Как собрать мансардную крышу своими руками. Строительство мансардной крыши своими руками. Возведение опорной конструкции

В стремлении максимально эффективно использовать любую доступную площадь в своем загородном доме владельцы рано или поздно приходят к обустройству мансарды . Причем многие мечтают справиться с этим самостоятельно.

Вот только знают ли они, что мансардная крыша своими руками возведенная, будет на самом деле надежной и долговечной, только если при ее устройстве следовать определенным правилам и требованиям. Было бы не совсем правильно утверждать, что строительство мансардной крыши по технологии сильно отличается от построения других крыш, однако, определенная разница все же есть. Так чем же отличается устройство мансардной крыши?

Разновидности мансардных крыш

Мансардная крыша своими руками – это отличная возможность расширить полезное пространство в частном доме. Каким будут габариты пространства, заключенного между фронтонами постройки и скатами кровли, зависит от формы и конструкции крыши.

Мансардная крыша: фото крыши с ломаными скатами

Крыша мансардного типа бывает нескольких видов:

Односкатная. Это наиболее простой вариант, однако, на практике к нему обращаются довольно редко, по большей части, чтобы сделать мансарды на небольших загородных домиках.

Проекты мансардных крыш с двумя скатами

Различаются следующие типы двускатых кровель: щипцовые и ломаные. Двускатная щипцовая, пожалуй, пока не имеет соперников по популярности. Ни ее проектирование, ни строительство своими руками, как правило, не вызывают особых сложностей.

Мансарда двухскатной крыши

Схема мансардной крыши с симметричной щипцовой системой достаточно простая. Фронтоны таких домов, чаще деревянных, имеют треугольную форму. В несущую конструкцию щипцовой мансардной крыши входят наклонные или висячие стропила.

На заметку: для строений шириной до 6 м оптимальным считается вариант классической крыши с уклоном ската в 45 градусов. Для более широких подойдут остроконечные – с углом наклона в 60 градусов.

Конструкция мансардной крыши двухскатной

Ломаная мансардная крыша отличается от щипцовой наличием на каждом из скатов двух скатных плоскостей, пологого и крутого. Уклон верхнего – примерно 20–30 градусов, нижнего – 60–80 градусов. Это экономичный вариант для частного дома, ширина которого не больше 6 м. Сделать ломаную мансардную крышу своими руками немного сложнее, но это вполне окупается полноценной площадью мансардного этажа, которая позволяет обустроить внутри спальню , детскую , кухню и т. д. Каркас мансардной крыши этого типа состоит из ферм, в которых стропила укреплены стойками, а нижний пояс становится основой пола мансарды. Места излома усиливают растяжками.

Конструкция мансардного этажа ломаной и щипковой крыши

Еще одной разновидностью двускатной является полувальмовая. Спроектировать ее в целом можно, как обычную симметрическую стропильную конструкцию с опорой на мауэрлат, с той лишь разницей, что над ее фронтонами имеются небольшие скаты.

Четырехскатная мансардная крыша

Конструкция четырехскатной кровли позволяет обустроить под ней дополнительный этаж – просторный и удобный. Монтаж мансардной крыши с четырьмя скатами, безусловно, сложнее, чем изготовление двускатной системы. Ее стропильная система считается наиболее сложной. Особого подхода требует размещение мансардных окон. В вальмовой крыше их обычно устанавливают в плоскости пирога кровли. Красивые обеспечивают эффективное освещение.

Важно: есть, однако, в таком решении и определенный недостаток. Если окна во время непогоды не будут плотно закрыты, то помещение зальет дождевая вода.

Вертикальные мансардные окна на датской вальмовой крыше

Более практичной в этом смысле является вариант датской. В отличие от классической вальмовой, в их верхней части имеются фронтоны, которые позволяют организовать освещение мансарды при помощи обычных вертикальных окон.

Скелет вальмовой крыши с мансардой

В обычной вальмовой крыше стропила прямые, без переломов. Верхним концом угловые ребра опираются на конек, длина которого зависит, в частности, от запланированной стропильной системы. Четырехскатные крыши тоже бывают ломаными. Реализация такой конструкции достаточно сложна, но позволяет получить в соответствии с планом значительное увеличение полезного пространства мансардного этажа.

Шатровая мансардна – почти вальмовая. Почти, потому что все ее скаты, имеющие форму равнобедренного треугольника, сопрягаются в одной точке, то есть шатровая крыша не имеет конька.

Куполообразная крыша

На этом многообразие мансардных крыш не кончается.

• Многощипковые, представляющие собой комбинацию нескольких двухскатных имеют сложную геометрию со множеством изломов.
• Конические, сводчатые, купольные с изысканным дизайном и т. д.

Все эти варианты считаются очень сложными для исполнения и изначально требуют профессионального подхода. Это целый комплекс задач, начиная от чертежа и расчёта и кончая материалом покрытия, для которых нужно найти правильное решение. Необычность и особая эстетичность этих крыш, как правило, увеличивает количество скатных изломов, которые образуют множество внутренних углов (ендова). Каждый из них несет в себе потенциальную опасность целостности кровли. На этих участках, как правило, задерживается дождевая вода и образуются снежные мешки, которые становятся причиной протечек.

Крыши домов с мансардой: фото основных вариантов перекрытия

Расчет мансардной крыши в этом случае практически невозможен без специальных навыков, поэтому если ваша мечта крыша мансарда своими руками, то выберите проект с меньшим количеством сложных элементов, чтобы не становиться перед необходимостью постоянного ремонта.

Как рассчитать мансардную крышу

Конструкцию мансардной крыши по сравнению с обычной отличает наличие множества дополнительных элементов, к примеру, выходы на крышу или мансардные окна. Довольно часто в проекты мансард включают также балконы или террасы. Все это, естественно, несколько усложняет стропильную систему конструкции, вместе с этим и ее расчет.

Мансардную крышу возводят не только при строительстве дома, это может быть также и реконструкция нежилого чердака в жилое отапливаемое помещение, и тогда ее размеры и площадь могут быть сильно ограничены. Все это учитывается при выборе и расчете стропильной системы . Помимо стропил в несущую систему, как правило, включают стойки, ригели, подкосы, подвесы, и для каждого из них необходимо правильно рассчитать сечение.

Мансардная крыша: чертежи каркаса мансарды

Расчет площади кровли

Следующим этапом проводят расчет площади самой крыши. Простейшие варианты – это одно- и двускатная крыши. Для вычисления площади используют элементарные формулы из курса школьной геометрии: перемножаются длина и ширина ската. Для односкатной это и будет искомая величина, а для двухскатной полученные значения складывают.

Возьмем в качестве примера более сложную, ломаную поверхность. Для подсчета площади всю ее условно разбивают на отдельные элементарные геометрические фигуры, подсчитывают площадь каждой из них и результаты складывают.

План мансардной крыши поможет вычленить требуемые для расчета фигуры

Как рассчитать уклон крыши без погрешностей

Как построить мансардную крышу, чтобы она была комфортной и теплой , но вместе с тем безопасной, устойчивой к различным воздействиям, и уложиться в смету, соответствующую вашим возможностям? При сооружении мансарды необходимо учитывать все требования в целом, так как они, в той или иной степени, взаимосвязаны. К примеру,

• при большом угле наклона нагрузка на стропильную систему намного уменьшается. Это с одной стороны, а с другой – сокращается полезная площадь мансарды, а материальные затраты существенно увеличиваются;
• чрезмерно маленький уклон увеличивает климатические нагрузки, испытываемые кровлей, поэтому расчет ведется с учетом повышенной прочности. Вес конструкции при этом увеличивается, в силу чего существенно растут нагрузки на фундамент.

Связь между углом наклона и стропильной системой

При расчете угла наклона принимаются во внимание следующие факторы:

• климатические условия, в частности, уровень осадков на данной местности, максимальные нагрузки ветровые и снеговые;
• архитектурное решение;
• конструктивные особенности дома и мансарды;
• кровельный материал.

На заметку: для двускатной крыши оптимальным считается уклон от 45 градусов, а для ломаной – 60 для нижних и 30 для верхних скатов, соответственно. При таких параметрах при грамотно продуманном интерьере можно получить помещение, удобное для проживания.

Формулы для расчета угла наклона вальмовой крыши

Для индивидуального подсчета уклона достаточно знания азов геометрии. В разрезе со стороны фронтонов крыша чаще всего имеет треугольную форму. Имея значения высоты и основания, можно с легкостью подсчитать длину стороны и величину сопредельного с ней угла. В расчетах используют таблицы Брадиса, позволяющие по значению тангенса находят сам угол.

Как правильно построить мансардную крышу

Так, как сделать мансардную крышу, чтобы пространство под ней стало максимально удобным и полезным? Не будем заострять ваше внимание на описании и расчете стропильной системы и начнем поэтапное описание сборки мансардой крыши с установки мауэрлата.

Мауэрлата – это брус с квадратным сечением (100х100 или 150х150 мм), на котором держится вся кровельная конструкция. Более того, он равномерно распределяет нагрузку на фундамент и строительные конструкции. Он должен быть тщательно закреплен. К примеру, в кирпичных домах заливают балку из монолитного бетона, в которую монтируют крепежные шпильки, на которые и насаживают мауэрлат.

Мауэрлат, закрепленный к стене

Чтобы возвести ломаную крышу для мансарды прежде необходимо получить каркас для стен. Это – конструкция из установленных вертикально опорных стоек горизонтальными связками. Их высота с учетом требований к мансардному помещению должна быть не меньше 2 м. Стропильная система будет в дальнейшем собираться на каркас, поэтому опорные стойки устанавливают в соответствии рассчитанным до этого шагом стропил.

Возведение каркаса ломаной мансардной крыши

Порядок установки следующий:

• по фронтам здания монтируют П-образные стойки;
• строго горизонтально между ними натягивают шнур, в случае необходимости стойки подгоняют по высоте;
• с ориентиром на шнур устанавливают остальные арки;
• соединяют их горизонтальными перемычками.

Установка стропил

Монтаж стропил начинают с имеющих максимальный угол наклона.

Установка боковых стропил

В основании бруса вырезают паз, а верхнюю часть срезают под определенным углом. Затем каждое стропило крепят пазом к мауэрлату, а верхним концом основной конструкции.

Крепление стропил к мауэрлату

Следующий этап – установка верхних стропил. Здесь очень важно не нарушить центровку конструкции. Для этого можно сделать шаблон из длинных досок соответственно оптимальному углу наклона этих стропил.

Шаблон для верхних стропил

Затем по шаблону, для удобства сначала на земле, изготавливают Л-образные конструкции, подымают их на крышу и прочно закрепляют на каркасе.

Важно: для тяжелой стропильной конструкции в длинных мансардах (более 7 м) лучше установить коньковую балку, через которую нагрузки равномерно распределяться.

В зависимости от выбранного покрытия, на стропила набивают сплошную или разреженную обрешетку.

Кровельный пирог мансарды

Технология строительства крыши мансардного типа, как видите, не очень сложная, тем не менее будет полезно посмотреть как практически как возводится мансардная крыша своими руками. Видео материалы представляют также, как правильно выполнить крепежные узлы.

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

1. 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.

   

2. 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.
3. 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.

   

4. 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.
5. 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.

   

6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. , 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

Свободное пространство под крышей дома можно преобразовать в жилую мансарду. Это не только рациональный вариант превратить чердачное помещение в функциональную зону, но и отличный способ увеличить полезную площадь. Превратить чердак в комнату сегодня не составит труда. Благо, для этого есть передовые технологии и современные материалы. Нередко все работы проводятся самостоятельно с учетом нюансов такого помещения. Обустройство свободной зоны под крышей полезна не только с эстетической точки зрения, но и с функциональной. При проведении работ по обустройству верхней части дома дополнительно утепляется мансардная крыша.

Особенности

Популярность домов с мансардой объясняется особенностью архитектуры строения. Само название мансарда получила от основателя – французского архитектора Франсуа Мансару еще в XVII веке. С тех пор стало удобно использовать последние этажи зданий, хотя изначально они отводились под хозяйственные нужды, это не была жилая или теплая комната.

Сегодня здесь вполне возможно, например, обустроить дополнительный санузел. Но чаще помещение модифицируется под дополнительную спальню, гостиную или игровую комнату для детей. Мансарда никогда не будет жилой комнатой в традиционном смысле из-за изломанной крыши и технических нюансов. Однако это не мешает многим планировать возведение домов именно с учетом дополнительных метров, на всякий случай. Как и любая постройка, мансардное помещение в частном доме имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

Стоит назвать следующие основные плюсы функционального помещения в частном доме:

• не требуется возводить дополнительных сооружений;
• постройка способна увеличить площадь дома;
• не придется решать проблемы с уплотнительной застройкой;
• можно обыграть дизайн внешнего облика сооружения;
• даже двухуровневая конструкция отличается надежностью;
• сокращаются теплопотери (особенно зимой это заметно);
• в процессе обустройства мансарды, как правило, не требуется капитального ремонта.

При оценке качества постройки в целом нелишним будет напомнить и о недостатках мансарды:

• иногда это не возможность увеличить пространство, а явная «потеря» полезных метров (в основном, в домах старой постройки);
• проблемы могут появиться при наличии скошенных потолков и стен;
• гидро- и теплоизоляция дома оставляет желать лучшего (что говорить о мансарде);
• старые мансардные окна порой доставляют немало проблем.

Особенности мансардного этажа часто заключаются в том, что само это помещение (чаще в современных домах) простирается практически по всему периметру дома. В связи с этим нередко приходится видоизменять или дополнять фасадную часть дома (парапеты, ниши, выступы, декоративные элементы) в соответствии с техническими особенностями крыши. В индивидуальном строительстве предусматривается возможность достройки или переделки мансардной крыши.

Виды конструкций крыш

Для индивидуального строительства характерно использование различных вариантов кровельной системы.

Особое внимание уделяется возведению мансардной крыши, которая различается по основным видам конструкций:

• одно- или двускатная (ломаная, щипцовая);
• вальмовая и полувальмовая.

Характерные особенности для каждого вида определяют возможность обустройства мансарды.

На сегодняшний день, помимо традиционных, используются более современные формы:

• односкатная мансардная крыша с наклонной площадью (крепится на несущих стенах);
• жесткая двускатная мансардная крыша, имеющая скат по противоположным сторонам;
• ломаная крыша (монтаж варианта двускатной кровли);
• вальмовая или полувальмовая кровля, имеющая четыре ската (торцевые скаты вальмовой кровли отличаются формой в виде скошенных треугольников (у полувальмовой кровли защищена фронтонная область);
• пирамидальные (еще их называют шатровыми) виды кровли, которые не имеют широкого распространения, отличаются многоугольностью форм.

Форма кровли – не единственная отличительная черта современной мансардной крыши. Значение имеет высота постройки и характер покрытия (профнастил, металл, можно сделать пластиковую черепицу).

Отдельно стоит выделить универсальные отличительные черты мансардной крыши:

• это не только крыша, но и стены дома;
• максимальная высота постройки не составляет более 2,5 м;
• возможность установки металлопластиковых окон с закаленным стеклом;
• многослойная структура;
• стоимость мансардной крыши в итоге больше, чем обычной.

Еще при проекте дома можно подобрать наиболее подходящую форму крыши, при необходимости удлинить стропильные ноги (отводка от стен около 50-55 см), рассчитать нагрузки и выделить места для окон.

Типы и размеры

Высшая точка высоты подкровельного пространства должна быть не менее 2,5 м, чтобы считать это помещение мансардой. В противном случае это уже чердак. Согласно СНиП можно установить минимальное значение от потолка до пола.

Различия видов мансардной кровле определяются по следующим значениям:

• полумансарда – при высоте вертикальной стены менее 0,8 м;
• мансарда – при высоте стен от 0,8 до 1,5 м;
• этаж – при высоте стен свыше 1,5 м.

Ширина сооружения – еще одна главная составляющая для определения типа мансарды. Минимальные нормы по ширине – не меньше 80 см. Для жилой мансарды этот показатель (ширина) увеличивается до 2 м, особенно если ширина самого дома составляет не менее 4,8 м. Что касается площади постройки, установить данный параметр можно по специальной формуле. Расчеты ведутся в соответствии со строительными нормами и правилами. Площадь обычной мансарды не может быть меньше 16 кв. м. Проект обустройства мансарды охватывает все конструктивные элементы – скаты крыши, опорные стены, фронтоны, стропила. Полностью учитывается тип и размер мансардного помещения.

В целом, работа по обустройству мансарды выглядит следующим образом:

1. проверяется кровля;
2. выполняется обрешетка (из деревянных досок);
3. выполняется крепеж изоляционных материалов;
4. укрепляется верх стропильной конструкции;
5. проверяются (при необходимости заменяются) ребра жесткости – стропила для крыши;
6. по периметру внешних стен кладутся балки, они соединяются со стропильной конструкцией;
7. выполняются диагональные скосы (связи) для придания прочности мансардной крыше;
8. укрепляются подпирающие опоры.
9. Прокладывается гидроизоляционный слой, утеплитель.

Расчёт полезной площади

При обустройстве подкровельного пространства важно правильно рассчитать площадь мансардного помещения. Величина, размер, высота мансарды, особенности угла наклона имеют тесную взаимосвязь при расчетах. Любая перепланировка выполняется в соответствии с нормами СНиПа. Так, согласно этому положению, минимальная высота жилого помещения под кровлей составляет 2,5 м. Уклон крыши влияет на расчет высоты помещения. Благодаря расчетам при проектировании можно отразить реальные параметры верхнего этажа дома для получения полезной площади.

Площадь мансарды при подсчетах можно делать самому, но исходные данные будут зависеть от следующих параметров:

• уровень уклона в 30 градусов (в самой узкой части наклона высота составляет 1,5м);
• уровень уклона в 45 градусов (в самой узкой части наклона высота составляет 1,1м);
• уровень уклона 60 градусов и выше (в самой узкой части наклона высота составляет 0,5м).

Для расчета площади конструкции берется наименьшая высот а и умножается на 0,7 (понижающий коэффициент). Тогда за минимальный уровень стенок мансарды с уклоном в 30 градусов получают показатель в 1,2 м; от 45 до 60 градусов – 0,8 м; свыше 60 градусов – не ограничивают. Важно помнить, что удачный проект мансарды с современной кровлей требует точных и аккуратных расчетов, для этого можно воспользоваться специально разработанными компьютерными программами (перед глазами появится схема работы).

Проектирование и материалы

При выборе материалов для строительства мансарды традиционно выбирают брус, также активно используется газобетон. Но есть и другие варианты строительных и отделочных материалов для постройки, главное, чтобы это была каркасная технология. Выбор делается, исходя из типа сооружения и его размеров, учитывается конфигурация кровли и наклон стен. Для каркаса мансарды лучше всего подходят деревянные стропила, притом важно, чтобы они были идеальны – без трещин и сучков, тем более без следов гниения.

Что касается выбора газобетона, то это достаточно дешевый и легкий в монтаже материал. К тому же он обладает прочностью и отличается долговечностью. Блоки из газобетона можно дополнительно обрабатывать специальным инструментом. Однако из-за извести, которая входит в состав материала, газобетон нельзя отнести к экологичным материалам. Вместо него можно использовать профнастил, пеноблоки или сип-панели. К достоинствам пеноблока стоит отнести достаточный уровень шумо- и теплоизоляции.

При обустройстве подкровельного пространства большое значение имеет грамотное проектирование и чертежи. Современные мансардные крыши пользуются заслуженной популярностью не только в дачном строительстве. Все больше различных вариантов небольших загородных домов с обустроенной мансардой появляется на наших просторах. Все дело – в рациональности и экономичности такого помещения. Интерес вызывают готовые схемы кровельных конструкций, которые подразумевают мансарду в классическом виде, хотя переделка пространства даже в старом доме не всегда бывает капитальной. Большинство схем не очень сложные, поэтому всю мансарду или балкон можно спроектировать и выполнить своими руками. Есть отдельные схемы для готовых конструкций, где даже не меняются балки и перекрытия.

Заниматься проектированием следует на начальном этапе строительства или ремонта. Мансардный этаж входит в проект дома. И от выбора кровельного типа во многом зависит, насколько удачной окажется постройка в целом. Готовое чердачное помещение также можно умело переоборудовать и обустроить, превратив в полноценное функциональное помещение. Благодаря современным технологиям и материалам сегодня не проблема спроектировать мансардный этаж в готовом доме. Проект можно выбрать по виду мансарды.

Формы

Помещению под кровлей отводится особая роль, чтобы его можно было с комфортом использовать.

С этой целью к чердачному помещению под мансарду предъявляется ряд требований:

• форма мансарды должна быть максимально удобной;
• нужно уделить внимание утеплению;
• освещение помещения также имеет важное значение.

Грамотная планировка поможет воплотить множество полезных идей. Классикой жанра стала геометрическая форма мансарды. Такая кровля может быть треугольной или ломаной, с наличием симметричных или асимметричных сторон относительно стен постройки. Сам этаж может быть расположен как на одну из сторон, так и по всей ширине, даже несколько выходя за границы внешних стен. Некоторые такие проекты подразумевают установку дополнительных опорных конструкций, например, в виде колонн или стенок.

В целом, кровельные конструкции могут быть спроектированы следующим образом:

• в виде отдельного многоуровневого этажа;
• цельного этажа с двухуровневым развитием;
• двухуровневого этажа с основанием антресольного этажа.

Несущие стены кровельных конструкций обычно состоят из двух частей:

• вертикальной стены (стеновой материал для конструкции может быть использован такой же, как при возведении нижних этажей);
• наклонной стены (ее каркасом служит стропильная система, а кровля служит наружной обшивкой).

Соотношение в проекте всех этих элементов между собой зависит от конструкции в целом. Форма мансардной крыши придает всему дому особый вид. Чердачные помещения жилого типа могут различаться по форме кровли.

