Стык крыши на мансарде. Прямые соединительные пластины. Сооружение стропильной системы

Устройство мансарды - прекрасный способ немного расширить жилую площадь дома. При желании здесь можно устроить кабинет, спальню, детскую, а под большой кровлей даже гостиную. Мансарда может быть оборудована под кровлей практически любой конструкции. Главное, чтобы внутри было достаточно пространства для свободного передвижения. Как возводится такая мансардная крыша своими руками, рассмотрим ниже.

Проект мансардной кровли. Виды крыш

Прежде всего следует составить проект мансардной кровли. На первом этапе определяются с видом крыши. Под мансарду можно устроить кровлю:

• Односкатную. В этом случае материала уйдет меньше, однако и помещение будет не таким просторным.
• Двускатную. Это наиболее распространенный вариант мансардных крыш. В особенности популярны ломаные двускатные кровли.
• Четырехскатную. Это может быть вальмовая кровля или шатровая. В данном случае мансарда получится достаточно большой и удобной для проживания.

Проекты мансардных крыш разрабатываются с расчетом стропильной системы и подсчетом необходимого материала. Прежде всего нужно определиться с углом наклона ската. Минимально и максимально допустимый рассчитывается с учетом ветровых и снеговых нагрузок в данном конкретном регионе. Существуют специальные таблицы и карты, пользуясь которыми выбрать нужный угол будет несложно.

Основные элементы стропильной системы

Чаще всего мансарда устраивается под ломаной двускатной кровлей. Такая конструкция не слишком сложна в возведении и обходится недорого. При этом под такой крышей может быть устроено достаточно удобное для проживания помещение.

Стропильная система мансардной крыши этого типа состоит из следующих элементов:

• Мауэрлата. Так называют брус, укладываемый на стены дома и служащий опорой для стропильных ног.
• Прогонов и затяжек.
• Наслонных стропил. Ноги этой разновидности одним концом упираются в мауэрлат, а вторым - в прогон.
• Висячих стропил. Такие ноги одной стороной устанавливаются на прогон, а другой упираются друг в друга.

Расчет стропильной системы

Мансардная крыша своими руками устаивается, как уже упоминалось, с предварительным расчетом стропильной системы. Угол наклона наслонных стропил обычно составляет порядка 60 гр. Висячие монтируются с углом примерно в 30 гр. Расчет производятся следующим образом:

• Длина наслонной стропильной ноги определяется путем деления длины стойки на синус угла наклона. К полученному результату нужно прибавить длину свеса под козырек.
• Длину висячего стропила определяют путем деления половины длины затяжки на косинус угла наклона.

Установка мауэрлата

Стропильная система мансардной крыши монтируется в несколько этапов. На первом устанавливается мауэрлат. Для него берут брус толщиной 100*100 мм. При возведении стен в них следует забить анкерные болты. Далее брус накладывают на них и постукивают сверху молотком. После этого его опускают на землю и по образовавшимся отметкам высверливают отверстия. На следующем этапе брус надевают на анкера и закручивают. Можно также закрепить мауэрлат на проволоку. Ее вливают в стены на уровне третьего сверху ряда кирпичей.

Монтаж стоек, прогонов и затяжек

Следующими монтируются стойки. Устанавливают их на продольные балки. Первыми монтируют крайние с начала и конца будущей кровли стойки. Потом устанавливают все остальные. Затем на них укладывается прогон (вдоль длинной стены здания). На прогон поперек здания крепят затяжки. Фиксируются все эти элементы на оцинкованные уголки.

Монтаж наслонных стропильных ног

Устройство мансардной крыши продолжают установкой стропильных ног. Для них берут брусок 50*100 мм. Предварительно стоит изготовить шаблон из тонкой доски. Один ее край прижимают к прогону, второй - к мауэрлату. Далее размечают и выпиливают места посадочных гнезд. По этому шаблону раскраивают все стропильные ноги. Крепить их можно на уголок или на гвозди. В последнем случае создают так называемый «крепежный узел». Для этого два гвоздя забивают по обеим сторонам ноги под углом, а третий сверху. Таким же образом можно закрепить ноги и к прогону. Иногда для надежности эти элементы дополнительно фиксируют к мауэлату проволокой.

