Как построить крышу мансарду. Преимущества ломаной конструкции
Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
Мансардная крыша своими руками, в принципе, может быть построена, но только с помощью опытного, знающего мастера, так как это — достаточно сложная и массивная конструкция.
Мансардное помещение может быть устроено под разными типами крыш, но самыми популярными являются двускатная или ломаная конструкции. По схеме своего строения они несколько различаются между собой.
Чтобы определиться, какая из конструкций в большей степени подходит для определенного дома и будет проще в монтаже, нужно подробнее рассмотреть оба этих самых применяемых варианта.
Кроме этого, мастер, который будет строить мансарду должен разобраться, какую из двух существующих видов конструкций стропильной системы выбрать.
Любая крыша относится к одному из двух видов стропильных систем — это висячая и наслонная конструкции. Каждая из них имеет свою особенность, и какую из них выбрать — будет зависеть от того, как расположены несущие стены строения.
Висячая конструкция
Висячей конструкцией называют систему стропил, которая опирается только на крайние капитальные стены. Это происходит тогда, когда в самом здании, кроме внешних стен дома, нет больше капитальных перегородок.
Такую конструкцию можно использовать только в том случае, если между двумя капитальными стенами расстояние будет не больше 8 метров, так как эта система дает большую нагрузку на фундамент несущих стен.
Чтобы ослабить эту нагрузку, в висячей системе используют различные элементы, такие, как бабки и затяжки, ригели и подкосы.
Например, подкосы, как бы подтягивают балки перекрытия к стропильным ногам, а бабка подвешивает затяжку к коньковому соединению.
В висячей системе используют для балок перекрытия достаточно толстые бруски или отесанные бревна, устанавливающиеся на ребро. Их сечение должна быть не менее 100 × 200 мм. Чтобы не ошибиться в параметрах, так как пол в мансардном помещении должен быть очень надежным , рекомендовано расчеты поручить сделать специалисту.
Возводите мансардную крышу своими руками?
Наслонная система
В отличие от висячей системы, наслонная держится не только на двух внешних несущих стенах, но и на капитальных перегородках, которые установлены на фундаменте. Поэтому , планируя постройку мансарды, нужно заранее продумать конструкцию фундамента, если устраивается его ленточный вариант, на котором будут возводиться капитальные перегородки. Наслонная система идеально подходит для устройства под ней мансарды, так как выдерживает значительно большие нагрузки, чем висячий вариант. Она дает надежную основу для балок перекрытия, а значит – и для пола мансарды.
Если же возводить ломаный вариант мансардной крыши, то может быть использована комбинированная система устройства кровли, т.е . коньковые стропила устраивается в виде висячей системы, а боковые — по наслонному типу.
Типы крыш с мансардным помещением
При строительстве дома из кирпича или блоков с мансардой очень часто ее фронтальная сторона сразу возводится из того же материала. Это очень удобно потому, что не придется рассчитывать параметры этих элементов крыши и собирать их из брусков, а затем поднимать на стену. Однако, нужно помнить о том, что стены строения должны стоять на на дежном фундаменте и иметь должную толщину, так как такой фронтон дает очень большую нагрузку на основное строение.
Если же мансарда будет исполнять роль еще одного этажа дома круглогодично, то сложенная из кирпича или пеноблоков фронтонная стена — это идеальный вариант дл я создания под крышей жилого помещения.
Чтобы мансардные комнаты при двускатной крыше имели нормальную высоту и просторные комнаты, угол скатов крыши должен составлять примерно 45— 50 градусов, в зависимости от ширины торцевой части строения. Если брать угол меньше – существенно уменьшится полезный объём помещения. Увеличение крутизны скатов приведет к неоправданно высокой крыше, ее утяжелению, большей парусности при сильной ветровой нагрузке, перерасходу материалов.
Монтаж двускатной крыши, безусловно, проще, чем ломаная конструкция, так как используются ровные стропила от обреза стен и до конька, безо всяких перегибов и дополнительных связей. Однако, ломаная конструкция дает возможность сделать помещения в этой части дома более просторными, а потолки — более высокими.
Ломаная система стропил и в расчетах , и в исполнении, и в настиле кровельного покрытия значительно сложнее, но она не только создает под крышей более просторное пространство, но и придает всему строению солидность.
Сложность ломаной системы состоит в большем количестве достаточно сложных связующих узлов. Все связки должны быть выполнены по существующим правилам — только в этом случае крыша будет устроена устойчиво и надежно .
При ломаной системе — большое количество сложных соединений деталей
Если стены выстроены из камня или кирпича, то, как и в первом варианте мансарды, фронтальные части могут быть выложены заранее, в процессе общей кладки. В этом случае, чтобы создать стропильную систему, останется, ровняясь на готовые фронтоны, установить промежуточные стропила и подпорные крепления к ним.
Видео: стропильная система мансардной ломаной крыши
Прежде чем закупать и готовить материал для любой из представленных систем, необходимо составить проект конструкции с проставленными размерами – он станет основным руководящим документом для подготовки и сборки всех элементов в процессе монтажа.
Для того, чтобы статья про двускатную крышу оставалась кратной пошаговой инструкцией пошаговую информацию по креплению стропил к мауэрлату мы вынесли в отдельную пошаговую технологию — .
А про, то — читайте на нашем портале.
Проект мансарды
Составляя схему постройки мансарды, лучше всего это сделать в разных проекциях, чтобы видеть и понять размещение всех элементов стропильной системы. Очень важно правильно рассчитать высоту конька крыши, так как от нее напрямую будет зависеть размер площади под ней.
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — конек , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- Утеплительные материалы – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
| сечение стропил (мм) | Расстояние между соседними стропилами (мм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 600 | 900 | 300 | 600 | 900 | ||
| 1.0 кПа | 1.5 кПа | ||||||
| высший | 40×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 40×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 50×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 50×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 50×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 40×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 50×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 50×235 | 8.22 | 7.47 | 6.50 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 50×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 40×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 40×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 50×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 50×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 50×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки | 2.0 кПа | 2.5 кПа | |||||
| высший | 40×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 40×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 50×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 50×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 50×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 40×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 50×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 50×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 50×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 40×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 40×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 50×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 50×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 50×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
- Когда первая пара стоек будет установлена, сверху их скрепляют между собой бруском, который называют затяжкой. Такая затяжка также соединяется со стойками с помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее утеплительными и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует пленку на поверхности и создаст необходимое вентиляционное расстояние между ветрозащитным и кровельным материалом. Контробрешетка обычно выполняется из досок шириной в 100 — 150 мм и толщиной в 50 — 70 мм.
