Наиболее удобный тип крыши для мансардного этажа. Стропильная система мансардной крыши: конструция

Редкий дом обходится без мансардного этажа. И немудрено. Ведь, использование дополнительной площади крыши, позволяет увеличить жилое пространство и создать на втором этаже полноценную комнату для отдыха, работы или приема гостей. К тому же, крыша мансардного типа своими руками – задача вполне подвластная каждому мужчине, умеющему держать в руках инструмент.

Напрямую он зависит от проекта дома и немного от вашей собственной фантазии. В целом, типы мансардных крыш классифицируются следующим образом:

Мансардная крыша — фото

Одноуровневые. Такие крыши – это самый простой вариант исполнения, поскольку не требует сложного исполнения и расчетов.

Двухуровневые. Такие типы мансардных крыш подразумевает обустройство на втором этаже сразу двух комнат на разных уровнях. Нередко такой тип мансардной крыши является самостоятельным и полноценным проектом. Двухуровневая мансардная крыша со смешанным типом опирания считается составной частью конструкции всего дома.

Одноуровневая мансардная крыша может быть трех типов:

Одноуровневая мансарда при двускатной крыше. Мансардная двухскатная крыша не только проста в исполнении, но и очень практична. Дело в том, что в конструкции такой крыши отсутствуют какие-либо препятствия для схода атмосферных осадков.

Одноуровневая мансарда при ломанной крыше. Вариант посложнее, когда на крыше образуются не две плоскости, как в двускатном варианте, а – четыре. По исполнению такая крыша сложнее, однако, благодаря такой конструкции, второй этаж дома приобретает вполне полноценный вид комнаты, с вертикальными ровными стенами и потолком.

Одноуровневый тип мансарды с выносными консолями. Самый сложный тип одноуровневой мансарды. Когда реализуются такие проекты домов с мансардной крышей, получается просторная комната на втором этаже, полноценные вертикальные окна с одной стороны и большой навес за счет большей скатной плоскости с другой стороны. За счет смещения крыши, многие оборудуют под навесом гараж, либо террасу.

Типы стропил мансардных крыш

Для того чтобы самостоятельно возвести мансардную крышу вам нужно помнить, что существует два типа стропильных ферм: наклонные и висячие. Выбор зависит от способа крепления к стенам дома.

Самая простая конструкция висячих стропил используются для установки на однопролетных домах без средней несущей стены. В этом случае, стропила будут опираться только на стены дома и не иметь промежуточных опор. Между собой стропила соединяются гвоздями или шурупами с помощью угловых накладок. Ширина однопролетного дома, на котором устанавливается такой вид стропил, не должна быть больше шести метров. В случае, если размеры дома больше, тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. Стропила с бабкой и подкосами применяют в тех случаях, когда ширина пролета превышает 9 м.

Наслонные стропила применяются при строительстве двухпролетных домов, имеющих среднюю несущую стену. Такие фермы имеют три точки опоры – две на наружных стенах дома и одну на внутренней. Количество опор варьируется в зависимости от ширины постройки. Если здание не более 10 метров, тогда достаточно всего одной опоры, при ширине дома порядка 15 м – необходимо уже две опоры. При помощи угловых накладок, верхние концы стропил соединяются между собой внахлест. Нижние концы крепятся к опорным брускам, выполненным из цельных бревен. В центре стропильных ферм всегда устанавливается средняя стойка.

Какие материалы для стропил существуют

Для изготовления стропил применяется три вида материала: дерево, железобетон и метал. Из вариант имеет ряд преимуществ и недостатков. Создавая проект мансардной крыши частного дома необходимо знать все тонкости. И так.

Деревянные стропила – это прежде всего, натуральный и экологически чистый материал для строительства. К тому же, дерево не трескается во время обработки и подгона под нужный размер. Однако, каждый строитель знает, что дерево очень неустойчиво к негативному воздействию окружающей среды. Поэтому, прежде чем использовать деревянные материалы, необходимо пропитать дерево и обработать его антисептическими и антипиреновыми средствами.

А вот металлические и железобетонные стропила совсем некапризны, им нестрашны капризы погоды и действие грибков. Такие стропила более прочные и устойчивые.