Монтаж висячих стропил

Строительство мансардной крыши двускатной ломаной на следующем этапе предполагает установку висячих стропил. Они также раскраиваются с использованием шаблона. Предварительно стоит установить крайние пары ног (в начале и конце здания). Далее между ними протягивается ориентировочный шнур. Это необходимо для того, чтобы по высоте все стропильные пары были одинаковы. Если какая-нибудь не достанет до шнура, под ноги на прогон можно подложить брус.

Монтаж гидроизоляции

Ломаная мансардная крыша, так же как и любая другая, в обязательном порядке должна быть гидроизолирована. Для защиты чердака и утеплителя от влаги можно использовать или специальные мембраны, или более дешевую и достаточно надежную полиэтиленовую пленку. Ее натягивают прямо на стропила и фиксируют специальными небольшими скобами. Крепить пленку следует с небольшим провисом. Дело в том, что конструкции кровли при усадке и сильном ветре могут слегка сдвигаться. Туго натянутая пленка при этом просто порвется. Стелят полосы поперек ската с нахлестом примерно в 15 см. Для надежности можно проклеить стыки двухсторонним скотчем.

Установка контробрешетки и обрешетки

Контробрешетку делают из бруса толщиной примерно в 3 см. Его устанавливают на стропила вдоль по всей длине ног. Далее на контробршетку поперек ската монтируется обрешетка. Для нее обычно берут не слишком толстую доску. Шаг между досками зависит от выбранного кровельного материала. Под мягкие рулонные варианты устанавливают сплошную обрешетку. В остальных случаях шаг между досками обычно кратен длине листа кровельного материала.

Монтаж кровельного материала

Крыша мансардного типа в наше время чаще всего кроется недорогим и надежным металлопрофилем. Выбирать следует предназначенный именно для покрытия кровли вариант листов. Монтировать их начинают от края ската снизу. Обычно длины одного хватает на всю длину ската. Если лист слишком короткий, настил делают рядами следующим образом:

• Временно крепят на саморезы два листа металлопрофиля. Далее их скрепляют друг с другом по гребню волны с шагом в 25 см.
• Затем оба листа прикрепляют саморезами к обрешетке.
• После этого монтируют лист над первым, начиная второй ряд. Горизонтальный нахлест при этом должен составлять не менее 15 см.
• Далее монтируется третий лист первого ряда, а затем - второй второго.
• Все последующие листы устанавливают в том же порядке.

Крепить листы следует к каждой обрешетине через волну. Для их фиксации можно использовать только специальные кровельные саморезы с эластичной прокладкой, подобранные под цвет полимерного покрытия металлопрофиля.

Обшивка фронтона

Мансардные крыши (фото выше), обшитые металлопрофилем, выглядят современно и эстетично. Чтобы не испортить впечатления от конструкции, следует правильно обшить фронтон. Здесь металлопрофиль крепят на предварительно установленную обрешетку. Раскраивают его с использованием ножниц по металлу. Болгаркой этого делать нельзя. При работе этим инструментом повышается температура металла, в результате чего в районе разреза выгорает полимерный слой. А это, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению срока эксплуатации металлопрофиля.

На фронтоне листы лучше всего устанавливать таким образом, чтобы волны располагались горизонтально. В этом случае крыша будет смотреться гораздо эстетичнее.

Монтаж мансардных окон

Мансардные окна проще всего заказать готовые. Подобные конструкции стоят не слишком дорого и очень удобны в использовании. Можно выбрать как люковые варианты, так и подъемные. Очень интересно смотрятся мансардные окна, дополненные небольшим балкончиком.

Для того чтобы установка была как можно более простой, при возведении крыши стоит располагать стропильные ноги на расстоянии 80 см друг от друга. Стандартные мансардные окна большинства производителей имеют ширину короба, рассчитанную именно на такое расстояние.