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым стропилам. Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.
Дом с мансардой – это не просто дополнительная жилая площадь, но и презентабельный вид всего строения. Даже если помещение под крышей не отапливаемо и применяется только летом, оно все равно имеет мощную «воздушную подушку», способствующую задерживанию тепла внутри всей постройки.
Сделать мансарду самостоятельно будет сложно, особенно если Вы не имеете соответствующего опыта, ведь это достаточно массивная и сложная конструкция.
Мансардное помещение может устанавливаться под различными типами крыш, но наиболее популярным является ломанная или двускатная конструкция. По схеме строения они немного отличаются между собой.
Для того чтобы определиться, какая из конструкций будет больше подходить для Вашего дома и окажется проще в монтаже, необходимо рассмотреть оба варианта более детально. К тому же мастер, который будет заниматься строительством мансардной крыши должен разбираться, какую из двух видов конструкций стропильной системы выбрать.
Любая крыша относится к одному из существующих двух видов стропильных систем, представляет собой наслонную и висячую конструкции. Каждая из них отличается особенностью, и какую из них выбрать, зависит от того, как находятся несущие стены сооружения.
Висячая конструкция
Висячая конструкция – это система стропил, опирающая только на крайние капитальные стены. Это происходит, когда в самом доме, кроме внешних стен, нет никаких капитальных перегородок.
Эту конструкцию можно применять только в том случае, если между двумя капитальными стенами расстояние не более 8 м, поскольку эта система дает высокую нагрузку на фундамент. Чтобы снизить ее, в висячей системе применяются разные элементы, такие как затяжки и бабки, подкосы и ригели. К примеру, бабка подвешивает затяжку к коньковому соединению, а подкосы подтягивают балки к стропильным ногам.
Для балок перекрытий в висячей системе используют отесанные бревна или достаточно толстые бруски, устанавливающиеся на ребро. Их сечение должно быть не меньше 100х200 мм. Пол в мансардном помещении должен быть максимально надежным, и чтобы не ошибиться в параметрах, лучше поручить расчеты специалисту.
Наслонная система
Наслонная система, в отличие от висячей, держится не просто на двух внешних несущих стенах, но и на капитальных перегородках, установленных на фундаменте. Поэтому, планируя постройку мансарды, необходимо заранее продумать, какой будет конструкция ленточного фундамента, на котором будут устанавливаться капитальные перегородки. Наслонная система прекрасно подходит для устройства мансарды, поскольку выдерживает высокие нагрузки, по сравнению с висячим вариантом. Он предоставляет хорошую основу для балок перекрытия и соответственно для пола мансарды.Если же делать ломанный вариант мансардной крыши, то есть смысл использовать комбинированную систему кровли, то есть боковые стропила устанавливаются по наслонному типу, а коньковые – в виде висячей системы.
Мансардная крыша своими руками: видео, фото
При строительстве дома из блоков или кирпича с мансардой часто ее фронтальная сторона строится из такого же материала. Это удобно, потому что не придется рассчитывать параметры этих элементов крыши и собирать из брусков, поле чего поднимать на стену. Но важно понимать, что стены строения должны обязательно стоять на надежном фундаменте и иметь хорошую толщину, поскольку такой фронтон дает существенную нагрузку на главное строение.
Если же мансарда выполняет роль еще одного этажа круглогодично, то сложенная из пеноблоков или кирпича фронтонная стена – это прекрасный вариант для создания жилого помещения под крышей.
Чтобы мансардные помещения при двускатной крыше были просторными и имели нормальную высоту, угол скатов крыши должен быть приблизительно 45-50°, в зависимости от ширины торцевой части сооружения. Если брать меньший угол – существенно уменьшится объем помещения. Увеличение крутизны скатов сделает крышу неоправданно высокой, она утяжелится, будет иметь большую парусность при ветровой нагрузке, а расходы материалов будут нецелесообразны.
Безусловно, монтаж двускатной крыши проще, по сравнению с ломанной конструкцией, поскольку используются ровные стропила без дополнительных связей и всяких перегибов. Но ломанная конструкция позволяет сделать помещение в этой части более просторным, а потолки соответственно более высокими.
Ломанная система и в исполнении, и в расчетах, и в настиле кровельного покрытия намного сложнее, но она не просто создает более просторное пространство под крышей, но и придает солидности всему строению. Ее основная сложность заключается в большом количестве сложных связующих элементов. Все связки должны выполняться согласно с технологией, в противном случае крыша получится неустойчивой.Если стены выстроены из кирпича или камня, то фронтальные части лучше выложить заранее во время общей кладки. В таком случае, чтобы создать уникальную стропильную систему, ровняясь на готовые фронтоны, можно установить промежуточные стропила и специальные подпорные крепления к ним.
Перед тем как покупать и готовить материал для той или иной системы, нужно составить проект конструкции с соответствующими размерами – он станет главным руководством для подготовки и сборки элементов во время монтажа.
Видео: стропильная система ломаной мансардной крыши
Проект мансардыРазрабатывая схему постройки мансарды, лучше это сделать в различных проекциях, чтобы наглядно понять, как будут размещаться элементы стропильной системы. Важно правильно рассчитать какой должна быть высота конька крыши, поскольку именно от нее зависит размер площади.
Подготавливая схему-проект постройки крыши для мансарды, необходимо рассчитать высоту потолка, конька и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька – 2,5-2,7 м, если же такое расстояние будет меньшим, то помещение нельзя называть мансардой, ему больше подходит название чердак. Такой показатель установлен нормами СНИП.
Для того чтобы все элементы были точно вычерчены и имели правильное расположение в общей системе, необходимо отталкиваться от фигуры с прямыми углами, а именно от квадрата или прямоугольника – сечение создаваемого мансардного помещения. Опираясь на ширину и высоту будущей комнаты,Вы никогда не ошибетесь с величинами углов, под которыми находятся скаты крыши, с расположением стропил, конька и прочих подпорных элементов. Выяснив эти параметры, их нужно сразу занести в чертеж.
Прежде всего, нужно вычислить середину ширины фронтальной стены. Дальше от этой точки определяется высота конька, потолка мансарды, расположение стен (стоек) и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из этих конструкций имеет некое количество соединительных узлов с разными конфигурациями, неплохо бы каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы детально разобраться в особенностях сопряжения всех элементов, которые соединяются в этой точке.
Все стропильные системы включают основные и дополнительные элементы, которые могут встречаться не в каждой конструкции. К главным составляющим крыши мансарды относятся:
- балки перекрытия (основа для остальных элементов системы). Их укладывают на капитальные стены.
- Стропильная нога, состоящая из двух отделов (в случае ломанной схемы) или прямая в двускатной системе. Верхнее стропило в таком случае называется коньковым, поскольку образует самую высокую точку крыши – конек, а стропила, которые формируют стены мансарды, называют боковыми.
- Мауэрлат – мощный брус, который закрепляется к капитальным боковым стенам. На этот элемент необходимо установить стропильные ноги.
- Коньковая доска или брус – неотъемлемый элемент для двухскатной крыши, но далеко не всегда используется при устройстве ломанной кровли.
- Стройки – опорные элементы, которые требуются для укрепления ломаной и двухскатной конструкции. В первом случае к ней присоединяют боковое и коньковое стропило, а в последнем – стойка выступает хорошей подпоркой для длинного стропила. Более того, стойки являются каркасом для обшивки и утепления стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы дополнительно скрепляют продольные балки или стойки и стропила, тем самым делая конструкцию еще более прочной.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в случае ломанной крыши для жесткости конструкции.
- Балки чердачного перекрытия используются в обоих вариантах системы – ими связывают стойки, и они выступают каркасом для устройства потолка.
Для того чтобы быть уверенным, что проект разработанный без ошибок, неплохо было бы показать его специалисту. Он определит, насколько правильно Вы подобрали параметры мансарды к длине и ширине стен строения.
Видео: расчет мансардной крыши с помощью ПО
Параметры материалов для строительства мансардной крыши
Когда графический элемент будет готов, то, отталкиваясь от размеров, поставленных на нем, Вы сможете рассчитывать количество материалов, которые понадобятся для строительства мансардной крыши. Выбирать материалы необходимо по их характеристикам, которые должны соответствовать требованиям экологической и противопожарной безопасности.
Для древесины нужно предусмотреть обработку антисептиком, которая существенно снизит горючесть материалов. Для строительства потребуются:
- доски под стропильные ноги, сечение которых подбирается по результатам расчетов, о чем Вы узнаете немного ниже.
- Брус в 150х200 или 100х150 мм – для балок перекрытий, в зависимости от ширины между несущими стенами, стропильной системы, а также для прогонов, ендов или диагональных ног – если они, конечно, предусмотрены конструкцией.
- Брус от 100х150 или 150х150 мм, предназначенный для укладки мауэрлата.
- Обычно для стоек применяется брус 150х150 или 100х100 мм.
- Необрезная доска для чернового пола, а также некоторых крепежных элементов.
- Отожженная стальная проволока диаметром 3-4 мм – для скрепления некоторых деталей.
- Болты, гвозди, скобы различных размеров, уголки разных конфигураций и прочие крепежные элементы.
- Пиломатериалы для контробрешетки и обрешетки для кровельного материала – в зависимости от того, какой будет тип кровли.
- Пароизоляционные и гидроизоляционные мембраны.
- Утеплительные материалы, предназначенные для термоизоляции кровли.
- Кровельный материал и специальные крепежные элементы.
Сечение стропила
Стропила предоставляют элемент кровли, который воспринимает основные внешние нагрузки, а значит к их сечению предъявляются особые требования.
Размер необходимого пиломатериала зависит от многих параметров – начиная от шага между стропильными ногами, длины этих ног между точками опоры и заканчивая выпадающей на них ветровой и снеговой нагрузкой.
Геометрические параметры стропильной системы легко определяются на чертеже. Но чтобы разобраться с другими параметрами, придется обратиться к справочным материалам и выполнить некоторые расчеты.
Ни для кого не секрет, что снеговая нагрузка отличается в разных регионах нашей страны. Ниже на рисунке Вы увидите карту, на которой вся Россия разбита на зоны, демонстрирующие снеговую нагрузку.
Всего выделяют 8 зон (последняя относится к эстремальным и ее можно не рассматривать для сооружения мансардной крыши).
Sg – показатель в таблице (внимательно изучите карту и таблицу, прилагаемую к ней).
μ - поправочный коэффициент, который зависит от крутизны ската крыши.
Например, если угол ската крыши меньше 25°, то — μ=1,0; если от 25 до 60°, то μ=0,7; если больше 60°, то снег не будет задерживаться на крыше, и снеговая нагрузка не берется в расчет.
Если мансардная крыша ломанной конструкции, то для различных ее участков нагрузка может иметь неодинаковые значения.
Угол наклона крыши можно определить простым соотношением высоты и основания треугольника (обычно – половина ширины пролета) или транспортиром по чертежу.
Этот показатель также во многом зависит от региона постройки сооружения, от высоты его крыши и от особенностей окружения.
И вновь для расчета понадобится определить исходные данные по карте и таблице, прилагаемой к ней.
Расчет для этого задания будет осуществляться по следующей формуле:
Wp = W × k × c
W – значение в таблице, в зависимости от конкретного региона.
k – коэффициент, учитывающий месторасположение и высоту здания (см. таблицу).
Буквами в таблице указаны следующие зоны:
- А – открытая местность, лесостепи, степи, тундра, пустыни, лесотундра, побережья морей, водохранилищ и крупных озер.
- Б – территории городов, местность с частыми препятствиями для ветра, искусственными или рельефными, высотой не меньше 10 м, лесистая местность.
- В – плотная городская застройка, высота зданий от 25 м.
с – коэффициент, который зависит от преобладающего направления ветра (розы ветров региона), а также от угла наклона кровли.
С таким коэффициентом дело намного сложнее, поскольку ветер способен оказывать двоякое воздействие на крыши. Так, он оказывает опрокидывающее, прямое воздействие на кровельные скаты. Однако при малых углах отдельное значение имеет аэродинамическое воздействие ветра – он поднимает плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
Как Вы уже заметили, что на схемах, которые прилагаются к таблицам, отмечены участки крыши, которые подвергаются максимальным ветровым нагрузкам, а также обозначены соответствующие коэффициенты, используемые для расчета.
Стоит отметить, что при углах ската до 30° (на участке коньковых стропил) коэффициенты обозначены и отрицательные (направленные вверх) и со знаком плюс. Они несколько гасят ветровую нагрузку, а чтобы уменьшить воздействие подъемных сил, нужно тщательно закрепить кровельный материал и стропильную систему на этом участке, применяя дополнительные связи (к примеру, отожженную стальную проволоку).
Как только снеговая и ветровая нагрузки будут рассчитаны, их можно просуммировать и с учетом конструктивных особенностей системы, выявить сечение досок для стропил.Учтите, что эти данные указаны для самых применяемых хвойных материалов (ель, сосна, лиственница или кедр). В таблице Вы можете увидеть максимальную длину стропил между опорами, сечение доски в зависимости от шага между стропилами и сортности материала.