Такие безупречные, казалось бы, материалы имеют ряд недостатков.

Во-первых, их невозможно подогнать по размеру. Малейшая ошибка может привести к тому, что мансардная двухскатная крыша получится кривой и перекошенной. Поэтому прежде чем заказывать стропила из металла или железобетона, необходимо произвести ряд точных расчетов и измерений.

Второй недостаток – это сложности, возникающие при монтаже. Такие стропильные системы имеют большой вес. Поэтому чаще всего, при установке стропил практически нельзя обойтись без специальной строительной техники.

Таким образом, такие стропила чаще применяются в промышленном производстве и устанавливаются в больших технических постройках. Для дачных и жилых домов чаще всего используются деревянные стропила.

Возможные трудности при обустройстве мансарды

Теперь, когда рассмотрены основные вариант стропил и типов мансарды, можно приступать к строительству. Однако прежде чем разрабатывать проект мансардной крыши частного дома, необходимо узнать о ряде трудностей, с которыми придется столкнуться в процессе монтажа. Первое, это обеспечение надежного крепления мауэрлата. Специалисты рекомендуют сажать его на анкерные болты. Ведь, на него приходится практически вся нагрузка, которая передается от крыши стенам.

Чтобы крепежная система была надежной, необходимо болты нужно длины вмуровать в самый верхний ярус кладки при помощи цементного раствора. После этого подводится сверху брус и на нем делаются отметки под отверстия и в результате — сами отверстия. Однако, не стоит сразу затягивать болты наглухо. Эту процедуру стоит отложить до полного сбора мауэрлатного пояса.

Вторая проблема, с которой сталкиваются все строители, когда воплощают проекты домов с мансардной крышей, – это тепло- и гидроизоляция. Причем, теплоизоляция имеется в виду ни в ее привычном значении. Если речь идет о мансарде на дачном домике, то вряд ли здесь стоит заморачиваться о том, как сделать комнату теплой для зимы. А вот о защите от летнего зноя стоит позаботиться.

Мансардная кровля никогда не делается с помощью металлических листов и рубероида.

Металл очень сильно нагревается на солнце и никакая прослойка не спасет от жары и духоты на втором этаже. Рубероид помимо этого, нагреваясь, выделяет специфические неприятные запахи. Лучшим кровельным материалом для мансарды будет металлочерепица или обычный шифер. Однако, стоит помнить, что даже использование этих материалов не избавит хозяев дачного домика от жары. Поэтому, при проектировании и строительстве мансарды, необходимо позаботиться о принудительной или естественной вентиляции. Например, можно использовать оконные проемы на фронтонах.

В качестве теплоизолятора, чаще всего используется минеральная вата. Стоит помнить, что на слой ваты нужно положить еще пароизоляционную пленку, которая защитит помещение от лишней влаги. Ведь, во время летнего зноя, будут образовываться водяные пары, которые быстро поднимаются к стенам и оседают на потолке, вызывая развития грибковых и плесневых очагов.

Чаще всего, устройство мансардной кровли– многоэтапный процесс, который включает в себя следующие шаги:

Первым слоем обычно настилается гипсокартон, фанера или другой листовой строительный материал.
Второй слой пленка, о которой мы говорили выше.
Третий слой – любой утеплитель, например, минеральная вата.
Четвертый слой повторяет второй. Только в этом случае, пленка настилается таким образом, чтобы скопившийся пар мог беспрепятственно выходить наружу
Завершающий слой – мансардная кровля конструкция может быть любой, а материал — черепица, шифер, либо другой вариант, на ваш выбор.

Избегайте плотной укладки. Кровля мансардной крыши и утеплитель должны иметь прослойку воздуха порядка 5 см. Толщина варьируется в зависимости от используемых материалов.

Мансардная крыша с карнизными свесами

Желательно, чтобы край крыши хотя бы немного выступал за плоскость стены. Двускатная мансардная крыша по СНИП – это 55 см свеса для деревянных зданий и еще меньше для кирпичных и панельных домов. Такой небольшой выступ эффективно защищает мансардный этаж от сырости.

К тому же, наличие карнизного свеса позволяет избежать монтажа стропильной системы с использованием мауэрлата, достаточно лишь установить деревянные балки. Подкосы закрепленные в деревянные балки обязательно устанавливаются под нижние скосы. Причем врезку нужно делать не больше, чем на одну третью часть от толщины балки.

Мансардная крыша из наслонных стропил

Такие стропила устанавливают в зданиях, которые имеют в своей конструкции среднюю несущую стену, либо столбчатые промежуточные опоры. Тогда концы стропил опираются на три точки — две наружные и одну внутреннюю стену. Получается таким образом, что элементы работают как балки.

В этом случае, несущая функция будет возложена на каркас мансарды, а стропила будут лишь вторыми. Таким образом, вначале делается каркас жилого помещения и только после этого, сверху прибиваются прогоны.

Мансарда, для строительства которой используются наслонные стропила, получается более легкой.

Мансардная крыша в маленьком доме

Для небольшого дачного домика порядок сбора стропильной фермы следующий:

В балки врезаются стойки
Для получения нижних скатов, устанавливаются стропильные ноги
Для потолка веранды устанавливается балка
В верхнее перекрытие врезается конек
На верхний скат устанавливаются стропильные фермы
Закрепление всех конструкций и мест соединения балок.

Такая конструкция требует меньшего использования пиломатериалов и соответственно снижает денежные издержки. Если установка ведется сразу над несколькими пролетами одной кровли, можно чередовать висячие и наслонные стропила. Например, там, где отсутствуют промежуточные опоры, монтируются висячие стропила, там, где есть – наоборот. Стоит отметить, что мансардная кровля может быть построена только из наслонных стропильных ферм.

В целом, монтаж стропильной системы и крыша мансардного типа своими руками не должны вызвать никаких проблем и сложностей. Особенно, если за дело возьмется человек, который отлично владеет инструментом. А, вот составление правильного проекта и грамотных расчетов, с учетом всех нагрузок и правил СНИП – это задача посильная лишь профессионалу и опытному конструктору. Поэтому этап работ по проектированию стоит поручить экспертам, а монтажом и обустройством вполне можно заниматься самостоятельно.

Мансарда в частном доме – идеальное решение по расширению жилой или полезной хозяйственной площади без достройки верхнего этажа. Обустройство мансарды в чердачном пространстве – это оригинальный и новый экстерьер дома, экономия энергии через уменьшение тепловых потерь в крыше, и увеличение жилой площади. Но большие размеры дома – не повод начинать работу по обустройству мансарды: нужно иметь фундамент с достаточным запасом прочности по весовой нагрузке, так как уже готовое чердачное помещение придется основательно переделывать.

Особенности мансарды

Основное, чем отличается мансарда от обычных помещений – в ней почти нет стен в привычном понимании, так как стенами служит доработанная стропильная система, сконструированная из множества наклонных кровельных поверхностей. Потому конструкция окна будет сильно отличаться — оно должно не препятствовать естественному освещению, и должно принимать на себя нагрузки в виде осадков и сильного ветра – воздействие погодных условий на наклонную крышу сильнее, чем на массивные элементы здания.

Важно! Регламент СНиП оговаривает, что площадь оконного проема не должна быть меньше, чем 10% поверхности пола в общем помещении. Поэтому при разделении чердачного помещения перегородками желательно в каждой новообразованной комнате также сделать окно.

Проще, дешевле и быстрее смонтировать наклонное окон в кровле мансарды, чем делать под него специальный вертикальный выступ, нарушая расчеты конструкции. В любом случае оконный проем необходимо гидроизолировать или заказать окно с армостеклом и усиленным металлопластиковым профилем.

Преимущества установки мансардного окна наклонного типа:

Большой поток естественного света, сглаживающий светотени;
Нет необходимости кардинально переделывать форму крыши и менять ее рельеф;
Простая установка, посильная самому хозяину.

Степень освещенности зависит от площади проема, которая пропорциональна углу наклона кровли. Поэтому очевиден вывод: чем круче ломаная мансардная крыша, тем шире и выше должен быть оконный проем. Толщина металлопластикового профиля должна почти вписываться в расстояние между стропилами, чтобы было к чему крепить окно, не разрушая систему стропил. Если заказать более широкое окно, то придется делать усиленную перемычку, скрепляющую разрезанные в месте врезки окна стропила. При необходимости установки широкого окна нужно сначала подумать над вариантом монтажа двух небольших соседних окна, чтобы кровля оставалась цельной.

При монтаже окна-дормер (слуховое вертикальное окно, требует выноса рамы за пределы мансарды) геометрические формы крыши нужно усложнять монтажом верхней и боковых ендов, также усложняется и укладка или монтаж кровельного покрытия. Готовую систему стропил гораздо сложнее при этом переделать, чем заложить в свой индивидуальный новое мансардное окно. Ендовы необходимо тщательно гидроизолировать, так как их расположение и геометрия относительно постоянных атмосферных воздействий делают эти места наиболее уязвимыми для проникновения влаги и холода. В регионах с среднегодовым высоким осадков рекомендуется над дормерами делать снегозадержатели. Но основное преимущество дормера – можно стоять рядом с ним в полный рост – перевешивает все устраняемые недостатки.

Утапливаемое в крышу окно делается, если через это окно организуется выход на балкон. В остальных случаях это малопривлекательный вариант: плохое естественное освещение, неоправданное усложнение геометрии крыши, большие трудозатраты с минимумом эффекта.

Самый доступный вариант — окно в торце мансарды — дешевое и практичное решение, которое вполне реализуется без посторонней помощи.

Стропильная система мансарды

В индивидуальном строительстве дом с мансардой часто строят с ломаной крышей, хоть это и дорогостоящее решение. Ломаные мансардные крыши в силу своих особенностей конструкции намного увеличивают полезную площадь внутренних помещений мансарды. При одинаковой ширине фундамента дома и пола комнаты в такой мансарде будут иметь бо́льшую площадь за счет выступов и ниш, чем комнаты под крышей обычной конструкции.

Стандартная конструкция ломаной крыши позволяет опустить свесы карниза намного ниже, не только сделав экстерьер дома весьма оригинальным — такие свесы защищают стены и фундамент дома от ветра и влаги, направляя атмосферные осадки в сторону от жилья.

Чем сложнее ломаная крыша своими руками, тем сильнее зависимость надежности конструкции от материалов, из которых изготовлена кровля, от климатических условий, от толщины балок стропильной системы и других факторов. Классическая мансардная крыша своими руками чертежи которой приведены ниже, имеет соотношение наклона нижних скатов к полу в 60°, верхних скатов — в 30°.

СНиП оговаривает комфортную высоту потолков в мансардных комнатах – не менее 2 м. Поэтому схема с уклоном крыши в 600 вполне оправдана, а надежность конструкции обеспечивается более толстыми балками перекрытия и брусом стропил, чем при обустройстве обычной двускатной крыши.

При классическом построении мансарды сила ветра и нагрузки от веса снега на боках кровли с большим уклоном не учитываются. Снег будет накапливаться на верхней поверхности кровли, выполненной с наклоном 300-450. Чем больше угол наклона кровли, тем сильнее парусность крыши, поэтому в климатических с сильным ветром нужно строить крыши с маленьким уклоном, а это для обустройства мансарды представляет проблему – площадь дома в таких условиях должна быть довольно большой.

Схемы ломаных крыш

Каркас ломаной крыши конструируется из сосновых пиломатериалов первого или второго сорта. Для проведения расчетов регламентированы такие параметры, как сечение бруса и обрешеточных досок, размеры и вес кровли из различных стройматериалов, снеговые и ветровые нагрузки, шаг крепления стропил.

Конструкция крыши с висячей стропильной системой оправдана, если у основания треугольника (на рисунке верхний) будет размер ≤ 4,5 м – это и определяет ширину мансарды. Если ширина получается больше, то обустраиваются наслонные стропила, которые крепятся на стене.

Как рассчитать крышу ломанного типа

Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см.

Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног — 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила.

Рекомендуем: Для экономии пиломатериалов утеплитель можно укладывать в двух направлениях: вдоль и поперек стропил, сделав между слоями тонкую и редкую обрешетку. При минимальной толщине плиты базальтовой ваты 100 мм можно использовать доску 50 х 150 мм, оставив на вентиляционный зазор 50 мм.