Выбор утеплителя

Утепляются мансардные крыши (фото которых вы можете видеть на этой старнице), конечно же, в обязательном порядке. Иначе полноценное жилое помещение под самой кровлей устроить будет невозможно. Под неутепленной крышей, особенно в том случае, если для ее защиты выбраны стальные оцинкованные листы, зимой будет очень холодно, а летом - жарко.

Чаще всего для утепления мансард выбирают минеральную вату или пенополистирол. Первая предпочтительна в том плане, что совершенно не горит. Поэтому для деревянного дома лучше всего использовать именно ее. Пенополистирол же не впитывает влагу. Поэтому, если вы не слишком уверены в надежности кровли, выбирайте этот материал. Однако учтите, что при сильном нагревании он может испускать в воздух вредные вещества.

Иногда мансарды также утепляют пенополиуретаном. Но самостоятельно такую работу выполнить крайне проблематично. Дело в том, что для нанесения пены на конструкции используется специальное оборудование, а сама эта технология достаточно сложна.

Утепление мансардной крыши

Проще всего смонтировать утеплитель изнутри, со стороны чердака. Для этого листы минеральной ваты устанавливают между стропилами и закрепляют проволокой для того, чтобы они не выпадали. Последнюю натягивают между ногами в виде сетки. Вставлять плиты следует как можно плотнее к стропилам. В любом случае щелей не должно оставаться никаких. При использовании пенополистирола все стыки следует пройти монтажной пеной или заклеить строительным скотчем.

Пароизоляция кровли

Устраивается мансардная крыша своими руками с обязательной обтяжкой изнутри пароизоляционным материалом. Дело в том, что разница температур снаружи, на улице, и в самом доме бывает значительной. Поэтому под крышей на утеплителе обязательно будет скапливаться конденсат, увлажняя его. Защитить плиты можно только путем установки пароизолятора. Натягивается он на стропильные ноги поверх плит ваты или пенополистирола. Нахлест должен составлять не менее 10 см. Крепят пленку к стропилам брусками или специальными скобами. Лучше всего использовать какой-нибудь фольгированный вариант пароизолятора, создающий в помещении эффект термоса.

Обшивка мансарды вагонкой

Мансарды деревянных домов обычно обшивают вагонкой. Для небольшой комнатки лучше выбрать материал светлого сероватого оттенка. Яркие бежевые или красноватые ламели будут делать помещения визуально меньше, но при этом уютнее. Поэтому для достаточно большого чердака стоит выбрать именно такой вариант. При обшивке низкой мансарды ламели лучше ориентировать вертикально. При отделке же узкой - горизонтально. В последнем случае обрешетка крепится вертикально. В первом - горизонтально. Крепить ламели лучше всего на специальные скрытые кляймеры. Можно использовать и обычнее гвозди, аккуратно вбивая их в планку паза.

Другие отделочные материалы

Очень часто мансарды обшивают фанерой. Современные ее варианты достаточно эстетичны и зачастую даже не требуют использования дополнительной чистовой отделки. Мансарду кирпичного или бетонного дома лучше всего обшить гипсокартоном. Иногда чердак также оштукатуривают. Однако данный вид отделки использовать для мансард все-таки не рекомендуется. Дело в том, что штукатурка отличается достаточно большим весом, а потому может перегрузить стропильную систему. К тому же при протечках крыши она обязательно начнет отваливаться кусками.

Как обставить спальню на мансарде

Чаще всего на мансарде устраивают спальню, поскольку помещение это очень тихое. При выборе дизайна для такой комнаты следует руководствоваться некоторыми основными правилами:

• Поскольку конструкция мансардной крыши любого типа не позволяет устраивать слишком большие комнаты, не стоит использовать здесь мрачные или яркие цвета. Лучше отделать стены в пастельных тонах. Более оригинальные дизайны получаются при применении метода контрастов. При этом фронтоны изнутри окрашивают в темные или яркие оттенки. Наклонные же стены, чтобы они не давили на психику и не привлекали к себе внимание, обычно оформляют отделкой светлых тонов.
• Обязательно следует декорировать спальню на мансарде в едином стиле. Для маленьких чердаков идеально подойдут направления кантри, прованс и шале. Для мансарды побольше можно выбрать классику или лофт.
• Не стоит устанавливать на чердаке громоздкую мебель. Вариант из МДФ подойдет для такого помещения больше всего.
• Вдоль наклонных стен можно установить перемычки и навесить за ними полки, устроив таким образом импровизированные шкафчики. Комод с зеркалом обычно устанавливают к одной из фронтонных стен. Рядом ставят небольшой платяной шкаф. Кровать можно расположить где угодно. Однако следует учитывать то, что нависающие над головой наклонные стены могут действовать угнетающе на психику. Поэтому чувствительным людям лучше располагать кровать у фронтонной стены.