Значение суммарной нагрузки указано в Килопаскалях (кПа). Провести эту величину в привычные килограммы на м 2 не составит особого труда. 1 кПа ≈ 100 кг/м².
Что касается значения размеров доски по ее сечению, то оно округляется в большую сторону стандартных размеров пиломатериалов.
Какие инструменты понадобятся для обустройства мансардной крыши своими руками?
Безусловно, во время работы не обойтись без набора инструментов, в список которых входит:
- шуруповерт, электродрель;
- строительный уровень, рулетка, отвес и угольник;
- стамеска, топор, молоток, долото;
- электролобзик, циркулярная пила, ножовка;
- плотницкий нож.
Если работа будет проходить в окружении грамотных наставников, поэтапно и аккуратно, а инструмент будет качественный, процесс будет намного ускорен.
Мансардная крыша своими руками: основные этапы + видео
Важно четко соблюдать последовательность работ, ведь только так конструкция получится прочной и надежной.
- Крепление мауэрлата.
Установка любой стропильной системы должна начинаться с закрепления на торце боковых стен строений мощного опорного бруса – мауэрлата. На него удобно устанавливать стропильные ноги. Он изготавливается из качественного бруска 100х150 мм. Мауэрлат укладывается на гидроизоляцию из рубероида, настеленную по верхнему торцу стены (невзирая на материал).
Благодаря мауэрлату нагрузка равномерно распределяется по стенам и передается на фундамент. Он закрепляется к стене посредством металлических шпилек, которые предварительно вмуровывают в венец или бетонный пояс, идущий по верхнему краю стены сооружения или анкерными болтами 12 мм. Они должны входить вглубь стены не меньше чем на 150-170 мм. В том случае, если мауэрлат устанавливается на стену из дерева, то брусья прикрепляются к ней с помощью деревянных нагелей.- Установка стропильной системы.
Монтаж стропильной конструкции начинается с установки балок перекрытия, которые могут крепиться сверху на мауэрлат (если Вы планируете вынести балки за пределы помещения, увеличив его площадь). В такой конструкции стропильные ноги закрепляются непосредственно на балки перекрытия.
В ином случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и закрепляться с помощью скоб или уголков к внутреннему краю мауэрлата. Этот вариант используется, если стропильные ноги нужно закреплять прямо на мауэрлат.
Стойки должны находиться на одинаковом расстоянии от середины балки перекрытия. В будущем они станут определять расположение стен помещения, а именно его ширину.
Бруски для стоек должны иметь сечение, отвечающее размеру балок перекрытия. Стойки крепятся к балкам с помощью деревянных накладок и специальных уголков. Но для начала их наживляют гвоздями, после чего выравнивают с помощь отвеса и строительного уровня и только потом капитально закрепляют с расчетом на предстоящие нагрузки.
Как только первая пара стоек будет установлена, их скрепляют сверху бруском (затяжка). Он в свою очередь соединяется с помощью металлических уголков со стойками.
Когда затяжка будет закреплена, у Вас получится П-образная конструкция. По бокам на нее устанавливаются наслонные стропила, которые укладываются на мауэрлат или крепятся к балке перекрытия вторым концом.
На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается паз (специальная выемка). С ее использованием стропила устанавливаются на брус мауэрлата и крепятся посредством металлических скоб.
Для обеспечения жесткости конструкции от основания стойки к средине бокового стропила можно установить подкосы. Если этого окажется мало, и Вам не жалко материала, то неплохо было бы усилить общую конструкцию схватками и дополнительными стойками.
Затем на затяжке вычисляется середина. К этому месту будет крепиться балка, которая подпирает коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
Следующий этап – установка коньковых стропил. Они могут скрепляться различными соединениями – это могут быть мощные болты с металлическими шайбами или пластинами или металлическая накладка.
После их установки к средине затяжки и коньку крепится бабка.
По завершению работы над одной частью стропильной конструкции необходимо сделать остальную часть по такому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в такой системе должно быть не больше 900-950 мм, но лучшим вариантом будет интервал в 600 мм, что придаст конструкции необходимую устойчивость и жесткость и будет удобно для утепления посредством стандартных матов минеральной ваты. Но это существенно утяжеляет конструкцию и увеличивает расходы материалов.
Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе, после чего промежуточные. Они связываются между собой прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и работают, как распорки. Так, получается жесткая конструкция стропил мансарды, где уже будет готовый каркас для отделки стен.
Гидроизоляция мансардной крыши
Как только Вы выстроите стропильную систему, можно приступать к отделке ее утеплительными и прочими сопутствующими материалами.
Стоит отметить, что первым покрытием поверх стропил должна быть гидроизоляционная и ветрозащитная пленка. Она прикрепляется к стропилам с помощью стиплера и скоб, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест (200 мм), а затем водостойким скотчем склеиваются стыки.
Сверху гидроизоляции набивается контробрешетка, которая лучше зафиксирует пленку на поверхности и создаст вентиляционное расстояние между кровельным и ветрозащитным материалом. Обычно контробрешетка выполняется из досок толщиной в 50-70 мм и шириной в 100-150 мм.
Перпендиколярно ей закрепляется обрешетка, на которую настилается кровельный материал. Что касается шага между рейками, то он рассчитывается в зависимости от размеров и типа листового кровельного материала, с учетом необходимого для него нахлеста.
Если же Вы используете мягкую кровлю, то на контробрешетку обычно закрепляются фанерные листы.
Как проходит монтаж кровельного покрытия
На подготовленную фанеру или обрешетку закрепляется кровельный материал. Обычно его монтаж начинается от карниза крыши и дальше поочередно, от одного из краев – в зависимости от типа кровли. Сами кровельные листы устанавливаются внахлест. Если для покрытия применяется металлочерепица или металлический профиль, то этот материал закрепляется с помощью специальных саморезов с эластичными прокладками. Обычно крепежные элементы подбираются по цвету к материалу.
Наиболее сложный этап в покрытии ломаной крыши – переход от наслонных боковых стропил к коньковым стропилам. Также могут возникнуть некие сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для обустройства кровли над окнами или балконами.Более того, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее нужно отдельное оформление отверстия в утеплительном слое и стропильной системе, а на кровле – устройство вокруг надежной гидроизоляции. Стоит отметить, что работа по возведению любой крыши, включая такую сложную, как мансардная, очень ответственная и опасна, поэтому требует повышенных мер безопасности. Если у Вас нет опыта в таких строительных процессах, то лучше поручить их выполнение специалистам или пригласить опытного мастера, под контролем которого выполнять все действия, аккуратно и осторожно.