Монтаж мансардной крыши

Мауэрлат на мансардной крыше обустраивается стандартными приемами – крепление бруса к стене вязальной проволокой, анкерами или шпильками. Если дом брусовый или бревенчатый, то мауэрлатом может служить верхний венец сруба, пропитанный антисептиком и веществами, повышающими влагостойкость древесины.

Для мауэрлата в доме из ячеистого бетона сверху стен заливается монолитный армированный ростверк, а сам мауэрлат крепится к забетонированным в стену стержням. Для стен из кирпича или железобетона такой бетонный ростверк делать не нужно – материал стен сам по себе довольно прочный, и выдержит любые способы крепления стропильной системы. Нужно будет только сделать двухслойную гидроизоляцию по всему периметру дома, а брус мауэрлата сечением 150 мм .

Для сборки элементов стропильной конструкции пользуются длинными гвоздями – 150-200 мм. По углам и на пересечениях несущих стен с внутренними перегородками дома лучше делать болтовые соединения, или использовать двухсторонние резьбовые шпильки. Также все пересечения элементов кровли рекомендуется дополнительно укреплять металлическими пластинами-накладками.
Сборка элементов системы стропил

Причиной устройства мансарды чаще всего служит желание увеличить площадь жилых помещений в доме, не перестраивая его. Мансардой считается этаж на чердаке, фасад которого образует крыша. Мансарда может занимать всю площадь чердака или только его часть. Это помещение может быть любой конфигурации.

Удобнее всего, если еще при строительстве владельцы дома предусматривают, что у них будет дом с мансардой. Это позволяет заранее определить нагрузки и формы мансардных крыш. Но так бывает редко – чаще всего мансарда устраивается в готовом здании.

Чтобы организовать мансарду, чердачное помещение должно быть не ниже двух с половиной метров и иметь ширину не менее трех метров. Если мансарда организуется в готовом доме, то необходимо , утеплить крышу, рассчитать оконные проемы.

Варианты мансардной крыши

Виды крыш частных домов с мансардой (фото представлены ниже) довольно разнообразны.

Для строительства мансарды подходят крыши следующей формы:

односкатные, представляющие собой наклонную площадь, закрепленную на несущих стенах;
двускатные – состоят из двух направленных в противоположные стороны скатов, делающих их жесткими и надежными;
ломаные (подвид двускатных) – состоят из направленных в противоположные стороны ломаных скатов, наиболее выгодный вариант для устройства мансарды;
вальмовые или полувальмовые – имеют четыре ската; у торцевые скаты имеют форму скошенных треугольников, боковые – трапеции; у для защиты фронтонной части от отрицательных внешних воздействий срезаны боковые скаты;
шатровые (пирамидальные) – виды мансардных крыш, используемые очень редко, имеют четыре или более граней, скаты – равнобедренные треугольники, сходящиеся вершинами в одну точку, используется при строительстве домов квадратной или многоугольной формы.

Таким образом, виды крыш частных домов с мансардой определяются прежде всего их формой.

На заметку

Наиболее подходящей для мансарды является ломаная двускатная крыша, имеющая очень маленький угол наклона внизу ската.

При высоте кровли в пять метров (до конька) возможно устроить даже двухуровневую мансарду. Самая неудобная в этом смысле двускатная крыша, поскольку полезная площадь начинается в месте, где высота наклона достигает полтора метра.

Независимо от формы мансардных крыш, они не должны иметь слишком тяжелую кровлю (подходит , пластиковая черепица и профнастил), их необходимо утеплить и организовать естественную вентиляцию. Для сооружения стен и потолка предпочтительнее использовать гипсокартон, имеющий маленький удельный вес и гладкую поверхность, позволяющую обойтись минимальным слоем штукатурки.

Особенности, отличающие все типы мансардных крыш

Мансардная крыша должна выполнять дополнительные функции, так как является и стенами чердачного помещения.
Высота мансардной крыши не может быть меньше двух с половиной метров.
Требует установки , оснащенных закаленным стеклом и упроченной рамой, которые в полтора, два раза дороже обычных.
Все виды мансардных крыш частных домов оборудовать гораздо сложнее, чем обычные, так как они имеют многослойную структуру.
Мансардные крыши на порядок дороже обычных.

