Деревянный дом с мансардой – это звучит заманчиво и уютно. Мансарда представляет собой чердачное жилое помещение. Мансардные крыши популярны тем, прежде всего, что появляется возможность значительного увеличения жилой площади без особых материальных затрат. В представлении дома с мансардой сразу же рисуется картина дома с ломаной крышей, где углы наклона скатов разные. В данном представлении люди заблуждаются, поскольку крыша дома с мансардой имеет возможность быть исполнена и в двухскатном типе крыши и во многих других типах. Конечно же, мансардные крыши отличаются от обычной крыши дома и, поскольку, чердачное помещение становится жилым, то к крыше предъявим особые требования.
В этой статье рассмотрим крыши ломаного типа, поскольку о других типах возведения крыши уже знаем. Однозначно не правильно будет принимать ломаную крышу как крышу с разными углами наклона скатов. Сконструировать мансардную крышу можно и с равными углами наклона как верхнего, так и нижнего скатов. В таком выполнении не отличишь ее от двухскатной крыши, но конструктивная схема возведения такой крыши идентична классической ломаной крыши. Отличие мансардной крыши от крыш, возведенных по классическим схемам висячих стропил или наслонных, заключается в том, что мансардная крыша в своей конструкции имеет два типа стропил (рис). Верхняя часть, которую определим от конька до перегиба, конструируется висячей стропильной системой, которая опирается на стойки, а в случае без стоек – на затяжку или продольный прогон, может повторять углы наклона нижних скатов или иметь более пологий скат. Нижняя часть, от перекрытия до перегиба, устраивается из наслонных стропил. Однако можно верхнюю и нижнюю часть выполнить по типу наслонных стропильных систем. Рассмотрим подробнее конструктивные схемы мансардных стропильных систем:
Само собой логично, что, прежде всего для правильного устройства ломаной крыши в самом начале произведем расчет стропильной системы с учетом снежной и ветровой нагрузки, а только после этого приступим к монтажным работам.
Базовой основой для стропильной системы будет мауэрлат, поэтому жестко его скрепляем с балками перекрытия. Лежень, на который упираются балки стропил, укладывают прямо на перекрытие. Стойки врезают прямо в балки перекрытия. Балки перекрытия рассчитывают на распределенную равномерно нагрузку, которую принимают около 400 кг/м?. Дополнительно производят расчеты перекрытия на силу от веса крыши и общей нагрузки на ней.
Далее выделяем будущую площадь помещения мансарды стойками, которые являются каркасом для будущих стен. Нижние скаты формируем согласно полученным расчетам по схеме наслонных стропильных систем. Соединим стойки продольными прогонами, а потом и балками сверху, которые будут выполнять функцию затяжек для верхних висячих стропил (рис.). Соответственно, произведем расчет каркаса верхних скатов по схеме висячих стропил. Узлы сплочения стропильных ног и мауэрлата могут быть выполнены по типу ползуна или шарнирно неподвижной схеме. По таким же схемам совмещения необходимо выполнить закрепление мауэрлатных балок.
Выполняем следующий шаг, беремся за монтаж висячих и наслонных стропил. Сначала монтируем наслонные стропила нижних скатов, а затем возводим висячую стропильную систему верхних скатов.
Выполнять верхние скаты можно по любой схеме висячих стропил как с подкосами и бабкой, так с бабкой или с ригелем, что и предполагает соответствующие расчеты по выбранной схеме. Балки, соединяющие стойки наслонных cтропил, выполняют функцию затяжек для висячих стропил верхних скатов крыши и работают на растяжение и совсем небольшой прогиб. Очевидно, затяжку можно подбирать не большим сечением, но подстраховать ее можно бабкой, чтобы избежать прогиба потолка от своего веса. На рисунке мы видим традиционную бабку, но в практике с обеих сторон к коньковому прогону и затяжке прибивают обычные дощечки, и не стоит путать их со стойками. Стропила висячей системы могут быть и массивными больших сечений, поскольку перекрывают собой весь пролет крыши. Обратим особое внимание на правильность конструктивной сборки узлов в точках перегибов.
Как дополнение к этому материалу, можно почитать про монтаж мансардных окон. Так или иначе вам придется их устанавливать.