Постройка мансардного этажа возможна как во время строительства самого дома, так и после, если эти действия небыли запланированы изначально. В обоих случаях, мансарда своими руками — этот хороший способ получить дополнительное жилое пространство .
Устройство мансардного этажа с аттиковыми стенами
С аттиковой стеной, как правило, делается монтаж мансарды с простой двускатной крышей , как на схеме вверху. В случае изготовления четырехскатной ломаной крыши такие стены можно не строить. Конструкция обеспечивает высоту потолка мансарды , необходимую для комфортного использования помещения.
Каркасная мансарда своими руками: стройка ведется из дерева, нет необходимости в присоединении аттиковых стен
Армирующая обвязка стен мансардного этажа
Теперь необходимо выполнить армирующую обвязку стен. Ее монтаж обязателен вне зависимости от того, выкладывали мы аттиковые стены или нет. Это обеспечит прочность конструкции из газобетона или из кирпича, не даст ей расползаться в стороны. Также, за счет обвязки этажа будет крепиться мауэрлат, на котором, в свою очередь, мы будет строиться стропильная система крыши мансарды .
Армирующая обвязка делается монолитная, и идет неразрывно по всему периметру стен. Собирается она из продольных прутов арматуры, перехваченных хомутами. На рисунке ниже вы можете увидеть, как выглядит эта конструкция. Расстояние между продольными прутами может варьироваться в зависимости от толщины стен.
Как построить мансарду: устройство армопояса в поперечном сечении
Важно: армирующая обвязка должна связываться только хомутами, сварку использовать нельзя. Конструкция постройки никогда не будет на 100% статичной, и даже при небольших подвижках сварная обвязка может порваться. Использование хомутов придаст армопоясу необходимый запас эластичности.Устраиваем несъемную опалубку для обвязки. Для этого используем или U-образные блоки, как в верхней части рисунка, или, если стены кирпичные, делаем сборную опалубку. Оба варианта вы можете рассмотреть на фото.
Мансарда своими руками: фото укладки каркаса армопояса в опалубку из пеноблоков
Когда каркас обвязки будет уложен в опалубку, устанавливаем в него шпильки или анкера с резьбой и гайкой для последующей установки мауэрлата. Шпильки необходимо брать диаметром от 12мм, расстояние между ними делается 1,0м.
Устройство мансарды: армирующий пояс залит бетоном, снаружи видны анкера
Важно: между каркасом и внешней стенкой опалубки необходимо заложить слой утеплителя. В дальнейшем он должен будет состыковаться с утеплителем мансардной крыши , поэтому материал и там, и там должен использоваться одинаковый. Теплоизоляция должна выступать на поверхность в толщину мауэрлата.Заливаем каркас бетоном и дожидаемся полного его застывания, после чего будет можно продолжить стройку.
Надстройка мансардного этажа: на аттиковой стене установлен армопояс с утеплителем
Теперь строим фронтоны. Они могут быть как с окнами, так и без них – в этом случае оконные проемы делаются в мансардной крыше . После этого можно приступать к монтажу мауэрлатов. На фото вы видите стройку мансардного этажа своими руками с возведением аттиковых стен.
Мансарда своими руками, фото сделано на этапе возведения фронтонов
Мансарда своими руками: видео содержит полезную информацию, которую стоит изучить перед началом строительства.
Монтаж мауэрлата
Мауэрлат изготавливается из бруса сечением от 150 мм. Если нет брусьев необходимой длины, то выполняем соединение нескольких коротких при помощи анкеров. В брусьях высверливаем отверстия под анкера, которые мы заранее установили в армопоясе мансардного этажа.
Укладываем на армопояс слой влагоизоляции. Для этой цели подойдет нарезанный на ленты рубероид. Материал укладывается внахлест и сплавляются. Теперь укладываем мауэрлат так, чтобы анкера вошли в сделанные для них отверстия, сверху затягиваем все болтами. Оставляем конструкцию выстаиваться двое-трое суток, затем подтягиваем болты еще раз. На рисунке внизу изображена схема крепления мауэрлата к армопоясу мансардного этажа.
Конструкция мансарды: монтаж мауэрлатной рамы
Если дом построен из бревна, то монтажа мауэрлата не потребуется, стропила будут упираться в верхние бревна несущих стен.
Как правильно пристроить мансардный этаж: упор стропил на бревно несущей стены
Строительство мансарды своими руками: видео крепления мауэрлата.
Важно: перед монтажом брусья мауэрлата, как и вся стропильная система, обязательно должны быть обработаны антисептическим составом. Если этого не сделать, рама будет подвержена грибковым поражениям и гниению, что чревато для нее потерей прочности, и, следовательно, разрушением всей конструкции мансардной крыши.
Теперь, когда завершен монтаж мауэрлата, можно приступать к постройке и утеплению мансардной крыши , укладке теплоизоляции на фронтоны и стены и отделочным работам.
Делаем надстройку мансардного этажа
Постройка мансарды, незапланированной ранее, доставит вам определенные хлопоты: тут и само строительство, и получение разрешения на него. Однако итог сполна оправдает затраченные усилия. Не смотря на некоторые временные и финансовые затраты, строительство мансарды своими руками будет выгоднее, нежели приобретение отдельного дома или квартиры.
Важно: до того, как делать мансарду на старый дом, в котором она не была запланирована, необходимо предварительно выяснить, возможно ли это. Пристройка увеличит нагрузку на стены и фундамент дома, и для оценки их несущей способности придется вызвать специалиста, который произведет необходимые расчеты для стройкиСтроительные работы на мансардном этаже
После того, как будут получены все разрешения для надстройки и сделан ее чертеж, можно приступать к стройке. Прежде всего, нам нужно разобрать кровлю и старую стропильную систему, а затем фронтоны этажа. Последние разбираются из-за того, что нам нужно будет увеличить их в высоту.
Поднятие фронтонов должно осуществляться на высоту мауэрлата, — примерно два кирпича, либо на высоту аттиковой стены, если таковая будет возводиться. На рисунке видно, как это будет выглядеть. Как вариант, каменные фронтоны можно заменить сип-панелями, так вы уменьшите нагрузку на фундамент и стены.
Строим мансарду своими руками: поднятие фронтонов
Следующий момент надстройки незапланированного мансардного этажа, это монтаж мауэрлата. Если мы строим мансарду с аттиковой стеной, то дальнейшие действия можно производить по технологии, описанной выше для комплексного строительства. В случае, если эта стена строиться не будет, то мауэрлаты крепить придется при помощи скоб и деревянных пробок. На рисунке ниже вы можете рассмотреть, как можно это сделать.