Если мансарда предусмотрена в проекте дома, есть возможность:

выбрать наиболее подходящую форму крыши,
удлинить стропильные ноги (отвести от стен примерно на 50-55 см),
рассчитать нагрузки,
определить место для окон.

Немаловажно также расстояние между стропилами, которое определяется в зависимости от кровельного материала. Чем тяжелее кровля, тем толще должны быть брусья, и меньше между ними расстояние.

Все виды мансардных крыш требуют особого внимания при обеспечении естественного освещения. При любой форме крыши мансарду от полумрака не сможет избавить вертикальное окно, так как оно создает значительные световые перепады, влекущие за собой проблемы при расстановке мебели. Торцевая прямая стена занята окном, ничего высокого к ней поставить нельзя. Не может быть и речи об оригинальном интерьерном решении.

Все меняется, если установлены наклонные мансардные окна, которые равномерно освещают все помещение. Специалисты подсчитали, что при их применении качество освещения в чердачном помещении повышается на целых 40%. А у вертикальной торцевой стены можно поставить, например, шкаф или книжную полку.

мансардные крыши на фото

Очень важно также правильно рассчитать необходимое количество окон и их размер. Следует учитывать, что чаще всего окно устанавливается на высоте метра от пола. Именно такое расположение позволяет достаточно хорошо осветить необходимую для комфортного проживания площадь.

Мансардной называют крышу, под которой обустроены жилые комнаты. По форме мансардная крыша может быть различной, но чаще всего мансарду обустраивают под двускатной крышей. Наиболее рациональным решением, позволяющим получить максимальную полезную площадь жилой мансарды, является мансардная крыша с ломаной линией ската.

Этапы строительства мансардной крыши своими руками во многом похожи на возведение обычной , так же как и названия элементов, составляющих ее каркас. К ним относятся:

Мауэрлат – опорный брус, передающий нагрузку от стропил стенам строения;
Балки перекрытия – доски, образующие пол мансарды и потолок нижнего этажа;
Стойки – вертикальные опоры, поддерживающие стропильную систему;
Прогоны – горизонтальные опоры для стропил;
Ригеля – поперечные горизонтальные элементы, стягивающие скаты крыши между собой, иначе их называют затяжки;
Стропила – доски, образующие основной контур крыши;
Подвеска – подвесная стойка, поддерживающая затяжки и перераспределяющая нагрузку между стропилами;
Обрешетка – доски или листы фанеры, предназначенные для укладки поверх них кровельного покрытия и передающие нагрузку на стропильную систему;
Кобылки – доски, закрепляемые вдоль оси в нижней части стропил и предназначенные для образования свеса крыши.

Сечение элементов кровли определяется с помощью расчета, в статье приведены наиболее часто используемые в частном строительстве материалы.

Устройство ломаной мансардной крыши и ее отличия

Как уже говорилось, крыша с ломаными скатами несколько отличается от простой двускатной крыши. Разница заключается в форме противоположных скатов: они представляют собой не прямую линию, а состоят из двух соединенных под тупым углом скатов. Крыша может быть как симметричной, так и иметь различную форму противоположных скатов – это зависит от проекта.

Благодаря ломаной форме ощутимо увеличивается полезный используемый объем мансардного помещения. Нижнюю часть стропил обычно устанавливают под углом около 60 градусов к горизонту, а опорные стойки, поддерживающие эти стропила, играют роль каркаса внутренних стен. Верхняя часть стропил чаще всего устанавливается под небольшим углом, от 15 до 45 градусов – это позволяет сэкономить материалы, но сохранить функциональность крыши и ее устойчивость к снеговым нагрузкам.

Вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытий, прогоны и соединяющие их затяжки образуют параллелепипед, ограничивающий внутренние размеры мансарды. Для придания конструкции дополнительной жесткости устанавливают подкосы между балками перекрытий и нижними стропилами. После установки верхних стропил для укрепления фермы и устранения провисания ригелей устанавливают подвесные опоры – бабки. Для дополнительного укрепления нижних стропил их стягивают со стойками с помощью схваток. Крепление элементов производят с помощью гвоздей и болтов или шпилек.