Как обставить детскую на мансарде

Как еще может быть использована утепленная мансардная крыша? Своими руками устроенное дополнительное помещение можно переоборудовать и под детскую. Это еще один популярный вариант оборудования мансарды. Дети, как известно, очень любят чердаки. Комнату для девочки обычно обставляют в стиле кантри, прованс или романтическом. Для мальчика используют морской дизайн или спортивный. В любом случае большое внимание следует уделить безопасности помещения. Стропила и все остальные деревянные конструкции должны быть обязательно пропитаны повышающим их огнестойкость составом.

Комнату обычно делят на три зоны: рабочую, спальную и игровую. Крайне не рекомендуется устраивать последние две в непосредственной близости от лестницы. Письменный стол устанавливают под одним из мансардных окон. Все конструкции на мансарде должны держаться прочно. В особенности это касается лестницы и ее перил.

Для того чтобы звуки сверху не мешали взрослым заниматься своими делами, стоит устроить на мансарде детской шумоизоляцию пола.

Как сделать мансардную крышу, в общих чертах вы теперь знаете. Как видите, ее устройство - процедура достаточно хлопотная. Однако приложить немного усилий и затратить дополнительные средства для того, чтобы сделать чердак жилым и обитаемым, все-таки стоит. Разного рода хлам можно хранить и в гараже или сарае. Квадратные метры же под самой кровлей стоит использовать более рационально.

Между такой крышей и чердачным перекрытием, находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.п. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений.

В чердак зимой через чердачные перекрытия из помещений верхнего этажа проникают тепло и влага. Чем теплее чердак и чем теплопроводнее материал кровли, тем больше образуется конденсата (инея). При повышении наружной температуры конденсат тает, вызывая загнивание деревянных конструкций и коррозию металлических элементов. Увлажнение чердака может происходить также в результате проникания влажного воздуха из лестничных клеток, в связи с чем важное значение приобретает плотность притвора дверей и люков, ведущих на чердак.

Весьма важным и эффективным мероприятием против увлажнения чердачного пространства является его проветривание. Для этого устраивают вентиляционные отверстия под карнизом (приточные отверстия) и в коньке (вытяжные отверстия), а также слуховые окна. Несущая часть состоит из стропил, деревянных ферм, прогонов, панелей и других элементов.

Рис. 1. Принципиальное решение несущей конструкции вальмовой крыши с применением деревянных ферм.

Рис. 2. План расположения деревянных ферм и стропил при устройстве четырехскатной вальмовой крыши:
1 - дымовая труба.

В одноэтажных однопролетных домах шириной до 6 м крыши можно возводить с использованием простейших стропильных деревянных ферм, сбитых из досок сечением 50 х 150 мм. Их легко изготовить заранее, накладывая одну на другую, а затем установить, раскрепив диагональными ветровыми связями с внутренней стороны. Стропила и нижний пояс (затяжку) соединяют между собой на гвоздях или шурупах с помощью двухсторонних накладок из досок толщиной 25 мм.

Рис. 3. Конструктивные схемы и узлы двухскатных дощатых крыш:
а, б - висячие стропила (деревянные фермы) для одноэтажных однопролетных зданий;
в - наклонные стропила для одноэтажных двухпролетных зданий;
г - висячие стропила (деревянные фермы) для мансардных однопролетных зданий;
д - то же с ломаной крышей;
е - то же для мансардных двухпролетных зданий.

При пролетах свыше 6 м, а также при больших снеговых нагрузках стропильную деревянную ферму необходимо усилить дополнительными внутренними раскосами. По конструктивным соображениям ее удобнее делать с двойными нижним и верхним поясами. В этом случае все элементы фермы (стропила, затяжку, подкосы и концевые вставки) можно делать из досок одинаковой толщины. Места примыкания подкосов к верхнему и нижнему поясам, а также стык досок затяжки следует усилить дощатыми накладками. Соединение отдельных элементов таких ферм лучше производить на шурупах или болтах.

Использование большепролетных стропильных деревянных ферм в одноэтажных домах позволяет отказаться от устройства средней несущей стены (вместе с фундаментами) и получить в доме свободную внутреннюю планировку. Вместе с тем, не следует забывать, что применение таких ферм может быть рекомендовано только при грамотном конструировании и тщательном выполнении заготовочных и монтажных работ.

Для одноэтажных двухпролетных зданий (со средней несущей стеной) двускатную крышу обычно делают, используя наслонные стропила, опирающиеся одним концом на наружную стену, а другим - на прогон или средние стойки. На коньке стропила соединяют между собой гвоздями внахлест либо с помощью дощатых накладок. При длине стропильных ног свыше 4 м устраивают подкосы. Наружные концы наслонных стропил опирают на подкладной распределительный брус (мауэрлат) сечением не менее 100х100 мм. Для удобства опирания снизу каждой стропильной ноги прибивают упорный брусок. Каждую вторую стропильную ногу крепят к наружной стене или к чердачным балкам ветровыми связями (проволочные хомуты, дощатые накладки).

Крыши в домах с мансардными помещениями при отсутствии средней опоры конструктивно решают так же, как стропильные деревянные фермы. Своеобразной затяжкой таких ферм являются балки междуэтажного перекрытия, в которые упираются стропила. Простейшая конструкция мансардной крыши - треугольная деревянная ферма прямолинейного очертания, применяемая при устройстве мансарды в однопролетных домах шириной до 6 м. Учитывая, что нижний пояс такой фермы является полом мансарды, его конструкцию принимают в виде двух параллельных балок сечением не менее 50х150 мм каждая. Горизонтальные схватки и вертикальные стойки также лучше делать спаренными из более тонких досок - это упрощает в дальнейшем обшивку стен и потолков мансарды.

Конструкция ломаной мансардной крыши более сложная в изготовлении и может быть оправдана лишь при узких пролетах, когда габариты мансарды трудно вписать в простую треугольную форму крыши.

В домах со средней несущей стеной крышу над мансардой тоже делают на основе стропильных деревянных ферм, однако, ее нижний пояс, имеющий опору в центре нагрузки, может быть более легким.

Оптимальное сечение для стропил любых крыш (так же, как и для балок перекрытий) 50х150 мм.

Расстояние между несущими конструкциями кровли

В деревянных конструкциях расстояние между фермами составляет 0,9...1,0 м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах это расстояние следует уменьшать до 0,8...0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2...1,4 м. Если крышу возводят со стропильными деревянными фермами, нижним поясом которых являются балки чердачного или междуэтажного перекрытия, то расстояние между ними следует принимать с учетом конструкции пола или потолка. При сооружении вальмовых и шатровых крыш могут применяться более легкие фермы и стропила при меньших уклонах кровель, чем в двухскатных крышах. Вальмовая крыша, собранная из готовых деревянных ферм (с расстоянием между ними 1200 мм), показана на рис. 1 и 2.

Если пролеты слишком большие, то нужно проверить по чертежу ширину опорной поверхности ферм и при необходимости уменьшить расстояние между ними таким образом, чтобы расчетное давление на опорное соединение не было превышено.

Если ферма оказывается на месте, где проходят дымовые трубы, то ее переносят и располагают так, чтобы она находилась на расстоянии не менее 100 мм от трубы. Расстояние между фермами, оказавшееся большим в месте прохода группы труб, заполняется сплошной решеткой.

Конструкции деревянных ферм, изготовленных из одной части и двух частей, показаны на рис. 4. Фермы, состоящие из двух частей, применяют при длинных пролетах, а также в том случае, когда дом стоят на склоне и крыша имеет разные уровни.

Рис. 4. Примеры установки деревянных ферм:
а - при опоре ферм на верхний пояс каркаса наружных стен в однопролетном решении;
б - при выполнении конструкции крыши из полуферм, опирающихся на балки, в двухпролетном решении;
в - при выполнении конструкции крыши из полуферм, расположенных в разных уровнях, в двухпролетном решении.

Если в доме будет использоваться чердак, то деревянные фермы заменяют конструкцией из рам.

Рис. 5. Деревянные фермы для дома с мансардным этажом:
а - применение ферм в двухпролетном решении с дополнительным усилением перекрытия деревянными балками;
б - принципиальная схема опорного узла фермы;
в - схема установки ферм при однопролетном решении.

Дополнительно к конструкции, состоящей из деревянных ферм, применяют несущую стену, чтобы прогибы несущих элементов оставались в допустимых пределах. Чтобы увеличить ширину чердака, каркас наружной стены дома с мансардным этажом можно приподнять. В чердачном помещении высотой от 0,6 м и выше отделку стен, полов и потолков выполняют так же, как и на жилом этаже. Однако в комнате для того, чтобы там можно было поместить необходимую мебель, оборудование и проложить арматуру около стен, свободная внутренняя высота должна быть около 0,8 м.

Соединения деревянного каркаса

Части каркаса соединяют с помощью гвоздей или специальных соединительных элементов, которые изготовляют из листовой оцинкованной стали толщиной 2...4 мм.

Рис. 6. Типы угловых соединительных элементов.

Эти элементы имеют изогнутую форму и соединительные кронштейны с отверстиями. Преимуществом таких элементов является прочность крепления, поэтому их можно использовать в соединениях, несущих большие нагрузки. Кроме того, они не портят внешний вид дома и при их применении можно избежать растрескивания древесины, т.к. исключается использование гвоздей большей толщины, чем предусмотрено.

Для соединения частей каркаса служат гребенчатые гвозди, имеющие конусообразную форму шляпки. Благодаря этому гвоздь утапливается в отверстии. Соединения, выполненные таким образом, при увеличении на них нагрузки снижают до минимума возможные продольные и поперечные смещения.

Рис. 7. Тип башмаков колонны:
а - регулируемый B ;
б - регулируемый DB ;
в - регулируемый IB ;
г - регулируемый I .

Рис. 8. Использование башмака колонны:
а - модель П-образного крепления;
б
- модель Т-образного крепления;
1 - оцинкованные болты (вместо болтов могут применяться шурупы с шестигранными головками); 2 - диапазон регулировки высоты.

Башмак (рис. 8, а, г) закрепляют (заанкеривают) в бетон или крепят болтами к основанию. Высоту установки при необходимости можно регулировать. Допуск регулирования в вертикальном направлении +25 мм. Тип башмака колонны подбирают с учетом нагрузки на нее.

Использование башмака балки

Рис. 9. Типы башмаков балки:
1 - обычный; 2 - тип 1 ; 3 - тип B ; 4 - тип 2 ; 5 - специальный.

Башмак служит для соединения балок к колоннам или другим балкам. Применяются главным образом два типа башмака. В первом случае крепежные крылья вертикальной части загнуты внутрь, при этом башмак может оставаться видимым. Во втором случае башмаки балки, попадающие под облицовку, снабжены крыльями, загнутыми наружу, при этом их легче крепить к основанию.

Рис. 10. Соединение конструкций с помощью крепежных элементов.

Использование крепежных уголков

Рис. 11. Использование угловых крепежных элементов при установке балок или стропил крыши.
Гвозди расположены наиболее выгодно с точки зрения нагрузки.

Крепежные уголки применяют, например, при соединении стены или верхнего стягивающего бруса с кровельной фермой. Крепежное профилирование делает пластину устойчивой к изгибам.

Прямые соединительные пластины

Рис. 12. Прямые пластины для гвоздевых соединений деревянных элементов:
1 - оцинкованная сталь; 2 - ребристые гвозди.

Эти элементы используются при выполнении креплений в стыковых швах, в которых на соединение направлены нагрузки, связанные с растяжением.