Как сделать мансарду своими руками: крепление мауэрлатов при помощи скоб
Важно: брусья для стройки мауэрлата должны быть как можно более длинными. Чем меньше будет стыковых соединений, тем крепче будет вся конструкция. Кроме того, если мауэрлат делается под каркасную крышу и имеет форму замкнутой рамы, то его обязательно нужно усилить по углам скобами.Мансардная конструкция чердачного помещения позволяет не только увеличить жилую площадь дома, но и сделать строение необычным, красивым. Притом здание с таким типом крыши может быть выполнено практически в любом стиле. Крыша мансардного типа, варианты исполнения которой могут быть самыми разными, встречается и в городской черте, и в сельской местности. Рассмотрим, как создать такую конструкцию самостоятельно, и узнаем, в чем заключаются ее особенности.
Крыша мансардного типа — варианты
Такая кровля имеет особую конструкцию скатов, обычно состоящую из верхней пологой части и более крутой нижней. Благодаря такой форме внутри появляется достаточно просторное помещение, которое может использоваться в качестве чердака или даже превратиться в очень уютную жилую комнату.
История мансард началась в ХVII веке, такую конструкцию кровель придумал архитектор Франсуа Мансар – именно производным от его фамилии была названа такая крыша. Но этот француз далеко не первым реализовал идею экономного использования чердачного этажа дома. Впервые построил мансардную крышу Пьер Леско, тоже француз, работавший над строительством таких знаменитых зданий, как Лувр и Нотр-Дам де Пари.
На заметку! В ХIХ веке на мансардных этажах жили обычно люди бедные, однако сейчас этот этаж может появиться в жилье и достаточно обеспеченных.
Сейчас мансарды довольно часто сооружаются при строительстве дачных домиков или же небольших двухэтажных коттеджей, но идея вполне может быть реализована и при создании других типов строений. Мансарда обладает рядом преимуществ:
- построить дом с мансардой дешевле, чем с двумя полноценными этажами и крышей;
- затраты на фундамент при строительстве такого сооружения также снижаются;
- мансарда способна значительно увеличить жилую площадь любого строения;
- она придает дому необычный и красивый вид;
- соорудить конструкцию несложно, работы можно закончить довольно быстро;
- мансарда всегда ассоциируется с уютом;
- дом с мансардой получается теплее за счет сокращения теплопотерь через кровлю.
Но у мансард есть и несколько недостатков. Чердачное помещение такого типа имеет скошенные потолки, из-за чего высота стен получается небольшой, что затрудняет выбор мебели. Также кровля должна быть хорошо смонтирована, чтобы не протекать не выпускать тепло из дома – придется потратиться на хорошие гидро- и теплоизоляционные материалы. Да и строить мансарды все же сложнее, чем, например, обычную двухскатную крышу.
Особенности конструкции
Мансарда – элемент универсальный. Ее использовали и для обычных домов, и для строительства дачных домиков, нередко такой тип чердачного помещения выбирался даже для строительства дворцов. Конечно, она могла украшать мастерские, торговые здания и т. д. И несмотря на то, что для ее сооружения использовались разные материалы, выбирались разные стили, мансарда все равно оставалась мансардой – она имеет определенные особенности конструкции.
Итак, эта постройка может иметь различную геометрическую форму – треугольную, ломаную, иметь симметричные или, наоборот, геометрически сложные и нестандартные скаты. Она может располагаться как по всей ширине строения, так и лишь с одной его стороны относительно продольной оси.
На заметку! Если кровля ломаной формы, то нижняя часть будет иметь очень крутые скаты с углом наклона около 60-70 градусов, а сверху скаты, напротив, будут пологие (около 15-30 градусов).
Но какой бы ни была мансарда, она будет находиться в пределах стен основного здания. Относительно наружных стен мансарда может быть несколько шире, но тогда она опирается на выносы перекрытий. Если вынос велик, то придется устанавливать дополнительные опоры (например, колонны, стенки и т. д.).
Высота мансардной кровли не может быть менее 2,5 м, в противном случае сделать под ней просторное помещение не получится. Окна, которые тоже необходимо предусмотреть здесь, будут изготавливаться по особым технологиям с использованием закаленного прочного стекла и надежной рамы. Они будут стоить в несколько раз дороже обычных. А несущие конструкции могут изготавливаться из железобетона, металла или дерева. Но в случае с последним важно тщательно продумать меры противопожарной безопасности.
Мансардная крыша – сооружение многослойное, что усложняет монтаж. Утеплена она может быть полностью или только в области наличия жилой комнаты – там, где есть отопление. Но в любом случае конструкция мансарды подразумевает наличие стропил, конька, непосредственно кровельного материала, тепло- и гидроизоляции, пароизоляционного слоя. В качестве основания под крышей выступит межэтажное перекрытие.
Стропила для мансардной крыши должны обладать хорошей несущей способностью. Сечение используемых материалов будет зависеть от угла ската кровли и не может быть менее 5х15 см при шаге 100 см. Если угол уклона равен 45 градусам, то выдерживается шаг 140 см.
Внимание! В районах, где часто идут снегопады и количество осадков велико, рекомендуется устанавливать стропила с шагом не более 80 см.
Если мансарда будет использоваться как жилое помещение, то важно учитывать, что в этом случае возникает риск образования большого количества конденсата под кровлей. Из-за этого внутри конструкции могут появиться очаги плесени, развиться грибок и т. д. Наличие большого количества влаги негативно скажется и на утепляющих свойствах материала. Именно поэтому важно соблюдать все правила монтажа мансардной крыши, а теплоизоляционный материал должен быть надежно защищен от попадания влаги не только извне, но и изнутри, то есть с этой стороны также располагается слой пароизоляционного материала.
Важно! Не стоит забывать и о создании кровельных продухов, которые позволят воздуху спокойно циркулировать внутри конструкции крыши и помогать удалять конденсат.
Виды мансардных крыш
Существует 4 основных вида мансардных крыш, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями. Их можно разделить на одноуровневые и двухуровневые. Первые являются самым простыми в исполнении, обычно сочетаются с ломаной либо двухскатной крышей с углом ската 35-45 градусов. Вторые же предполагают обустройство двух комнат на разных уровнях. Здесь используется система смешанных опор.
На заметку! При строительстве мансарды под двухскатной крышей высота стен может быть не более 1,5 м, далее идут скошенные потолки. При крыше ломаной формы высота потолка по периметру у стен получается до 2,5 м.