Расчет размеров мансардной крыши

Главным условием комфортного устройства мансарды является высота потолков – она не должна быть ниже 2,5 метров. Для обеспечения такой высоты помещения линия излома мансардной крыши должно находиться на высоте не менее 2,8 метров с учетом толщины слоя утеплителя и внутренней обшивки мансарды, а также толщины чистовых полов.

Перед тем как приступить к покупке материалов и строительству крыши, необходимо начертить подробный чертеж, на котором будут указаны габаритные размеры дома, линия скатов и высота мансарды.

Чертеж — размеры мансардной крыши

Технология возведения ломаной мансардной крыши

Устанавливают мауэрлат по периметру дома. В деревянных строениях мауэрлатом служит верхний брус или бревно. В каменных – кирпичных или блочных – строениях брус мауэрлата крепят на шпильки или анкера, закрепленные в стенах во время кладки на расстоянии не более 2 метров. Выравнивают мауэрлат по внутренней плоскости стены, оставшуюся снаружи стену позже закладывают декоративной кладкой. Брус мауэрлата из сухой древесины хвойных пород обычно имеет сечение 100 или 150 мм. Отпиливают брус нужной длины, выпрямляют при необходимости анкерные шпильки и кладут брус поверх них. Слегка простукивая молотком. На брусе остаются вмятины от шпилек, по ним высверливают отверстие необходимого диаметра. Размечать брус можно и с помощью рулетки, но вероятность ошибки в этом случае выше. На стену укладывают рулонную гидроизоляцию, можно использовать обычный рубероид в два слоя. Мауэрлат надевают на шпильки и затягивают гайки.
Для балок перекрытия обычно используют хвойный брус сечением 100х200 мм. Балки перекрытий кладут либо поверх мауэрлата с выходом за плоскость стен на 0,3-0,5 метра, либо в специально предназначенные для этого карманы в кладке.В первом случае балки закрепляют с помощью уголков и саморезов. Чтобы перекрытия получились ровными, балки кладут в строгой последовательности: сначала крайние по уровню, потом, натянув шнурку, по ним выравнивают промежуточные. Шаг балок перекрытия обычно составляет от 50 до 100 см, но наиболее удобным является шаг в 60 см, позволяющий укладывать плиты утеплителя без подрезки. Для выравнивания высоты балок их подтесывают либо используют подкладки из доски.Если балки укладывают в специальные карманы в кладке, их концы обязательно обрабатывают обмазочной гидроизоляцией и обворачивают рубероидом. Выравнивают их аналогичным образом.
На крайние балки перекрытий устанавливают стойки. Крайние стойки выполняют из бруса 100х150 мм, высота и линия установки стоек определяется по заранее подготовленному чертежу. Стойки выравнивают с использованием уровня и отвеса и временно закрепляют укосинами в перпендикулярных направлениях – вдоль и поперек оси крыши. Это позволит установить стойки без отклонений в какую-либо сторону. Укосины делают из любой доски и прибивают на гвозди.Между крайними стоками натягивают шнурку и выставляют по ней остальные стойки с шагом, равным шагу балок перекрытий, то есть на каждую балку. Все стойки закрепляют аналогично крайним. У вас должны получиться два ряда стоек одинаковой высоты, идущих параллельно друг другу.
На стойки укладывают и закрепляют прогоны из доски 50х150 мм, закрепляют прогоны на гвозди 150 мм и на уголки с помощью саморезов. На прогоны кладут ригеля из доски 50х200 мм узкой стороной вниз – это увеличит их жесткость. Так как при эксплуатации на ригеля не будет оказываться нагрузка, такого сечения доски вполне достаточно, однако, чтобы исключить их прогиб и увеличить надежность в процессе монтажа, при установке ригелей под них ставят временные опоры из доски не тоньше 25 мм. Сверху ригеля скрепляют одной или двумя досками – также временно, до установки стропил. При этом доски нужно располагать не посредине затяжки – там они будут мешать дальнейшему монтажу, а отступив около 30 см.После установки стоек, прогонов и ригелей у вас получается жесткая конструкция, ограничивающая внутренние помещения мансарды. Для увеличения ее прочности впоследствии ее закрепляют подкосами и схватками.
Устанавливают из доски 50х150 мм. Сначала выполняют шаблон из доски 25х150 мм – она легче и быстрее обрабатывается. Доску необходимой длины прикладывают к верхнему прогону, рисуют форму запила прямо на доске и выпиливают его. Прикладывают шаблон к прогону в местах установки стропил, и если он везде совпадет, то верхнюю часть всех стропил можно выполнять по шаблону. Нижнюю часть, опирающуюся на мауэрлат рядом с балками перекрытия, каждый раз вырезают по месту.Крепят стропила с помощью уголков и саморезов и на гвозди.
Для выполнения верхних стропил необходимо разметить центр крыши. Сделать это можно с помощью временной стойки, прибитой к мауэрлату и крайней затяжке с торца крыши так, чтобы один край доски проходил по центральной линии крыши. По этому краю и выравнивают стропила. Далее готовят шаблон из доски 25х150 мм, прикладывая его в краю установленной доски на нужном уровне и к прогону, на который опираются нижние стропила. Размечают верхний и нижний запилы и выпиливают шаблон. Прикладывают его поочередно к обеим сторонам крыши, проверяя, насколько точно размечен ее центр. Если ряды стоек выполнены параллельно, то проблем с установкой верхних стропил быть не должно – все они будут иметь одинаковый размер.
По шаблону выполняют необходимое количество стропильных ног. Стропила устанавливают на прогоны и соединяют в верхней части с помощью накладных металлических пластин или обрезков доски на саморезы. В прогон стропила упирают на запилы и закрепляют на уголки. Чтобы стропила стояли прямо, их закрепляют с помощью подкосов, установленных нижним концом на затяжки. Так ставят все стропила. Крепят подвесные стойки – отрезки доски 25х150 мм. Верхний край доски закрепляют в месте соединения стропил, нижний – к затяжке.
Ставят подкосы под нижние стропила из доски 50х150 мм, упирая их нижним косым срезом в балку перекрытия и закрепляя на уголки, а верхний край крепят сбоку к стропильной ноге, прибивают на один-два гвоздя, после чего сверлят сквозное отверстие и закрепляют на болт или шпильку. После установки нижних подкосов убирают все временные подпорки и стойки.
Зашивают фронтоны, оставляя дверные и оконные проемы. Если балки перекрытий уложены в карманы стен, на нижние стропила крепят кобылки – доски, продолжающие линию стропил и образующие свес крыши. При укладке перекрытий поверх мауэрлата балки и так выступают на необходимое расстояние, и в кобылках необходимости нет.
, соответствующую типу кровельного покрытия – сплошную или разреженную. На обрешетку кладут гидроизоляции и приступают к монтажу кровельного покрытия, например, .