Карниз функционально предохраняет верхнюю часть стены от воды, которая стекает с крыши, и даже частично от прямого воздействия дождя.
Сделаем увеличение карниза посредством выноса низа стропильных ног за пределы стены сруба. Под стропило вводим подкос, а саму стропильную ногу упираем не в мауэрлат, который в данном случае можно полностью исключить из конструктивной схемы, а в балку перекрытия. Вместо мауэрлата удовлетворительно будет использование выравнивающих деревянных подкладок. Стойки методом врубки глубиной не больше 1/3 высоты балки перекрытия соединяют с балками перекрытия (рис.).
Для нижнего каркаса наслонной стропильной системы принимают расчет на сжатие, поскольку углы нижних скатов часто делают крутыми и атмосферные осадки на них не задерживаются, а воздействует на них только ветровая нагрузка. Для подстраховки можно принять расчет стропильных ног на изгиб и на сжатие, но в любом случае необходимо установить противоветровые проволочные скрутки, на случай ураганного ветра, чтобы не сорвало крышу.
Часто в конструкции нижних наслонных стропил проводят мероприятия, которые помогают разгрузить балку от сосредоточенных сил от веса крыши. В конструкцию вводят дополнительную стойку, которая устанавливается в месте пересечения стропильной ноги и подкоса, а упирается низом в балку перекрытия над самой стеной. Этот дополнительный элемент частично разгружает низ стропила и подкос, работает таким образом, что сосредоточенные силы по стойке будут уходить прямо на стену. Для придания большей устойчивости при неравномерной нагрузке на крышу, стойки свяжем с наслонными стропилами несколькими схватками и установим на низ затяжки опорные бруски.
В данной схеме верхние и нижние скаты мансардной крыши выполним в одной системе наслонных стропил. Верх нашей мансарды в предыдущих схемах был выполнен по системе висячих стропил, заменяем теперь на систему наслонных стропил. В таком варианте возведении крыши схватки, что связывали нижние балки, стают опорными балками под стойки верхнего перекрытия и, получаем схему, обратную висячим стропильным системам (рис.). Следовательно, балки, которые теперь служат опорой, подбирают большего сечения, чтобы избежать прогиба, эти балки и будут теперь несущими составляющими потолка мансарды. Стропила в таком случае могут быть небольшого сечения, можно даже сделать их из досок.
Соответственно, расчеты сечений всех составляющих элементов крыши ведут по схемам наслонных стропильных систем. Нагрузка веса потолка мансарды равномерная, поэтому балки, которые раньше выполняли функцию схваток нижних стоек, рассчитывают на изгиб, учитывая и сосредоточенную силу от стоек верхней конструкции.
Пространственную жесткость всей крыши обеспечит укладка конькового прогона, на который будут опираться верха стропильных ног. Стропильные балки нижних скатов опираются на поперечные балки. Жесткость нижнего ската могут обеспечить вспомогательные балки, вставленные между поперечными балками, но можно и обойтись и обрешеткой ската, так как на крутых скатах осадки не задерживаются.
Данный метод устройства мансардного этажа применяют в случае сложных конфигураций пространства, проще говоря, собирают каркасную конструкцию комнат, и укладывают на них наслонные стропила. Для облегчения устройства опорных узлов стропильных ног, собирают каркасы из рам П-образной формы, а потом укладывают прогоны.
Мансарду изготовим из дощато-гвоздевых рам (рис.). Для возведения такой крыши используем наслонно стропильную систему, где расчеты проведем методом, который применяется для однопролетных балок. Все узлы соединений рассчитываем на срез гвоздей от влияния сжимающих сил, которые возникают в стропильных гвоздях в узлах соединений стропил и балок перекрытия этажа. Если по расчетам выявится, что необходимо большое количество гвоздей, то заменим гвозди болтами или установим усиливающие прибоины. Следует помнить, что при применении болтов, отверстия под них ослабляют несущую способность балки, в этом случае применим коэффициент 0,8. Устройство обрешетки и применение схваток обеспечит конструкции пространственную жесткость.
Из статьи вам должно было стать понятно, что при строительстве вашего деревянного дома вы сами в праве выбирать его конструкцию, а мансардная крыша намного практичнее, чем обычная, именно поэтому многие склонятся в строительстве к данному типу.