При строительстве дома можно остановиться на одном из видов мансард – одноуровневой мансарде при обустройстве двухскатной крыши, одноуровневой при крыше ломаной, с выносными консолями или же двухуровневой с особым смешанным типом опор.
Таблица. Основные типы мансард.
| Тип | Описание |
|---|---|
| В этом случае мансарда имеет один уровень и обустраивается под обычной двухскатной крышей. Самый простой вариант, при проектировании которого можно не использовать сложных расчетов. Осадки с двухскатной простой крышей сходят сами по себе, нет нужды обустраивать какие-то дополнительные элементы. |
| В этом случае мансарда также имеет один уровень, но стропильная система выполняется по-другому. Формируется как бы четыре ската крыши. Под ней может поместиться гораздо более просторное помещение, но создать такую крышу сложнее. |
| Из одноуровневых мансард это – самый сложный вариант. Здесь помещение под крышей получается еще просторнее. Обычно в этом случае помещение мансарды оказывается смещенным к одному из краев дома. Такая конструкция позволяет сделать большие вертикальные окна с одной из сторон. Главные минусы – сложная форма, сложность строительства. Но зато под краем такой мансарды можно сделать функциональный навес, где может расположиться терраса, гараж или другая пристройка. |
| Самый сложный вариант мансарды, так как здесь обустраивается минимум два помещения под кровлей, расположенных на разных уровнях. Такая конструкция при проектировании дома сразу входит в его структуру. |
Мансардная крыша может иметь и балкон. Он создается по принципу строительства окна. Главное, чтобы несущая способность стен позволяла обустроить его. Кстати, балкон могут подпирать и колонны, но в этом случае он сооружается над входом.
Типы стропил для мансард
Стропильные фермы могут быть двух типов – и наслонные. Выбирать между ними придется в зависимости от способа крепления к стенам дома. Висячие являются более простыми и обычно применяются для домов, не имеющих средней несущей стены. Стропила опираются только на основные стены дома, не имея промежуточных опор. Ширина пролета между стенами не может быть большой – обычно она не превышает 6 м. Если же пролет больше (свыше 9 м), то понадобится обустройство подкосов, бабок.
Стропила наслонные обычно используются при создании домов с двумя пролетами, то есть теми, которые имеют несущую стену посередине. В этом случае стропила имеют три точки опоры – непосредственно эту стену, а также основные по периметру дома.
Материал для изготовления стропильной системы
Стропила могут быть изготовлены из металла, железобетона или дерева. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. Стропила из дерева являются экологически чистыми, они просты в работе, легко подгоняются под нужный размер. Но деревянные конструкции боятся излишков влаги и подвержены образованию на них плесени и грибка.
На заметку! Перед строительством деревянные материалы рекомендуется обработать защитными составами, которые продлят сроки их службы.
Металлические и железобетонные конструкции можно такими составами не покрывать – грибок и плесень на них не появляются. За счет этого они считаются более надежными и прочными. Но главным недостатком является то, что при необходимости подогнать на месте их к нужным размерам будет сложно, а малейшая ошибка в расчетах может привести к тому, что кровля будет перекошенной. Также мастер, работающий с железобетонными или металлическими стропилами, может столкнуться и с другими сложностями – это большая масса изделий, которая вынуждает использовать спецтехнику даже для подъема элементов.
Сложности и особенности обустройства мансардной кровли
При проектировании и строительстве мансардной кровли следует учитывать ряд особенностей конструкции, исходя из которых формируется ряд правил работы. Например, мауэрлат должен быть закреплен очень надежно анкерными болтами. Именно он будет испытывать максимальную нагрузку, а значит, и держать на себе всю кровлю. Анкеры дополнительно рекомендуется замуровать цементной смесью, если основные стены дома выполнены из камня, кирпича и других подобных материалов.
Также важно помнить о правильной конструкции и слоях кровли. Например, мансардные крыши нельзя закрывать металлическими кровельными материалами. Они сильно нагреваются и на верхнем этаже летом будет слишком жарко, ни о каком комфорте проживания речи быть просто не может. В качестве гидроизоляционного материала не советуют использовать рубероид – при нагреве он начинает специфически пахнуть. Покрыть мансардную крышу лучше всего шифером или мягкой черепицей. Для теплоизоляции обычно рекомендуют приобретать минеральную вату, которая прокладывается гидроизоляционной пленкой с двух сторон.
Калькулятор утепления мансарды
Мансарда, позволяющая эффективно использовать площадь перекрытия частного дома, - конструкция достаточно сложная. Как правило, домовладельцы поручают ее строительство опытным мастерам – кровельщикам. Но если вы дока в плотницком деле и не боитесь трудностей, то наверняка сможете справиться с задачей самостоятельно. Первый шаг – получение теоретических знаний о том, как мансардная крыша рассчитывается и строится своими руками по индивидуальным чертежам. Эту информацию, изложенную в виде пошагового руководства, вы найдете в данной статье.
Выбор конструкции кровли
Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):
- обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
- ломаная кровля;
- четырехскатная полувальмовая.
Примечание. Как видно из схемы, различные полувальмовые покрытия – это усложненные двускатные кровли, так что рассматривать их отдельно нет смысла. В плане дизайна интерес представляет многощипцовая конструкция, показанная на фото, но для ее возведения нужен приличный опыт.
Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню - кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.
Кровля с ломаными формами - наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:
- Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
- Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
- То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.
Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.
Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.
Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.
Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.
Расчет стропильной системы
Стропила мансарды, построенной своими руками, должны в течение всего срока эксплуатации выдерживать такие нагрузки:
- собственный вес;
- массу кровельного покрытия и утеплителя;
- максимальные для данной местности порывы ветра;
- давление снегового покрова.
Справка. При уклоне кровли более 45° снег на ней практически не задерживается, а при 60° и вовсе не учитывается при вычислениях. Зато возрастает ветровое давление из-за высоты конструкции и ее положения, близкого к вертикальному.
Результатом расчетов должны стать 2 параметра – сечение стропил с балками (иначе – затяжками) и шаг их установки. Ошибочно думать, что размеры деревянных брусьев крыши растут вместе с нагрузками на нее. Максимальная жесткость конструкции достигается за счет применения стропильных ферм из бревен диаметром 120-200 мм либо пиломатериалов толщиной от 40 до 200 мм, устанавливаемых с шагом 50-120 см. Если вы не являетесь инженером – строителем, точнее определить эти значения не сможете, поскольку методика довольно сложная.