Ломаная мансардная крыша обычно не нуждается в утеплении – утепляют лишь стены и потолок мансарды. Воздушное пространство, образуемое под стропилами, обеспечивает хорошее проветривание чердака, уменьшает нагрев помещений мансарды летом и обеспечивает дополнительную теплоизоляцию зимой. Поэтому при зашивке фронтонов важно оставить вентиляционные окошки в верхней части крыши, над перекрытиями мансардного этажа.

Видео — инструкция по возведению мансардной крыши

Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения

При строительстве частного важно правильно спроектировать . Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.

Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.

Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных . Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.

Формы скатных кровель

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

Двухскатные. Два ската и два фронтона.
Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.

Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.

Совет!

При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Частный дом с мансардной кровлей

Основа кровли – стропильная система

Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.

Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.

От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.

Стропильная система дома с мансардой

Расчет площади

Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.

Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.

Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания

Проект мансардной кровли

Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.

Важно!

В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:

в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.

Расчет уклона скатов

На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.

Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:

Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
Планируемый вес и особенности кровельного материала.
Тип кровли по проекту.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.

Монтаж каркаса мансарды

Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.

Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Основа мансардной крыши – ее каркас

Совет!

В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.

Утепление кровли

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:

Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.

Кровельный пирог представляет собой многослойную конструкцию, которая обеспечивает надежную защиту от различных неблагоприятных факторов

Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов