Главная » Подстанции » Построить мансардную крышу своими руками. Как правильно сделать мансардную крышу различных типов – схемы стропил

Построить мансардную крышу своими руками. Как правильно сделать мансардную крышу различных типов – схемы стропил

Чердачное помещение, оборудованное под мансарду, является одним из вариантов увеличения полезной площади дома. Крыша такого помещения должна быть прочной, а ее стропильная система выдерживать большие нагрузки.

Разновидности конструкций крыши, преимущества и недостатки

При строительстве мансарды используется стропильная система, которая отличается формой и типом конструкции. Кровля может быть:

Двухскатная. Самый простой способ монтажа конструкции – симметричная щипцовая крыша.

Она имеет фронтальный вид в форме треугольника. Если ширина дома не превышает 6 метров, то угол наклона в такой крыше может быть в пределах 45 градусов. При ширине дома более 6 метров угол должен быть увеличен до 60 градусов.

Преимуществом такой мансардной крыши является легкость и быстрота монтажа, надежность конструкции и ее возможность выносить значительные нагрузки.

Недостатком является маленькое пространство внутри помещения, что не позволяет спроектировать большую мансарду

Установка стропильной системы двускатной крыши https://www.youtube.com/watch?v=3ykQjiMMUbA

Трехскатная и четырехскатная. Имеет еще другое название – несимметричная, имеющая скаты разного наклона и длины.

Преимуществом такой кровли является красивый дизайн и оригинальность.

Недостатком служит то, что такая крыша стоит намного дороже и имеет сложную форму, которая требует скрупулезного расчета.

Ломаная двускатная. Скаты такой мансардной конструкции имеют две части, расположенные под разными углами наклона.

Преимуществом ломаной кровли является то, что в этом варианте можно использовать чердачное помещение под мансарду с максимальной отдачей. Кроме этого, стропильная система ломаной мансардной крыши является наиболее экономичной.

Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
Вальмовая. Представляет собой трапециевидные скаты с обеих сторон длинной крыши и треугольные скаты с обеих сторон короткой.

Преимуществом полувальмовой и вальмовой крыш является то, что они, благодаря отсутствию фронтонов, способны нести значительные нагрузки. Они имеют низкую парусность. Стропильная система таких крыш дает возможность монтировать свес значительных габаритов, который будет служить защитой от атмосферных явлений. Конструкция таких крыш более прочная.

Недостатком является сложность при монтаже. Вальмы уменьшают общее пространство мансарды. Вальмовые и полувальмовые крыши требуют наличия окон, которым надо уделить особое внимание еще на этапе проектирования. Окна, расположенные в самом скате, проще в изготовлении и монтаже, но должны быть закрыты при атмосферных осадках. Вертикальные оконные проемы намного удобнее, но их оборудование и монтаж намного сложнее.

Проектирование стропильной системы для вальмовой крыши

Материал для стропильной системы

Материалы, которые используют для изготовления несущих элементов конструкции, должны быть прочны, выдерживать перепады температур, иметь небольшой удельный вес и обладать стойкостью к влаге. Наиболее приемлемым материалом является древесина. Под изготовление конструкции выбирают хвойные породы с высокой прочностью и минимально поддающиеся гниению. Такими могут быть лиственница, сосна или ель. Готовый брус необходимо обработать антисептиком и огнеупорным материалом. Также, стропильная система крыши может быть изготовлена из клееного бруса, но это повлечет увеличение длины прогона.

Стропильная система может изготавливаться из легких металлических конструкций. Такой вариант крыши легко монтируется, прост в эксплуатации и уходе, но стоит значительно дороже.

Основные элементы стропильной системы

Основой, на которую монтируют внутреннюю и внешнюю обшивку чердачного помещения, является стропильная конструкция. Часто встречаются случаи, когда внутреннее пространство между кровлей и обшивкой служит для прокладки разного рода коммуникаций.

Конструкция состоит из следующих частей:

Стропила. Являются одним из главных элементов каркаса всей конструкции. От их формы и количества зависит угол наклона ската, схема, устойчивость и прочность конструкции.
Прогоны. Предназначены для соединения стропил.
Мауэрлат. На него монтируются стропила. Выполняет функции фундамента для всей мансардной конструкции, равномерно распределяя нагрузку на здание по всему своему периметру.
Обрешетка. Обшивочный материал, монтируемый на стропила, на который крепится кровля. Кроме этого, увеличивает жесткость всей конструкции.
Конек. Место верхнего крепления скатов мансардной кровли.
Опорная стойка, подкос. Распорные элементы, которые укрепляют стропила.
Лежень. Брус между фронтальной стеной и перекрытием. Монтируется параллельно коньку. Служит основой для крепления подкосов и стоек. Придает прочности и устойчивости стропилам.
Затяжка. Крепежная деталь, предназначенная для фиксации стропил.
Кобылки. Кусок бруса, который удлиняет стропилы, чтобы сделать свес крыш необходимой длины.
Свес крыш. Нижняя часть кровли, которая выходит за стены. Предназначена для предохранения стен и фундамента от воздействия атмосферных осадков.

Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

расчет угла, под которым будет установлена кровля;
определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
вычисление размеров обрешетки;
расчет площадей скатов;
определение массы материалов, необходимых для кровли;
вычисление нагрузки и массы утеплителя;
установление необходимой дистанции между стропилами.

Важно! Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

L = затяжка / 2cosinus А = 4 / 2х0.86 = 2.3 метра.

Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки. В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – 1.025, от 60 градусов и выше – отсутствует.

Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
для металлочерепицы – 60 см;
для профнастила – 90 см.

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.

Комментарии 0

Квартирный вопрос, для многих, стал проблемой номер один. И если увеличить жизненное пространство вширь не получается, то приходится искать иные пути и обустраивать под жилье неожиданные помещения. Одним из возможных решений стала мансардная крыша, во внутреннем пространстве которого организуют помещения, приспособленные для жилья.

Сегодня такое решение пользуется большой популярностью. И это вполне объяснимо, ведь стропильная система мансардной крыши в своем современном исполнении позволяет найти наиболее рациональный вариант конструкции, которая позволяет достичь удобных форм комнат под надежной, а, значит, и долговечной крышей.

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

На заметку: к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 долларов.То есть оборудовать мансарду в 60–65 м 2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля».

Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
длине и наклоне стропил;
месте расположения мансардных окон;
размере обрешетки
материале для обшивки фронтона.

Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться.

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

он более прочный и легкий;
позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

Верхний брус крепят к стойкам, причем первый по счету одновременно будет служить подстропильной рамой.
Устанавливают мауэрлат.
Монтируют стропильные ноги с шагом 60– 100 см. Сначала устанавливают фермы, крайние к фронтону и протягивают уровень, в соответствии с которым устанавливают промежуточные элементы.
Стропила в верхней части каркаса соединяют между собой.
Для кровель длиннее 7 м устанавливают коньковую балку.

Правила крепления стропил

К мауэрлату их крепят жестким или скользящим способом. В первом варианте практически полностью исключена возможность взаимодействия между закрепленными элементами.

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

Для этого

используют металлические уголки для крепления нижней части стропил с дополнительной жесткой опорой на подшивной брус;
крепят на запил, выполненный на стропильной ноге и дополнительно фиксируют соединение, используя скобы, гвозди, проволоку.

Скользящее сопряжение элементов обеспечивает стропилам свободу перемещения в определенных пределах. Оно больше подходит для деревянных домов, так как исключает деформацию несущей системы при усадке дома. Выполняют его, используя «салазки», скобу, гвозди.

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

соединением стропил встык, обрезав верхние края под определенным углом.
креплением на прогон по одному
соединением внахлест.

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:

проверяется кровля;
выполняется обрешетка (из деревянных досок);
выполняется крепеж изоляционных материалов;
укрепляется верх стропильной конструкции;
проверяются (при необходимости заменяются) ребра жесткости – стропила для крыши;
по периметру внешних стен кладутся балки, они соединяются со стропильной конструкцией;
выполняются диагональные скосы (связи) для придания прочности мансардной крыше;
укрепляются подпирающие опоры.
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.

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.
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.
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.

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

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые :

Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда – порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине . Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
На установленные опоры укладываем прогоны – доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

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

При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать конструкцию и размер крыши. 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.

Типы мансардных крыш

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. 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 конструкции крыши 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

Мансарды Обшивка стен мансарды: алгоритм работы и выбор материала