Онлайн-калькуляторы, размещенные в интернете, вопрос не решают, потому что их расчеты все равно нужно проверять. Выход такой: воспользуйтесь готовыми данными, которые давно посчитаны. Для этого вам потребуется таблица №1, где приведены сечения стропильных ног при различной длине и нагрузке:
Методику вычислений поясним на примере. Предположим, что снеговая нагрузка на плоскую поверхность (проекцию скатной крыши) в вашей местности составляет 100 кг/м², уклон равен 60°, длина пролета – 4,5 м (до подкоса), шаг стропил – 120 см. Кровельное покрытие – шифер. Считаем:
- Реальный вес снегового покрова: 100 х 0,32 = 32 кг/м². Коэффициент уклона 0,32 взят из таблицы №2, представленной ниже.
- Удельный вес шиферного покрытия с обычным профилем равен 25 кг/м².
- Общий удельный вес – 32 + 25 = 60 кг/м².
- Вычисляем удельный вес на 1 погонный метр стропил, умножив 60 кг/м² на шаг установки 1,2 м. Получаем 72 кг.
- Возвращаемся к таблице №1 и подбираем сечение бруса по длине пролета. Принимаем нагрузку 100 кг на 1 м. п. стропила (с запасом). Подходит бревно диаметром 140 мм, доска 40 х 200 мм и остальные материалы, чьи размеры находятся в той же горизонтальной строке.
Справка. При монтаже ломаной мансардной крыши используется 2 вида стропил – наслонные и висячие. На двускатной кровле применяются только висячие, в чем между ними разница, отражено на схеме.
Правильно определить интервал установки стропильных ферм вам поможет последняя таблица №3:
Предложенная методика подойдет для небольших домиков прямоугольной формы размерами 6 х 6 м. Чтобы построить мансардную крышу на большом коттедже, за расчетами настоятельно рекомендуется обратиться к специалистам – проектировщикам.
Изготовление каркаса
Упрощенный способ, представленный ниже, предполагает устройство мансардной ломаной крыши в 2 этапа: сборка стропильных ферм на земле и последующий монтаж на готовые стены брусового или бревенчатого дома. Конструктивным материалом выступают доски сечением 15 х 5 и 10 х 5 см стандартной длиной 6 м.
Начало сборки — формирование верхнего пояса стропильной системы
Пошагово технология выглядит так:
- Заготовьте балки нижнего пояса фермы с учетом кровельных свесов 25-27 см с каждой стороны. Если длины бруса не хватает, его нужно нарастить с помощью накладки того же сечения, прибитой гвоздями.
- Уложите балку на землю и прикрепите к ней уголками вертикальные стойки, образующие стены мансардного помещения. Установите потолочную балку и подпорку для конька (бабку), после чего приставьте к ней и углам каркаса две доски висячих стропил для разметки, как это сделано на фото.
- Отрежьте элементы по месту и закрепите их. Из оставшихся частей досок таким же образом сделайте наслонные (нижние) стропильные ноги и прибейте их к каркасу. Ферма готова.
- Изготовьте остальные фермы по той же методике.
Совет. Как правило, на лицевых фронтонах предусматриваются окна либо двери на балкон. Стойки и пояса для их монтажа тоже удобно делать на земле, как и обшивать проемы вагонкой.
Как быстро и аккуратно собрать стропила для мансарды, рассказывается в видеоролике:
Готовые каркасы поднимаются на стены и поочередно закрепляются на своих местах, начиная от первого фронтона. Чтобы он не упал, установите распорки и прибейте их к стенам бревенчатого дома. Вторая и последующие фермы ставятся в проектное положение и соединяются друг с другом досками.
После расстановки стропила необходимо закрепить к стенам следующими способами:
- скобами ко второму сверху венцу бревен или брусьев;
- на стальных уголках и оцинкованных саморезах, как изображено на фото.
Примечание. Установка на кирпичные и другие капитальные стены выполняется посредством мауэрлата – деревянного бруса, уложенного на несущие конструкции по всему периметру здания. В свою очередь, мауэрлат монтируется на шпильках или анкерных болтах, а между ним и каменной стенкой устраивается гидроизоляционный слой из рубероида. Монтажный узел выглядит так:
Следующий шаг – укладка поверх стропильной системы диффузионной мембраны – пленки, защищающей от ветра и осадков, но пропускающей наружу водяные пары из утеплителя. Раскатайте в нижней части крыши первое полотно и закрепите его к доскам степлером, следующее кладите с напуском 10-15 см. Когда перекроете всю кровлю, прибейте доски обрешетки. Подробнее монтаж показан на видео:
Сверху на обрешетку настилается кровельное покрытие – шифер, металлочерепица и так далее. Технология укладки и крепежа зависит от выбранного материала.
Утепление мансарды
Поскольку мансардное помещение планируется как жилое, его следует хорошо утеплить. Из теплоизоляционных материалов с деревом лучше всего «дружит» минеральная вата, потому что пропускает влагу и позволяет ему «дышать». Толщина слоя – не менее 150 мм, а в северных регионах – до 300 мм. Утепление производится в таком порядке:
- Нарежьте плиты минваты и вставьте их враспор между стропилами.
- Для изоляции фронтонов прибейте дополнительные стойки и таким же образом заложите между ними утеплитель.
- Если ширины стропильных ног недостаточно для создания теплоизоляции нужной толщины, после укладки первого слоя приколотите к ним горизонтальные бруски контробрешетки. Между ними вставляйте плиты второго слоя.
- Укройте утеплитель изнутри пароизоляционной пленкой, укладывая ее с нахлестом 15 см и проклеиванием стыков алюминиевым скотчем.
- Прибейте сверху планки обрешетки для облицовки гипсокартоном или другим отделочным материалом.
Важный момент. При закладке утеплителя проследите, чтобы между ним и ветрозащитной мембраной оставался вентиляционный продух 3-5 см. Через него будет удаляться влага, образующаяся в минеральной вате из-за возникновения точки росы.
Наглядно процесс теплоизоляции мансарды показан в очередном видео:
Заключение
Строительство мансардной крыши – дело трудоемкое и в одиночку вам его не одолеть. Большинство работ нужно выполнять с помощником, а для подъема стропильных ферм потребуется 3 человека. Также успех вашего мероприятия во многом зависит от правильности первоначальных расчетов. Если методика вычислений приводит вас в замешательство, а толковых инженеров поблизости нет, посоветуйтесь с опытными мастерами – кровельщиками, в чьей компетенции нет сомнений. Они подскажут верное решение и, возможно, поведают о подробностях монтажа подобных систем.