В основном, принято выделять следующие типы:

• односкатная кровля (без боковин, с единым подкровельным помещением);
• двускатная кровля (усложненная конструкция, позволяющая спроектировать удобный мансардный этаж с учетом мансардных окон);
• ломаная двускатная крыша с характерным силуэтом (скаты могут быть изогнуты внутрь или выгнуты наружу).

Грамотный проект позволяет «высвободить» нужную полезную площадь. Ее можно увеличить, установив вертикальную, аттиковую стенку. Стоит учесть, что полезная площадь четырехскатной крыши меньше, чем двускатной. Это связано с большим количеством скосов, которые не дают свободно спроектировать подкровельное пространство. Оптимально использовать типовой проект мансарды.

Поскольку высота мансардного этажа имеет важное значение, она влияет на полезную площадь. Кроме того, по высоте отличают тип помещения под кровлей. Для общей картины не помешает изучить проект типовой мансардной конструкции в разрезе.

Рассмотрим, что он собой представляет.

1. Если высота вертикальной стенки подкровельного помещения больше 1,5 м, то это уже полноценный этаж. В центре конструкции можно свободно передвигаться, не наклоняясь. При высоте стенки мансарды больше 2 м можно говорить о функциональном помещении, которое по комфортабельности будет напоминать типовую комнату.
2. Если мансарда имеет одно- или двускатную кровлю с высотой аттиковых стен около 0,8 м (максимально до 1,5 м), то такая конструкция отличается повышенной функциональностью.
3. Наличие стен высотой менее 0,8 м (или если вертикальные стены отсутствуют) может говорить о недостаточно функциональном помещении.

Превратить мансарду в функциональное помещение, более удобное и рациональное, можно несколькими способами. Общий тон задает и интерьер подкровельной комнаты. Иногда для ее обустройства могут потребоваться неординарные решения, но лучше в работе следовать известным и проверенным правилам. Так, качественные характеристики мансарды во многом зависят от назначения помещения. Например, маленькую, узкую мансарду удобно превратить в дополнительную спальню. Высокая мансарда позволяет обустроить под кровлей целый гостевой этаж. Также важно, какая мебель будет стоять в помещении и, соответственно, можно встроить шкаф-купе или поставить стеллаж.

Важно при этом соблюсти два общих требования:

• для большой комнаты высота стен до пола от потолка – не меньше 2,2 м;
• высота стен мансарды от уровня кровати – около 1,4 м.

Грамотное устройство потолка позволит улучшить пропорции помещения под кровлей до нужных (в соответствии с нормами).

Устройство

Строительство мансардной кровли своими руками подразумевает крепкое основание и надежный пол, наличие укрепляющих опор для облегчения нагрузки из-за мансардного этажа (чердак нужно дополнительно укрепить). Иногда необходимо дополнительно укрепить фундамент дома или переделать отдельное основание. Без профессиональных навыков здесь не обойтись.

Скаты

Еще на начальном этапе устройства мансарды необходимо решить все вопросы, связанные с конструктивными особенностями постройки, учитывая все перегородки. Дом может иметь скаты, которые влияют на особенности конструкции в целом. И само подкровельное пространство может отличаться разнообразием форм. Внутренняя отделка мансарды будет зависеть от особенностей внутрикровельной конструкции. Если крыша дома сконструирована особым способом, то придется убрать старые стропила и материалы, заменив их на новые с учетом особенностей проекта (учитывается дополнительная нагрузка, угол наклона и прочие конструктивные особенности постройки).

Стропильная система

Вся стропильная конструкция должна быть рассчитана и сконструирована под тип мансардного этажа. Оптимальный вариант для типового дома – изготовление мансардного этажа с ломаной двускатной кровлей. Такая крыша имеет большую нагрузку на стены, однако объединенная площадь чердачного помещения обустраивается чаще всего именно таким образом. Важно при этом соблюсти требование к наличию дополнительных несущих опор (установка наклонных стропил, рассчитанных на вертикальную и горизонтальную нагрузку). При устройстве стропильной системы выполняется монтаж мауэрлата, после чего собирают и устанавливают стропильные ноги. Установка стропил выполняется, начиная с двух противоположных ног, они натягиваются друг на друга (точность установки обязательно регулируется). Так устанавливается каркас стропильной системы, после чего выполняется обрешетка, которая зависит от кровельного материала.

Кровля

При устройстве верхнего этажа важно учитывать сложность кровли мансарды. Она отличается от типовой крыши уже тем, что несет на себе функциональную нагрузку жилого и подкровельного помещения. Потолок дома – это мансардная кровля с необходимыми шумо- и теплоизоляционными слоями, с финишной отделкой помещения. Здесь должно быть максимально тепло, уютно, просторно и светло. Дополнительная обрешетка кровельной конструкции улучшит качество теплоизоляции мансардного этажа, хотя основным утеплителем для этих целей может послужить минеральная вата.

Качественная отделка крыши-потолка зависит от цели использования мансарды. Так, например, для дачи традиционно используется вагонка, ДВП, листы фанеры. Отделка жилых помещений выполняется более существенными и дорогими материалами. Кровельный материал для внешней отделки создает комфорт внутреннему помещению мансарды. В этом случае традиционно используется шифер, материалы на основе битума и современная черепица. Металлические листы лучше не использовать, они не сохраняют тепло и создают дополнительный шум при дожде, ветре. От рубероида тоже лучше отказаться, так как летом он сильно нагревается, выделяя специфический запах.

Окна

Правильный каркас кровельной конструкции включает обустройство окон. Они устанавливаются между стропилами. Для надежности узлов крепления окна (снизу и сверху конструкции) ставятся горизонтальные перемычки из бруса.

Монтаж мансардных окон проводят поэтапно:

• сооружают проем для окна;
• монтируют раму с демонтированным стеклопакетом;
• укладывают утеплитель и слой гидроизоляции;
• проводят крепеж желоба оконной конструкции;
• устанавливают детали;
• возвращают на место демонтированный стеклопакет;
• выполняют внутреннюю отделку.

Не всегда есть конструктивная возможность построить или расширить полезную площадь дома за счет пристройки полноценного верхнего этажа или бокового строения. Для увеличения пространства в небольших по площади домах удачнее всего использовать мансарду. Она занимает не так много места, но позволяет немного «разгрузить» дом, сэкономив на строительстве.

Для того чтобы возвести мансарду или сделать ее из чердачного помещения, требуется запастись материалами:

• стропила ставятся из деревянных брусьев (с сечением 50х180 см);
• обрешетка выполняется из деревянной доски;
• обшивка торцевых стен делается из стеновых панелей;
• крепеж кровельных элементов осуществляем на саморезы, гвозди, металлопрофили и металлические уголки;
• при строительстве обязательно используются теплоизоляционный, пароизоляционный и гидроизоляционный материалы;
• на финишном этапе используется кровельный материал;
• в конце делается внутренняя отделка помещения из современных облицовочных материалов, устанавливают основное отопление.

Перед началом работ важно убедиться в достаточном укреплении перекрытий, которые расположены между первым этажом и мансардой. Необходимо рассчитать нагрузки. Убедившись в надежности крепежа, можно переходить к обустройству стропильной системы. В процессе работ контролируется качество соединений каждого элемента системы. Для проекта ломаной крыши сначала монтируются опорные балки с торцевыми стенами. После чего начинается работа по сбору каркаса конструкции стропильной системы.

Отдельные элементы стропильной системы крепятся соединением «паз-выступ» и при помощи металлических пластин для большей надежности. Использование всех деревянных элементов возможно после специальной обработки для дополнительной защиты. Также необходима обработка антипиренами для уменьшения горючести деревянных конструкций. После сборки стропильной системы переходят к обработке скосов стен и внутренних перегородок.

Обязательный этап во время строительства мансарды – вентиляция мансардного этажа. Это для чердака достаточно было обеспечить проветривание помещения. Мансардная постройка должна отвечать требованиям жилого помещения. Проблемы с вентиляцией могут привести к теплопотерям, к конденсату влаги, появлению гнили. Все эти внешние факторы могут привести к последующим разрушениям. Простая вентиляция здесь малоэффективна, необходима принудительная вентиляция системы и утеплителя.

Далее проводится обустройство нескольких слоев мансардной крыши: самый верх – это кровельный материал, под ним – гидроизоляционный материал, обрешетка, теплоизоляционный и пароизоляционный материал, отделка потолка. Важно подчеркнуть, что последовательность многослойной укладки нельзя менять. Монтаж утеплителя производится на стропильную систему. Между утеплителем и крышей остается зазор для естественной вентиляции. В отдельных случаях утеплитель (минеральная вата и другой огнестойкий изолятор) укладывается на обрешетку.

Теплоизоляционный слой по толщине составляет около 25-30 см. Для надежной фиксации этого слоя может использоваться перпендикулярный стропилам дополнительный каркас. Пароизолятор в виде дышащей мембраны и гидроизоляционный материал крепятся на некотором расстоянии от утеплителя. Стоит учесть, что утеплять следует не только крышу, но и стены мансардного помещения для обеспечения большего комфорта. Получается «пирог», который обеспечивает надежность и прочность конструкции. Финишная отделка крыши-потолка производится обычным способом – листами фанеры, потолочной плиткой, гипсокартоном, вагонкой.

Декоративная отделка мансарды зависит от общего дизайна помещения. Обычно стены и потолок оклеиваются обоями в стиле оформления всего дома. Стены также можно окрасить или оштукатурить.

Утепление и звукоизоляция

Основная звукоизоляция в помещении мансарды приходится на полы. Шумопоглощение необходимо для обеспечения комфорта в верхней части этажа, и чтобы лишний шум не переходил на соседние комнаты.

С этой целью используются старые проверенные способы и новые технологии:

• на лаги укладывают пенополиэтилен с фольгой (на одну сторону);
• между балками насыпают песок толщиной 5 см.

Грамотно выполненная шумоизоляция гасит ударные шумы сверху, будь то шаги, падение предметов. Для звукопоглощения часто используют минвату, пенопласт или войлок, а также базальтовые плиты. Также обеспечивается пароизоляция и теплоизоляция.

Из-за постоянного контакта мансардной кровли с атмосферными нагрузками, летним перегревом или зимним охлаждением крыши необходимо провести работу по дополнительному утеплению мансарды. Для этого еще на стадии возведения под шифер или другой настил укладывают специальный защитный слой утеплителя и пленки против влаги. Основной фронт работ по гидроизоляции мансарды проводится изнутри уже по окончании основного этапа строительства.

Важно между слоем кровли и утеплителем оставить небольшое пространство для естественной вентиляции. Сегодня проводится дополнительное наружное утепление мансарды современными средствами, чтобы не сокращать полезную площадь внутри мансардной постройки. Небольшой вес утеплителя не дает конструкции просесть или деформироваться. В продаже есть специальные утеплители – материалы для распыления. Они создают равномерную прочную поверхность, предотвращающую появление влаги.

Отделка

Оригинальные и практичные решения по облицовке деревянного или кирпичного мансардного помещения дают волю фантазии. Дизайн мансарды во многом определяется общим оформительским решением, но иногда используются самые смелые идеи. Облицовка мансардного этажа в первую очередь связана с особенностями готовой конструкции. В связи с этим внутренняя отделка мансарды имеет ряд особенностей.

Обратить внимание необходимо на несколько моментов.

1. На внутренний вид мансарды влияет наличие мансардных окон. Они располагаются на скосах крыши. Обычное окно располагают на ровной стене, комната приобретает больше света.
2. Можно придумать необычное оформление мансардных стен, например, в красочных оттенках, контрастирующих с окрасом потолка или пола.
3. Скосы мансардной крыши можно оформить дизайнерским способом, подчеркнув всю необычность конструкции чердачной комнаты.
4. Особая атмосфера мансардного помещения задается нестандартной мебелью (например, неправильной формы). Низенький неравноугольный шкаф прекрасно поместится в узкой и низкой части мансарды.
5. Большую по площади мансарду можно разбить на функциональные зоны.

Стропильная система мансардной крыши

Все больше и больше появляется архитектурных, оригинальных домов, украшенных эркерами, надстройками, мезонинами. Входят в моду мансарды, расширяющие полезную площадь дома. Но мансардные кровли, в отличие от простой двухскатной крыши, требуют сложных стропильных систем. Правильно рассчитать их и провести монтаж совсем не просто. Ниже постараемся вкратце осветить этот вопрос и привести полезные рекомендации специалистов.

Разновидности стропильных систем

На стадии проектирования дома должна быть рассчитана кровельная конструкция. Расчеты, использующие сложные формулы, должны дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативной нагрузкой является 50 кг/м2.

В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции мансарды. К основным разновидностям следует отнести:

• висячую стропильную систему;
• систему стропил ломаной крыши;
• наслонную систему двухскатной крыши;
• комбинированную.

Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные системы скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам.

Совет!

Для увеличения полезной площади здания, следует выбирать конструкцию многоскатной мансардной крыши.

Элементы стропильной крыши

Опытные специалисты прекрасно поймут, о чем идет речь в статье, поскольку знают все термины и названия конструкций. Для того чтобы понятно было всем, приведем распространенные названия элементов конструкции мансардной крыши:

• Мауэрлат – балка, крепящаяся по верхнему венцу или по стене дома, на которую опирается стропильная система;
• Балки перекрытия – деревянная конструкция, играющая роль мансардного пола и, одновременно, потолка нижерасположенного помещения;
• Стойки – вертикально установленные столбы, на которых крепятся стропила и балки.
• Прогоны – балки (доски) расположенные горизонтально, служат опорой стропилам;
• Ригеля –горизонтальные балки в П-образной ферме. Служат опорой и стягивают скатные стропила, имеют другое название «затяжки»;
• Стропила – брус или доски, создающие основу конструкции кровли;
• Подвеска – стойка, задача которой поддерживать ригель, облегчая его работу, устанавливается также горизонтально;
• Обрешетка – дощатая или фанерная основа, на которую укладывается кровельный материал;
• Кобылка – доска, служащая основанием для монтажа свеса, устанавливается по низу стропильной системы.

Элементы стропильной системы

Расчеты стропильной системы

Выбор стропильной конструкции во многом зависит от размеров здания, в соответствии с которыми определяется длина пролета, т.е. дистанция между основными стойками. Для небольших домов предпочтение можно отдать двухскатной конструкции.

Стропильная система двускатной крыши с мансардой

Расчеты конструкции проводятся с целью определения нагрузки, в соответствии с нормативами и строительными правилами. Основным правилом для мансардной крыши является ограничение ее высоты, которая не должна составлять менее 2.5 метров внутри помещения. Таким образом, кровля должна иметь минимум 2.80 м в высоту, поскольку требуется укладка утепляющего слоя, и отделка внутри самой мансарды.

Конструкция двускатной мансардной крыши

Обязательно следует изготовить чертеж конструкции, на котором следует проставить все размеры и максимально отобразить элементы каркаса. На чертеже должны быть отображены габариты дома, угол наклона стропил, высота кровли.

Совет!

Чтобы провести точные расчеты по всем нагрузкам на кровлю и ее элементы, рекомендуется воспользоваться калькулятором, размещенном на многих сайтах, посвященных строительству крыш.

Достаточно внести вид кровельного покрытия, материал каркаса мансардной крыши и размеры. Программа рассчитает углы сечения и шаг стропил, даст рекомендации по конструкции обрешетки.

Расчет стропильной системы

Технология монтажа мансардной кровли

Начинать следует с монтажа мауэрлата, который укладывается по периметру верхнего края стен, если дом кирпичный или блочный. В домах из бруса или рубленных мауэрлатом может служить верхний венец. Брус, из которого изготавливается мауэрлат, должен иметь в сечении размеры 100х100 мм или 150х150. Древесина хвойных пород для бруса должна быть хорошо высушенной. Балки мауэрлата фиксируются анкерами или шпильками к стенам с шагом примерно два метра. Под мауэрлат заводят гидроизоляцию, как правило, рулонного типа (рубероид).

Далее следует приступать к монтажу перекрытия. Балки 150х200 мм, положенные на мауэрлат должны выступать за стены дома примерно на 0.3-0.5 м. Крепят балки уголками и винтами (саморезами по дереву), начиная с крайних, затем промежуточные.

Важно!

При укладке следует с помощью шнура контролировать горизонтальный уровень, чтобы балки лежали в одной плоскости.

Расстояние между ними, как правило, 0.5-1.0 метра, если планируется укладка утеплителя, стандартная ширина листа которого 0.6 м, то удобнее будет выдержать такой же шаг балок.

Монтаж стропильной системы крыши

Установка опорных стоек и прогонов

Следующий этап – монтаж стоек. Для них используется брус 100х150 мм, крепление которого производится на фронтальных балках перекрытия. Необходимо, с помощью отвеса, выверить вертикальность каждой опоры и зафиксировать укосинами. Промежуточные опоры устанавливаются на балках также строго вертикально, образуя два параллельных ряда.

Промежуточные опоры стропильной системы кровли

Далее следует установка прогонов, сделать которые можно из доски шириной 100-150 мм и толщиной 40-50 мм. Фиксация прогонов производится с помощью гвоздей и уголков на винтах. Затем поверх прогонов укладываются дощатые ригеля, для жесткости, устанавливаемые на торец.

Балка прогона формирует консоль для опирания диагональных стропил крыши

Совет!

В результате образуется контур будущего мансардного помещения. Для придания дополнительной прочности следует укрепить опоры подкосами и схватками.

Стропильная система кровли

Монтаж стропильных элементов

Установка стропил, начинается с нижних. Для них подойдет доска 40-50 мм толщиной и 150 мм шириной. Одним концом опираем на мауэрлат вплотную с балками перекрытия, а другой крепится на прогонах с помощью уголков, винтов и гвоздей. Для установки стропил в верхней части кровли следует разметить центральную линию кровли. Все стропила должны иметь одинаковую длину. Для этого следует изготовить шаблонную доску, проделав на ней запилы с обоих концов. После чего по шаблону можно отпиливать остальные стропила.

Стропильные ноги

Стропила монтируют на прогонах, фиксируя в верхней части металлическими пластинами. На прогонах балки закрепляются запилами в упор и фиксируются уголками на саморезах.

Крепление стропильной системы

Нижние стропила для прочности следует укрепить подкосами (доска 50×150 мм). После закрепления подкосов, временные упоры можно снимать.

Часто элементы соединяют не только плотницкими узлами, но и с помощью крепежа

Установка стропил

В случаях, когда балки перекрытия укладываются в стенных карманах, следует на нижних стропилах закрепить кобылки для устройства свеса кровли. Если же перекрытия лежат на мауэрлате, то кобылки не нужны, поскольку балки должны выступать за стены образуя свес.

Обрешетка является важной частью конструкции кровли

Обрешетка устанавливается в зависимости от предполагаемого покрытия мансардной крыши. Либо обрешетка будет сплошной, либо с просветами. Поверх обрешетки следует уложить гидроизоляционный слой, после чего можно приступать к зашивке фронтонов и укладке кровельного материала – металлочерепицы, профнастила или шифера.

Обрешетка крыши под металлочерепицу

Если крыша мансарды имеет ломаную конструкцию, то, как правило, она не утепляется, поскольку воздушная прослойка под стропилами защищает помещения, одновременно вентилируя подкровельное пространство. Для этого, зашивая фронтоны, следует оставить вентиляционные окна (отверстия) над перекрытием мансарды. Теплоизоляцию следует сделать лишь внутри помещения мансарды.

Утепление мансардной крыши

Устройство теплоизоляции мансарды имеет свои особенности, поскольку комнаты имеют треугольные или трапециевидные потолки. Строители считают утепление одной из сложных технологических задач в устройстве мансардных помещений. Главное уложить теплоизоляцию так, чтобы на наклонном потолке и на ограждениях она не давала усадку в процессе эксплуатации.

Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

Существует несколько вариантов крыш, под которыми можно разместить комфортное жилое помещение. Для того чтобы обеспечить максимальный объём подкровельного мансардного пространства, необходимо подобрать оптимальный угол наклона скатов и не забывать о снеговой и ветровой нагрузке на крышу. Мы рассмотрим наиболее популярные конструкции мансардной стропильной системы в условиях средней полосы.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Мансардная крыша даёт возможность получить дополнительное полезное пространство при сравнительно небольших финансовых вложениях, поэтому такое архитектурное решение завоевало большую популярность. Так что же называется мансардой?

Манса́рда (от фр. mansarde) - эксплуатируемое чердачное пространство (как жилое, так и нежилое помещение), образуемое на последнем этаже дома, либо последнем этаже части дома, с мансардной крышей.

Википедия

https://ru.wikipedia.org/wiki/Мансарда

Мансарда располагается в пределах несущих стен здания и опирается на них через мауэрлат, горизонтальные балки (затяжки) и стропила. Чем больше чердачное пространство, тем больше его полезный объём, который достигается путём увеличения угла наклона скатов и образуется более сложной стропильной системой. Расположение стропил мансардной крыши зависит от конструкции, которая может быть разных типов, а именно:

1. Шатровая или пирамидальная конструкция с минимальным объёмом подкровельного пространства.

   Скаты шатровой конструкции опираются на боковые стропила и центральную стойку, поэтому объём подкровельного пространства здесь минимален

2. Вальмовая или полувальмовая крыша, в которой основное жилое пространство находится под трапециевидными скатами.

   Стропила вальмовой крыши образуют два треугольных и два трапециевидных ската

3. Щипцовая конструкция, представляющая собой симметричную двускатную крышу с врезанными под прямым углом щипцами, что обеспечивает значительный объём чердачного помещения.

   Многощипцовая крыша позволяет обустроить полноценный мансардный этаж

4. Двускатная симметричная крыша с мансардой − классический вариант, отличающийся простотой монтажа и стойкостью к ветровым воздействиям благодаря жёсткой конструкции.

   Двускатная крыша требует наименьших затрат рабочего времени и небольшого расхода строительных материалов

5. Стропильная система мансардной ломаной крыши, обеспечивающая максимальный объём жилого пространства при относительно невысокой стоимости.

   Ломаная крыша является оптимальным решением по соотношению стоимости возведения к объёму полезного пространства мансарды

Стропильная система должна выдерживать постоянные нагрузки, которые состоят из веса конструктивных элементов, утеплителя и кровельного покрытия. Кроме этого, существуют переменные нагрузки, зависящие от силы ветра и от веса снега на кровле. Выбор сечения несущих элементов и способа их соединения должен быть направлен на создание максимально прочной и жёсткой конструкции, равномерно распределяющей нагрузку на стены здания.

В зависимости от ширины здания применяются разные виды мансардных стропильных систем, которые делятся на висячие, наслонные и комбинированные.

1. Висячими называют стропила, которые опираются на стены здания через мауэрлат и затяжку, а в верхней части образуют конёк. При этом способе соединения отсутствует промежуточная опора, а распирающее давление на стены дома снижается с помощью ригелей, стоек и подкосов. Система висячих стропил обычно используется при ширине здания не более 6 м.

   Для компенсации распирающих усилий в висячих стропильных конструкциях с длиной пролёта до 6 м используются затяжки и ригели

2. Наслонными именуют стропила с промежуточной опорой на внутреннюю стену дома. Они применяются, когда ширина здания составляет от 6 до 16 м. Чем она больше, тем больше элементов используется для равномерного распределения нагрузки.

   Наслонные стропила имеют одну или несколько опор внутри дома

3. Комбинированный вид стропильной системы используется в мансардных крышах с переменным углом наклона скатов. Наиболее характерным примером служит ломаная мансардная крыша, где нижние стропильные ноги являются наслонными с опорой на стойку и мауэрлат, а верхние монтируются как висячие стропила с опорой на затяжку и бабку. При возведении мансардных крыш используются все виды стропильных систем, и их выбор зависит от конструкции, в которой они применяются.

   В конструкции ломаной крыши верхние стропила являются висячими, а нижние − наслонными

Схема стропильной системы мансардной крыши

Для возведения крыши необходимо иметь проект, в котором указан перечень и размер конструктивных элементов, а также способ их соединения. Чтобы понимать принцип и последовательность монтажа, нужно знать назначение элементов стропильной группы и способ прилегания крыши к стенам здания. Мансардная крыша состоит из следующих элементов:

• связующим элементом между стеной здания и стропильной группой является мауэрлат, который крепится на стены дома шпильками, скобами или анкерами;
• на мауэрлат параллельно короткой стене здания крепятся затяжки, а вдоль длинной стороны устанавливаются лежни;
• на центральном лежне монтируются вертикальные стойки;
• на стойки опирается коньковый прогон;
• стропила верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней частью соединяются с затяжкой, образуя карнизный свес;
• стропильные ноги в верхней части соединяются ригелями;
• на вальмовых крышах используются диагональные стропила и укороченные нарожники;
• дополнительной опорой диагональным стропилам служат шпренгели;
• для промежуточного крепления стропил используются стойки и подкосы;
• при необходимости стропила удлиняются кобылками.

Основными несущими элементами мансардной крыши являются стропильные лаги, лежни и затяжки, а также вертикальные стойки и коньковый прогон

На схеме указываются размеры элементов стропильной системы, их расположение, углы наклона и способы врезки в узлах соединения. Обязательно также приводится информация о расположении сдвоенных стропил, наличии дополнительных опор, размерах карнизных и фронтонных свесов.

Схема является основным документом для сборки системы стропил, в ней отражаются все нужные параметры. Однако перед раскроем материала необходимо ещё раз проверить расчёты и создать шаблоны основных деталей. При отсутствии проекта провести расчёты и создать схему нужно самостоятельно.

Шаг стропил мансардной крыши

Перед началом работ нужно выбрать шаг стропил мансардной крыши. Расстояние между стропилами и нарожниками (в случае вальмовой крыши) зависит от нескольких факторов:

• размера здания;
• типа стропильной системы;
• постоянной и переменной нагрузки на кровлю;
• сечения стропил, стоек и укосов;
• вида кровельного покрытия;
• типа и шага обрешётки;
• размеров утеплителя.

Для стропил, обрешётки и контробрешётки выбирают материал хвойных пород в соответствии со СНиП II-25, а нагрузку на стропила рассчитывают по СНиП 2.01.07 и СТ СЭВ 4868. Исходя из изложенного в строительных нормах и правилах, можно сказать, что для стропил длиной менее 9 м применимо сечение бруса от 50Х150 до 100Х250 мм при шаге от 60 до 100 см. Размер здания оказывает влияние на конструкцию фермы и наличие стоек, подкосов и ригелей, применение которых повышает прочность стропильных ног и позволяет увеличить шаг между стропилами до 120 см и более. Обычно для выбора шага используют справочные таблицы, которые содержат рекомендации с учётом длины стропил и сечения бруса.

Таблица: зависимость шага между стропилами от сечения бруса и длины стропил

Вид используемого кровельного покрытия также влияет на выбор шага стропил, потому что разные материалы имеют разный вес:

• черепица в зависимости от вида весит от 16 до 65 кг/м 2 , шифер − 13 кг/м 2 . Такие тяжёлые покрытия подразумевают уменьшение шага стропильных ног до 60–80 см;
• вес металлических покрытий и ондулина не превышает 5 кг/м 2 , поэтому шаг стропил можно увеличивать до 80–120 см.

На вальмовых крышах шаг нарожников в любом случае выбирают равным 50–80 см для придания скату большей жёсткости.

Кроме этого, шаг установки стропил зависит от:

Длина стропил и обрешётки мансардной крыши

При самостоятельных расчётах размеры некоторых конструктивных элементов крыши приходится вычислять по имеющимся габаритам здания и углу наклона скатов. Длину стропил иногда приходится корректировать для разных видов мансардной крыши, подбирая оптимальные размеры всей конструкции в целом.

Допустим, что основные размеры здания известны и необходимо рассчитать длину стропильных лаг для нескольких предполагаемых вариантов угла наклона и типа крыши. Пусть половина ширины здания L составляет 3 м, размер карнизного ската − 50 см.

Дополнительные расчёты показывают, что увеличение угла наклона нижнего ската с 60 до 70 о позволит прирастить ширину мансарды на 10%.

Длину обрешётки, соединяющей стропильные ноги, определяют, учитывая фронтонные свесы, которые защищают стены фасада от осадков. Длина фронтонного свеса зависит от высоты здания и выбирается в пределах от 40 до 60 см. Поэтому общая длина ската будет равна длине дома, увеличенной на удвоенную длину свеса.

Предположим, что длина дома равна 10 м, а фронтонный свес составляет 0,6 м. Тогда размеры обрешётки необходимо рассчитывать из учёта длины ската, равной 10 + 0,6 ∙ 2 = 11,2 м.

Рассчитывать параметры обрешётки следует с учётом длины фронтонных и карнизных свесов

Любая корректировка проекта требует тщательного пересчёта параметров стропильной системы с учётом возникших изменений.

Видео: расчёт мансардной крыши

Узлы стропильной системы мансардной крыши

Узлы стропильной системы крыши представляют собой место соединения отдельных элементов в единую конструкцию, которая позволяет равномерно распределить нагрузку на стены здания. Соединение производится гвоздями, саморезами или болтами с помощью накладных деревянных элементов или металлических угольников и пластин, а также путём соединения в паз. Для возведения двускатной крыши используют следующие основные узлы:

1. Коньковый узел, обеспечивающий соединение стропильных ног между собой и коньковым прогоном.
2. Места, в которых ригель связывает стропила для придания большей прочности и жёсткости стропильным фермам.
3. Точки крепления подкосов и стоек, которые придают дополнительную опору стропилам.
4. Карнизный узел, в котором стропила крепятся к затяжке или мауэрлату, образуя карнизный свес.

Узловые соединения стропильной системы должны выполняться так, чтобы обспечивалось максимально жёсткое крепление элементов между собой

Для двускатной ломаной крыши характерным является узел, где соединяются верхняя и нижняя стропильные лаги, вертикальная стойка, ригель и прогон. Такое сложное соединение требует применения врезок, болтов, стальных пластин и строительных скоб.

В самом сложном узле ломаной мансардной крыши соединяются пять стропильных элементов

Наиболее сложным узлом вальмовой мансардной крыши является место соединения боковых или диагональных стропильных ног с мауэрлатом. Боковое стропило в нижней части опирается на угловой брус мауэрлата и на врезанную балку, в другом варианте между врезанной балкой и стропильной ногой ставится вертикальная стойка или шпренгель. Верхняя часть вальмовых стропил крепится к коньковому прогону с помощью болтов или гвоздей.

Угловые стропила вальмовой крыши несут на себе наибольшую нагрузку, поэтому узел их соединения с мауэрлатом нужно продумывать наиболее тщательно

Описанные узлы применяются наиболее часто при монтаже стропильных систем разных конструкций и позволяют осуществить монтаж несущих элементов своими силами. Для эффективной и качественной сборки необходимы чертежи и изготовление шаблонов с выверенными углами стыков и врезок.

Видео: узлы стропильной системы

Расчёт стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является основой крыши, поэтому важно выбрать ту конструкцию, которая наиболее подходит климатическим условиям региона и имеющимся требованиям к размерам жилой мансарды. После выбора конструкции производится расчёт угла наклона скатов и высоты конька для требуемых размеров мансардного помещения. Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

Значение тригонометрических функций можно найти в справочных таблицах.

Таблица: значения тригонометрических функций для различных углов наклона ската

Самым сложным при проектировании мансардных крыш является подсчёт пиломатериала. Рассчитать количество необходимых стропил и увязать их со стандартной длиной в 6 м иногда бывает довольно сложно. Допустим, что мы выбрали самую сложную в расчётах вальмовую крышу размером 10Х13 м с учётом карнизных свесов длиной 80 см и углом наклона скатов 45 о. Тогда боковые стропила будут иметь длину 5 / sin 45 о = 7,04 м. Поэтому стандартный шестиметровый брус придётся удлинять. Обычно для стропил длиной чуть больше 6 м используют брус 100Х200 мм или доску 50Х250 мм.

Если здание имеет большие размеры, то для него требуются стропила длиннее стандартного размера в 6 м, поэтому брус приходится удлинять

Что касается горизонтального бруса перекрытия, то поскольку ширина здания равна 10 м, затяжки должны состоять из двух частей, которые либо опираются на внутреннюю стену здания, либо стыкуются между собой усиливающими элементами и опираются на прогон. Для затяжек и прогонов используют брус сечением не менее, чем 50Х200 мм. По периметру здания проходит мауэрлат, для которого используется брус 150Х150 мм или 200Х200 мм. По выбранной нами схеме периметр здания составляет 39,6 м, поэтому для монтажа мауэрлата потребуется семь шестиметровых брусьев. Размеры всех остальных элементов стропильной системы не будут превышать 6 м.

Вес пиломатериала стропильной системы рассчитывается путём суммирования длин всех элементов с определённым сечением и пересчёта их количества в кубические метры. Это необходимо для определения массы всей крыши, а также бывает нужным при закупке и транспортировке материала. Подсчёт производится по таблице, а затем полученные значения умножаются на вес 1 м 3 пиломатериала.

Таблица: расчёт количества пиломатериала в 1 м 3 и объём одной единицы материала

Сосновый пиломатериал при 12% влажности весит 505 кг/м 3 , при транспортной влажности 25% − 540 кг/м 3 . Вот некоторые примеры расчётов:

1. Если в 1 м 3 материала сечением 50Х200 мм содержится 16,6 досок, то вес одной доски будет равен 540 / 16,6 = 32,5 кг.
2. Если закупается 25 м 3 пиломатериала, то весить он будет 25 ∙ 540 = 13 500 кг.
3. Если требуется 100 досок 25Х200, то необходимо купить 100 / 33,3 = 3 м 3 древесины, которая будет весить 3 * 540 = 1 620 кг.

Важно отметить, что обрезной пиломатериал желательно приобретать с наименьшей влажностью, чтобы после монтажа он не коробился и не растрескивался, особенно это касается бруса большого сечения. Для строительства стропильной системы влажность древесины не должна превышать 18%.

Монтаж мансардной стропильной системы

Монтаж стропильной системы с жилым подкровельным пространством требует тщательной подготовки. Необходимо смонтировать удобные леса, настилы и лестницы, а также снабдить рабочие места страховочными верёвками. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, средствами защиты и исправным оборудованием. На земле необходимо выбрать ровное место для предварительной сборки ферм, разметки углов и изготовления шаблонов. Все деревянные элементы должны быть обработаны антисептическими и противопожарными составами.

После этого можно приступать к работам, которые проходят в следующей последовательности:

1. На стены с замурованными шпильками монтируется по периметру мауэрлат. При наличии внутри здания несущей стены укладываем на неё лежень или прогон одной высоты с мауэрлатом.

   Если дом возводится из строительных блоков, то мауэрлат удобнее всего укладывать на резьбовые шпильки, замурованные в стену в процессе её кладки

2. На мауэрлат параллельно короткой стене крепятся затяжки с карнизными выносами.
3. На затяжках выставляются вертикальные стойки, ограничивающие мансардное помещение.
4. Стойки соединяются с затяжкой, служащей потолком мансардному помещению. Установленные таким образом фермы соединяются между собой горизонтальными прогонами.
   

   Вертикальные стойки, верхние затяжки и горизональные прогоны формируют каркас мансардного помещения

5. Устанавливаются нижние, а затем и верхние стропила, которые крепятся в коньковой части.
6. Для укрепления нижних и верхних стропил используются подкосы, бабки и прибоины.
7. Монтируется обрешётка и лобовая доска на карнизном свесе.

   После установки всех стропильных лаг остаётся уложить обрешётку и прибить лобовую доску

Мы рассмотрели сборку стропильной системы на примере ломаной мансардной крыши. Сооружение прочих конструкций состоит из аналогичных операций и в основном заключается в выполнении работ по проектной монтажной схеме, где отражены способы соединения элементов стропильной системы. При наличии тщательно рассчитанных чертежей бригада из четырёх человек в состоянии смонтировать крышу со стропильной системой любой сложности.

Видео: монтаж мансардной крыши

Мы рассмотрели стропильную группу мансардной крыши, её конструкцию, расчёт, а также схему и описание основных узлов. Предложили вариант пошагового монтажа несущих конструкций мансарды, приложили иллюстрации и видео, которые поясняют порядок сборки конструктивных элементов мансардной крыши. Теперь её успешное возведение зависит только от тщательности выполнения требований инструкций и технологий и наличия у исполнителей определённых навыков проведения строительных работ. Желаем вам успехов.