Конструкция ломаной мансардной крыши, схема и технология возведения

Свое название мансардная крыша получила в честь своего создателя французского архитектора Франсуа Мансара. Именно он превратил практически бесполезное чердачное пространство в удобный мансардный этаж, затратив на это минимум средств.

Мансардные ломаные крыши нельзя назвать для нас обычными или традиционными. Они пока не очень широко распространены. Это происходит видимо потому, что их возведение очень трудоемкий и длительный по времени процесс, в том числе и из-за сложности конструкции стропильной системы. В основном конструкция ломаной мансардной крыши устанавливается тогда, когда нет возможности вписать мансардное помещение в треугольную форму крыши.

Несмотря на проблематичность возведения, дома с ломаными крышами отличаются большой оригинальностью и эффектным внешним видом. А при точном расчете и правильном монтаже они являются прочной конструкцией, удерживающей достаточно большой вес кровли и защищающей строение от различных атмосферных воздействий (ветер, снег, дождь). К тому же, данный вид крыши позволяет значительно увеличить площадь дома, пригодную для жилья с минимальными экономическими затратами.

Обобщив все вышесказанное можно сделать вывод, что с этой точки зрения мансардная крыша не только красива, но полезна и рентабельна. В ней может разместиться рабочий кабинет, спальня, спортивный зал или зал для детских игр. Для любителей цветов возможно и обустройство зимнего сада.

Но, как и любой другой тип подобной конструкции, мансардная ломаная крыша не лишена недостатков. К ним можно отнести:

• стоимость специальных мансардных окон намного выше обычных (закаленные стекла, усиленные рамы);
• сложный монтаж вследствие большого количества дополнительных материалов, требующихся для правильного обустройства мансарды.

Ниже вы можете увидеть фото ломаных крыш частных домов мансардного типа.

Устройство мансардной крыши, узлы стропильной системы и выбор углов наклона

Как и при устройстве любого вида крыши, перед строительством ломаной крыши следует провести точные расчеты всех элементов конструкции и составить подробный проект. От этого зависит прочность и длительность эксплуатации строения.

В настоящее время мансардные крыши возводят не только на вновь построенных зданиях, но и при реконструкции старых. В этом случае нужно провести исследование фундамента и расчет нагрузки, которая будет приходиться на строение. В противном случае может произойти деформация всей конструкции.

При составлении проекта мансардной крыши нужно учесть еще некоторые детали:

• места расположения проемов окон;
• выбор утеплителя;
• расположение и тип лестницы;
• оптимальный угол наклона.

Тип лестницы для таких крыш рекомендуется винтовой, как наиболее практичный и экономичный. Угол наклона в пределах от 30 до 60 градусов. При увеличении угла происходит уменьшение полезной площади помещения. По высоте рекомендуют возводить мансарды не ниже 2,20 м, а по ширине от 3 м.

Если вы приняли решение возвести мансардную крышу своими руками, нужно в первую очередь разобраться с особенностями ее конструкции.

Основные элементы стропильной системы мансардной крыши

При устройстве стропильной системы ломаной мансардной крыши используются те же элементы, как и во всех других типах крыш. Монтаж, как стропильной системы, так и кровли тоже не имеют особых отличий.

Стропильная система включает в себя:

• коньковый прогон;
• стропила;
• мауэрлаты;
• балки перекрытия;
• затяжки;
• схватки;
• стойки;
• прогоны;
• подкосы.

Для жилых домов с конструкции мансардной крыши обычно используют деревянные стропила (желательно хвойных пород). Они удобны в работе, можно быстро и просто убрать излишки материала или наоборот нарастить при необходимости.

Для увеличения стойкости древесины проводится обработка элементов конструкции пропитками антисептического, противопожарного действия и препятствующими возникновению процессов гниения. Для всех элементов стропильной системы (балки, стропила, коньковый брус, потолочная доска и прочие) рекомендуется применять брус размером 50 на 150 мм.

