, так как в таком деле важны максимально точные расчеты, тем более если речь идет о возведении надстройки на старое строение.

Схема.

Возведение каркаса

Возведение мансарды своими руками следует начинать с установки мауэрлата на внутренние стороны наружных стен. Как правило, для этого чаще всего используются деревянные брусья, которые могут крепиться на анкера, шпильки или скобы, в зависимости от материала несущих стен. Однако для деревянных и каркасных зданий в установке мауэрлата нет необходимости.

После того как опора возведена, необходимо на нее установить вертикальные стойки, которые могут быть произведены из дерева, металла, либо из пенобетона. Поверх них ставятся поперечные балки с шагом не более 2-х метров. Такое расстояние будет равняться расположению стропил мансардного этажа. Вся конструкция крепится между собой металлическими углами, саморезами или гвоздевыми пластинами и стягивается перемычкой.

Затем следует поставить нижние стропила. Для этого в основании бруса делается паз, чтобы надежно установить на мауэрлат, а верхняя его часть обрезается до нужной длины соответственно с углом наклона.

Следующий шаг при возведении мансардного этажа – установка верхних стропил. Для того чтобы определить правильный угол и центр, данную часть каркаса собирают на земле, а затем закрепляют на конструкции.

Установка стропил.

Установка кровельного покрытия

После того как каркас мансарды установлен, его необходимо накрыть пароизоляционным материалом и зафиксировать металлическими скобами.

Состав кровельного покрытия.

Внимание! Для пароизоляции лучше выбирать огнестойкий и нетоксичный материал, особенно если в помещениях мансарды планируется обустроить спальню или детскую комнату.

Затем следует на пароизоляционный материал уложить слой утеплителя, при этом не допуская появления щелей между его плитами и стропилами. Его необходимо закрепить с помощью установки поверх обрешетки. После чего она накрывается слоем гидроизоляции, чтобы защитить древесину от влаги, и поверх нее уже укладывается кровельный материал.

Как показывает вышеизложенный материал, строительство мансарды можно осуществить своими руками, помочь в этом деле смогут всевозможные видео, которые без труда можно найти в сети Интернет. Однако не следует полностью им доверять, будет более правильным обратиться за консультацией к опытным специалистам.

Материалы, инструменты и проект

Чтобы возвести мансарду понадобятся такие материалы:

• брусья из дерева (размеры сечения варьируются в зависимости от габаритов строения и угла наклона ската);
• доски из древесины для обрешетки;
• материал, чтобы обшить торцевые стены;
• крепежи для монтажа кровли;
• теплоизоляция;
• пароизоляция;
• гидроизоляция;
• кровельный материал;
• материал для внутренней отделки мансарды.

Чтобы построить мансарду самостоятельно понадобится следующий инструмент:

• шуруповерт;
• молоток;
• уровень;
• рулетка;
• шнурка;
• пила для работы по дереву.

Проектирование считается одним из наиболее важных элементов работы, так как без его наличия не советуют начинать сам строительный процесс.

Если недобросовестно отнестись к этому этапу, то запросто можно упустить из виду какую-либо деталь, требующую потом больших финансовых средств для устранения ошибки. Предварительно перед возведением мансарды, нужно будет сделать тщательный анализ особенностей планировки помещения, которое подлежит переоборудованию.

Общеизвестные требования, которые служат шаблоном при строительстве, находятся в СНиП. Помимо этого нужно учитывать такие детали:

• Геометрические особенности кровли.
• Создание условий для совместного функционирования инженерных систем кровли и других частей дома.
• Выбор надлежащего материала для проведения строительных работ.
• Крыша мансардного этажа. Мансарды, обладающие круглосклонными кровлями, нуждаются в специальной гидроизоляции и специальном утеплении.

Монтируем стропильную систему и обрешетку

После того, как полностью уложен мауэрлат, переходим к установке стропильной системы.

Конструкция стропильной системы зависит от запланированной формы крыши.

Стропильная система ломаной крыши намного сложнее в изготовлении, зато жить в мансарде под ломаной крышей намного удобнее и комфортнее!

Ломаная крыша дает возможность сформировать не наклонные, а прямые стены, а на потолке образуется дополнительный холодный чердак.

Наличие такого чердака обеспечивает вентиляцию крыши, которая нарушается после постройки мансарды.

Изготавливают стропила из сухой крепкой доски шириной 15 сантиметров и толщиной 5 сантиметров. Одним из самых удобных способов установки системы стропил является установка треугольников и обустройство конька.

Затем, с шагом 1,5 метра устанавливаются рядовые стропила.

Наиболее надежной и удобной формой стропил является наслонная с ригелем.

В дальнейшем ригель будет участвовать в формировании потолка мансарды.

Для прикрепления стропил к мауэрлату используют скобы, гвозди и шпильки.

Для дополнительного усиления используются кронштейны или гвозди.

На этапе сборки стропильной системы устраивают вентиляцию подкрышного пространства.

Как правило, для этого оставляется технологический зазор между контробрешеткой, обрешеткой и слоем утеплителя.

Если в качестве материала для кровли будет использоваться металлочерепица или любой материал с волнами, то прослойка воздуха должна составлять 25 мм.

Если же кровельные материалы будут плоскими, то толщина прослойки должна быть 50 мм.

Внутренняя отделка

Наиболее подходящим материалом для отделки помещения мансарды является гипсокартон. Он сравнительно легкий, простой в обработке, экологически чистый. Поверхность гипсокартона можно красить или оклеивать обоями.

Другой вариант отделки мансарды – деревянная вагонка. Такой материал очень эффектно выглядит после шлифовки и обработки бесцветными лаками, не скрывающими естественную красоту природного материала. Вагонкой можно отделать все поверхности помещения.

В качестве напольного материала может быть использован линолеум, ламинат или паркетная доска. Керамическая плитка, в данном случае, не применяется: она обладает большим весом и низкими теплоизолирующими свойствами.

На мансарде могут быть установлены окна – наклонные (они называются мансардными) – в боковых поверхностях или вертикальные – в стенах фронтона. Они будут частично решать проблему освещения помещения, но без электрического обойтись не получится.

Электропроводка в этом помещении выполняется в гофрированных несгораемых шлангах, так как приходится прокладывать кабели в тонком простенке, вблизи кровельных материалов и деревянных балок.

Как построить стропильный каркас

На этом этапе придется хорошенько поработать и для качественного выполнения задачи, нужно минимум 3-4 работника. Строительство крыши начинаем с того, что укладываем и закрепляем мауэрлаты по всей площади дома. При этом используется брус сечением 100х100 мм.

За этим следует установить каркас помещения, его стойки будут использованы как подпорки для всей стропильной конструкции. Сечения бруса должны соответствовать сечениям продольных балок, ведь на них будут опираться стойки. Для начала с двух сторон здания нужно установить вертикальные стойки. Их нужно закрепить к продольным балкам, использую при этом саморезы и металлические уголки.

Совет! Шуруповерт значительно облегчит процесс работы по крепежу.

Итак, мы получили две арки, между ними следует протянуть шнур, если его направление будет строго горизонтальным, то это будет означать что, все выполнено правильно, если же нет, то одну из арок придется немного укоротить. Далее с нужным шагом для стропил, строго по шнуру ставим следующие арки. С помощью перемычек закрепляем арки, а для закрепления самих перемычек используем специальные штампованные уголки.

Далее следует установка верхних стропил, а это довольно сложная работа. Они должны быть установлены под определенными углами и центровкой, в этом и состоит вся сложность. Сделайте шаблон из двух досок, они должны полностью соответствовать соединенным стропилам, которые мы планируем сделать. При использовании этого шаблона, следует подрезать стропила, которые находятся на земле, а потом ставим их на нужное место. Монтаж стропил происходит таким образом, как и при возведении внутреннего помещения.

Установка стропильной конструкции заканчивается тем, что нужно прибить обрешетку. Материал, из которого она может быть выполнена — это фанера, ДСП или простые доски.

Как обустроить помещение под крышей, об этом можно посмотреть на видео:

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.

Этапы обустройства мансардной крыши

Стропильная система состоит из таких элементов:

мауэрлат;коньковый брус;стропильные ноги;вертикальные стойки;наклонные подкосы.

С целью увеличения надежности каркаса кровли и придания ему необходимой жесткости между стропилами устанавливают подкосы, ригеля, стойки, подбалочники. Основание под настил кровельного покрытия делают разреженным или сплошным.

Монтаж стропильной системы мансардной двухскатной крыши – поэтапный процесс:

Устанавливают верхний брус, имеющий сечение 10х10 или 15х15 сантиметров. Для его фиксации к стойкам задействуют металлические скобы, особые гвозди или саморезы. При этом на первый брус возлагается функция подстропильной мауэрлат, являющийся одним из главных конструктивных элементов – на него оказываются немалые нагрузки за счет веса кровли и воздействия осадков и ветра.

Для этого используют доски толщиной не менее 5 сантиметров или брус, наименьшее сечение которого составляет 5×10 сантиметров. Перед укладкой досок под ними обустраивают гидроизоляционный слой, чтобы влажный воздух не проникал в мауэрлат. Их фиксируют на стенах скобами и гвоздями.

Дополнительно мауэрлат привязывают к несущим стенам при помощи толстой металлической проволоки, предварительно вмурованной в стены во время их стропильные ноги, соблюдая промежуток между ними, равный 60 –200 всего, монтируют крайние к фронтону стропила мансардной крыши. Потом при помощи уровня осуществляют установку других элементов конструкции.В верхней части каркаса соединяют между собой коньковую балку – она требуется для кровли, длина которой превышает семь метров. Если данный параметр у крыши меньше, то этот элемент для стропильной системы не приступают к строительству обрешетки, укладке утеплителя и гидробарьера, а затем кровельного материала.