Самостоятельный монтаж стропильной системы мансардной крыши

Данный вид крыш может быть как одноуровневым, так и двухуровневым. Рассмотрим процесс мансардной крыши на примере одноуровневой ломаной крыши. Она имеет вид двухскатной ломаной крыши, в которой каждая сторона состоит из двух частей. Образуются четыре плоскости крыши. При таком устройстве мансардное помещение имеет вид комнаты, имеющей полноценные стены и потолок.

До начала монтажа в первую очередь следует определиться с типом стропил. Для данного типа крыш в основном используется комбинация наслонных и висячих стропил.

Если разделить двускатную ломаную крышу на геометрические фигуры, то получим равнобедренный треугольник вверху крыши (над потолком) и два прямоугольных с боков.

Соответственно, ее силовая конструкция будет выглядеть так:

1. Треугольник, находящийся в верхней части, выполняется из висячих стропил.
2. Находящаяся под ним схватка является затяжкой в случае использования висячих стропил.
3. Наслонные стропила, входящие в боковые прямоугольные треугольники соединены друг с другом схваткой.

Основные скаты сформированы из двух прямоугольников, соединенных под тупым углом и образующих в свою очередь боковые и верхние скаты.

Боковые скаты

Боковые скаты монтируются из наслонных стропил с опорой на мауэрлаты с одного конца и на прогоны с другого. Они не задерживают снег из-за большого угла уклона. Поэтому при проведении предварительных расчетов снеговой нагрузкой в данном случае можно пренебречь. Но при этом стропила этой части крыши принимают на себя все ветровые нагрузки и нагрузку от верхних скатов, поэтому необходимо провести расчет на сжатие.

Для усиления соединения в качестве крепежа используют анкеры или хомуты.

Прогоны монтируются к стойкам, зафиксированным в балках потолочных перекрытий главного помещения. Для дополнительной прочности стоек используются схватки, соединяющие их со стропилами. Благодаря этому происходит разгрузка боковых прогонов, которые служат опорой для верхней системы стропил.

Верхние скаты

Верхние скаты формируются при помощи висячих стропил. При помощи затяжки они объединяют боковые скаты в единую конструкцию. Затяжку внизу висячих стропил, образующих верхнюю часть крыши, используют для монтажа потолков в мансарде.

Порядок монтажа стропильной системы ломаной двухскатной крыши

1. В первую очередь, по боковым стенам укладывается мауэрлат.
2. Далее устанавливается система балок, сначала крайние, затем параллельно им промежуточные на расстоянии не более трех метров.
3. Следующим этапом монтируется каркас стен. В начале происходит монтаж вертикальных стоек по концам здания из материала с тем же сечением, что и балки, на которые они опираются. Стойки закрепляются прогонами и фиксируются затяжками (перемычками). Для прочности затяжек под ними устанавливаются опоры. Таким образом, получается две арки. Между ними натягивается шнур, и с его помощью монтируются остальные арки с шагом, запланированным для стропил 0,6 м – 2 м. Все соединения происходят посредством уголков или пластин (гвоздевых). С уменьшением шага стропил увеличивается нагрузка, которую может выдержать крыша. С увеличением ширины шага увеличивается нагрузка на подкосы и стойки.
4. Производится монтаж стропил боковых скатов, имеющих самый большой укол наклона. Они устанавливаются на уровне каркаса мансарды. Для этого стропильный брус подрезается до требующейся длины, снизу в основании вырезается паз для крепления к мауэрлату, а верх обрезают под нужным углом и крепят к каркасу.
5. Далее происходит установка верхних скатов, образующихся в основном при помощи висячих стропил. Они соединяются с коньковым брусом. Здесь важно выдержать запланированный угол соединения и центровку конструкции. Весь цикл работ по возведению двускатной мансардной крыши своими руками аналогичен установке стропил двускатной крыши.

Схема и проект мансардной ломаной крыши

Просмотрев следующее видео, вы сможете наглядно изучить технологию изготовления и установки своими руками стропил ломаной крыши: