Устройство мансардной крыши деревянного дома

Мансардная крыша своими руками

Наличие мансарды позволяет оптимизировать жилое пространство, а также позволяет придать дому более оригинальный внешний вид, уменьшая при этом расходы тепловой энергии на отопление. Если прочность фундамента рассчитана на дополнительную нагрузку, то одноэтажный дом легко можно превратить в двухуровневый. Мансардную крышу не проблематично построить своими руками, не имея особых навыков подобного строительства, если конечно, все делать по правилам, выбрав соответствующие строительные материалы.

На первом этаже окна монтируются в стенах, чего не скажешь о мансарде, так как здесь стены заменяет кровля. В таком случае, конструкция окон на этом этаже существенно отличается, поскольку такие окна должны не только пропускать достаточное количество света, но и выдерживать несколько большие нагрузки, особенно снеговые.

Виды мансардных окон

Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

Подобная установка имеет ряд достоинств:

• Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
• Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
• Установка окна требует меньше времени.

Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

Организация стропильной системы

Самостоятельное строительство частного дома, в большинстве случаев, связано с возведением ломаной крыши, что позволяет оптимизировать внутреннее пространство под ней.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Ломаная крыша мансарды может иметь в конечном итоге достаточно интересный внешний вид, поскольку свесы допустимо опустить как можно ниже. При этом длинные свесы крыши выполняют несколько важных функций. Одна из них – это отведение воды как можно дальше от фундамента, закрывая часть стены от осадков. Несмотря на это, следует учитывать тот факт, что длинные свесы увеличивают парусность всей конструкции. В таком случае следует останавливать свой выбор на более мощных элементах конструкции крыши. В связи с этим, на этапе проектирования основной упор делается на погодные условия конкретного региона.

Угол наклона крыши

Угол наклона крыши выбирается не просто так, исходя из личных соображений. Во-первых, этот угол зависит от материала кровельного покрытия, а во-вторых, от погодных условий местности. На рисунке ниже представлен классический вариант, когда нижняя часть крыши по отношению к горизонтальной плоскости наклонена под углом в 60 градусов, а верхняя часть крыши имеет наклон порядка 30 градусов. Исходя из подобных показателей, совсем нетрудно рассчитать все элементы крыши. При этом нужно обратить внимание на то, что высота потолка в данном помещении не может быть меньше 2-х метров. Если высота потолка меньше, то подобное помещение называется чердаком. При высоте потолка больше 2-х метров, человек чувствует себя более комфортно. Учитывая данные факторы, рассчитываются все элементы конструкции.

Углы наклона в классической варианте

Классический вариант допускает, чтобы не рассчитывались нагрузки от осадков на боковые, нижние поверхности. Осадки хотя и смогут задерживаться, но только в верхней части крыши, где угол наклона меньше 45 градусов.

Наклон боковых поверхностей может находиться в пределах 45-80 градусов, при этом, чем больше этот угол, тем большей парусностью обладает конструкция. В регионах, где преобладают сильные ветры, следует делать более пологие крыши. В таком случае ветровые нагрузки не смогут оказать разрушительного воздействия на элементы крыши.

Разновидности ломаных крыш

Чтобы изготовить каркас ломаной крыши, потребуются строительные конструкционные элементы из сосны, не ниже 2 сорта. В зависимости от размеров крыши выбирается сечение строительных элементов. Кроме этого, необходимо учитывать характер кровельного покрытия, ветровую и снеговую нагрузки, шаг установки стропил и т.д. На этапе расчета необходимо учитывать все факторы.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

На рисунке выше представлен чертеж каркаса, где применяются висячие стропила. Подобный вариант не может быть реализован, если основание верхнего треугольника больше 4-х с половиной метров. В таком случае устанавливаются наклонные стропила, которые должны упираться на несущую стену в центре. Короче говоря, подобная конструкция получается разделенной на 2 части.

На фото ниже представлен еще один вариант, когда боковые стропила имеют подкосы, усиливающие данную конструкцию, что позволяет конструкции выдерживать значительные нагрузки. Похожего эффекта можно добиться, если установить схватки. На рисунке они представлены еле заметными очертаниями. При этом длина боковой стропильной ноги делится на 3 и в этих местах монтируются схватки. Подобная конструкция может выдерживать значительный вес кровельного материала.

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Если здание небольшое, то крыша может быть выполнена по простой схеме, как показано на фото внизу. Верхняя часть выполнена на основе 2-х висячих стропильных ног, затяжки, балок перекрытия, стоек и боковых стропильных ног.

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж

Как говорят опытные строители, мансарду можно обустроить в доме, была бы крыша. Вид крыши влияет, насколько эта мера увеличит полезную площадь, комфортно ли пользоваться этим помещением и работы какой сложности потребуются. Распространёнными видами крыш для обустройства жилого подкровельного помещения считают двускатную я прямыми и ломанными скатами.

Стропильная система мансардной крыши конструируется таким образом, чтобы освободить пространство в центре, где высота потолков достигает приемлемой высоты, разместив основную массу опорных элементов по краям. Эта статья расскажет, из чего состоит каркас кровли, как выбрать оптимальный вариант конструкции и правильно выполнить монтаж.

Виды стропильных систем

Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:

1. Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
2. Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
3. Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

Обратите внимание, что устройство мансарды необходимо запланировать на этапе создания проекта, потому что тип, вес и конструкция стропильной системы необходимы для расчета фундамента. Если решение о возведение мансардной крыши возникло на финальном этапе строительство, необходимо пересчитать массу дома с учетом новых данных, чтобы проверить выдержи ли фундамент дополнительную нагрузку, особенно если на участке сложный грунт и маленькое расстояние между поверхностью и грунтовыми водами.

Расчет элементов стропильной системы

По строительным нормам помещение называют жилым, если высота от пола до конька не менее 2,5 м и присутствуют источники естественного света, то есть окна. Потому, главный параметр мансардной крыши, который необходимо рассчитать – угол наклона ее скатов. Загвоздка в том, что, если заложить небольшой уклон, то высота потолков в мансарде будет ниже дозволенной правилами. А, если сделать крытые скаты, крыша получится очень тяжелой, дорогой и неустойчивой. Поэтому используется ломанный тип крыши, скаты которой меняют уклон, ее верхние стропила имеют острый угол 30 градусов, а нижние – 60 градусов.

Важный этап проектирования мансардной крыши – расчет величины сечения элементов стропильной системы. Проще всего узнать рекомендованный размер в справочных таблица с рассчитанными значениями, которые учитывают длину, расстояние между соседними элементами, вид и качество материала. Однако, если крыша нестандартного размера необходимо выполнить расчет, основанный на вычислении суммарной нагрузки от веса кровли, которая ложится на стропильную систему. Схема расчета также учитывает временные нагрузки в виде массы выпавшего снега, которые отражаются в климатическом коэффициенте, характеризующим характер погоды в месте строительства.

Для создания стропильной системы мансардной крыши используют древесину, однако не во всех случаях это целесообразно, так как, чтобы стропила справлялись с нагрузкой, приходится увеличивать сечение используемых пиломатериалов, что еще больше увеличивает вес конструкции. Чтобы вырваться из этого замкнутого цикла, необходимо отказаться от дерева в пользу стропил большей прочности из металла.

Конструкция стропильной системы

Составные части стропильного каркаса мансардной крыши ничем не отличаются от конструкции других видов скатных крыш. В него входят:

• Мауэрлат. Основание крыши, своего рода фундамент, который берет на себя вес крыши и распределяет по периметру опорных стен. Его изготавливают из бруса размером 150х150 мм или толще. Установка мауэрлата выполняется с помощью анкерных болтов или шпилек, вмонтированных в армобетонный пояс. Межу поверхностью стены и брусом прокладывают гидроизоляционный слой или обрабатывают его битумной мастикой. Очень важный момент крепежа заключается в расчете мест установки шпилек, расстояние между ними выбирают так, чтобы не попасть под стропильные ноги.
• Стропила. Это элементы стропильной системы, которые формируют уклон крыши. Верхушка стропильной ноги закрепляется на коньковый брус, а низ – на мауэрлат или стойку, если речь идет о верхних стропилах ломанной крыши. Ноги изготавливают из досок 50х150 мм или 100х150мм. Расстояние между ними называют шагом, оно варьируется от 50 до 120 см в зависимости от веса кровельного материала. Взаиморасположение и сечение стропильных ног описывает схема стропильной системы, облегчающая монтаж.

В большинстве случаев элементы стропильной системы выполняют из древесины высокого качества. Чтобы избежать деформацию в процессе эксплуатации, ее необходимо высушить до влажности 15-18%, обработать антисептической пропиткой глубокого проникновения и антипиреном, если вы планируете вывод дымохода на крышу.

Последовательность сборки

Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

1. В первую очередь выполняют монтаж мауэрлатного бруса на верхнюю обвязку стен. Кстати, функции этого элемента в бревенчатых и брусовых постройках выполняют верхние венцы, усиленный с помощью скоб.
2. Следующий этап монтажа – установка балок перекрытия. Их крепят на мауэрлат или на выступы в стене. Существует два метода укладки балок перекрытия – с выносом или без выноса. Если перекрытия монтируют первым способом, то они выносятся за периметр дома для формирования свеса так, чтобы расстояние между концом балки и стеной было 50-100 см.
3. Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
4. На стойки с помощью металлических уголков закрепляют затяжки. Получается, что каждая пара стоек образует конструкцию в виде буквы п.

Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

Мансардная крыша своими руками: устройство, виды конструкций, чертежи, пошаговое руководство монтажа

Мансарда – это чердачное помещение под самой крышей дома. Если это помещение хорошо утеплено, имеет вентиляцию, и освещение, то его можно использовать как жилую комнату, а при достаточной площади – обустроить настоящую квартиру с санузлом, кухней, несколькими комнатами. Мансардная крыша придает дому благородный и респектабельный вид, к тому же это естественная «воздушная прослойка», которая позволяет существенно уменьшить теплопотери, удерживая в доме до 30% тепла.

Крыша мансардного типа: варианты

Основные виды конструкций мансардной крыши частного дома:

1. Односкатная. Односкатная крыша – это наклонная плоскость, закрепленная на несущей стене.
2. Двускатная. Двускатная – две плоскости, которые поддерживаются несущими стенами и друг другом.
3. Четырехскатная (полувальмовая двускатная, полувальмовая четырехскатная). Вальмовые и полувальмовые – четырехскатные крыши, имеющие дополнительные плоскости в виде треугольников и трапеций.
4. Мансардная классическая. Плоская мансардная крыша также возможна как вариант, но в таком случае придется уделить много внимания отводу дождевой воды, укреплять конструкцию из-за возможной снеговой нагрузки и т.д. Специалисты не рекомендуют устраивать такую крышу в жилых домах.
5. Многощипцовые. Многощипцовые – самые сложные конструкции, имеющие много наклонных плоскостей, пересекающихся друг с другом.

Мансардная крыша своими руками

Выбор конструкции

Выбор вида конструкции зависит от нескольких факторов: жилое или нежилое планируется мансардное помещение, климатические особенности зоны постройки дома, предполагаемое естественное освещение чердака, подвод коммуникаций, форма коробки дома.

Если владельцев жилья устраивает простая форма, то подойдет двускатная мансардная крыша конструкция которой достаточно несложная и прочная. Минус конструкции: за счет формы остается мало полезного пространства.

Для устройства полноценного помещения для проживания лучше всего подойдет классическая форма: двускатная (как вариант полувальмовая) с дополнительными скатами. Такая крыша обеспечит максимальное пространство для внутренней отделки, мебели, установки окон, подвода коммуникаций и т.д.

При грамотном подходе мансардный этаж можно переоборудовать в уютную жилую комнату

С чего начать строительство крыши

Любая стройка начинается с проекта. Особенно если планируется мансардная крыша своими руками чертежи должны быть подготовлены заранее. Рассмотрим наиболее приемлемый вариант – классическую форму.

Существует несколько четких требований:

• Высота мансардного помещения должна быть не менее 2.2 метра.
• Высота стены до излома (дополнительного ската) более 1-1.2 метра.
• Возможность установки окон или на скатах или на торцевых стенах.
• Устройство качественного утепления, гидроизоляции крыши.
• Монтаж стропильной системы с учетом ветровых и снеговых нагрузок на будущую конструкцию.
• Расчет отопительной системы.

Мансардный этаж без утепления

Стропильная система мансардной крыши: инструкция

Если высота мансарды позволяет, можно сделать не ломаный потолок, а ровный. Однако, как правило, этот вариант самый оптимальный. Можно устанавливать оконные блоки таким образом, что естественное освещение помещения будет максимальным.

Конструкция стропильной системы состоит из обязательных элементов:

• Стропила.
• Мауэрлат (несущие балки).
• Стойки.
• Обрешетка.
• Металлический крепеж.
• Коньковый брус.
• Внешнее покрытие.
• Утеплитель и паро/гидроизоляция.

Стропильная система примерно выглядит следующим образом как на фото:

Стропильная система мансардной крыши

Мауэрлат – это основание стропильной системы. По факту представляет собой брус, закрепленный по периметру на несущих стенах здания. Если дом построен из бревен, то мауэрлатом считается последний венец.

Итак, устройство мансардной крыши частного дома начинается с установки мауэрлата. При этом желательно проложить гидроизоляционный материал между балкой и стеной. Далее к мауэрлату крепятся стропила следующим образом:

Чтобы разгрузить стропила нижнего ската устанавливают боковые внутренние прогоны. Основная стропильная система называется «фермой» (шаблоны). Установить ее можно двумя способами: собрать на земле и поднять на коробку, либо собирать наверху.

Самое трудоемкое мероприятие – изготовить и смонтировать первый шаблон и последний. Далее уже по заданным размерам при помощи строительного уровня и натянутых нитей устанавливаются следующие конструкции. При монтаже классической мансарды нужно ориентироваться на 3 точки: мауэрлат, стык скатов и конек.

Крепление стропил к опорному брусу

Естественно, что все линии должны быть четко выверены и располагаться под одним углом. Шаг шаблонов рассчитывается исходя из будущих ветровых и снеговых нагрузок и возможностей коробки дома. Чем чаще – тем лучше, однако следует учитывать итоговый вес на несущие стены строения.

Далее на обрешет устраивается «кровельный пирог», состоящий из нескольких слоев:

• Пароизоляция.
• Утеплитель.
• Гидроизоляция.
• Дублирующий (контр) обрешетки.
• Кровельный материал.

Пароизоляционный материал прибивается или «пристреливается» к обрешетке стропил. Далее идет утеплитель, сверху крепится гидроизоляция, контробрешет и последний этап – кровельный материал. Внутреннее пространство мансарды также необходимо утеплить и изолировать. Далее можно приступать к отделке стен и потолка.

Кровельный пирог крыши

Следует учесть, что стропильная система сделана из досок, соответственно подвержена разрушительному влиянию влажности, грибков, насекомых. Поэтому нужно обязательно обработать древесину антибактериальными составами, грунтовками.

Также требуется обратить внимание на устройство хорошей вентиляции. Особенно, если на мансарде не планируются окна. Самый простой способ – установить стеновые приточные клапаны. Или использовать при наличии окон современный вариант воздухообмена: установить стеклопакеты с вмонтированными вентиляционными каналами.

Схема устройства вентилируемого окна

Выбор материалов для строительства мансарды

Правильная конструкция крыши – это полдела. Не менее важную роль играет грамотный выбор материалов.

Брус для стропил и обрешетки

Обычно для стропил используется древесина хвойных пород дерева – сосна, кедр и т.д. Такой материал достаточно прочен, легкий в монтаже и обработке. Самый толстый брус используется для мауэрлата – минимальное сечение 100*100 мм , для серьезной нагрузки берут 200*200 мм.

Сечение бруса для стропил обычно 50*100мм, 50*150 мм. Выбор сечения бруса для конструкции должен исходить из учета итоговой нагрузки на несущие стены и фундамент. Если изначально мансардная крыша для устройства жилого чердачного помещения не планировалась, то необходимо монтировать максимально легкую стропильную систему.

Обустройство контробрешетки и обрешетки

Пароизоляционный материал

Назначение пароизоляции – не дать возможность испарениям изнутри мансарды проникнуть внутрь «кровельного пирога». На сегодня, самый популярный материал представляет собой многослойную фольгированную пленку. Пароизоляция укладывается фольгой внутрь помещения, что позволяет отражать внутреннее тепло и сохранять его.

Утеплитель

На материалах для утепления кровли следует остановиться подробнее. Используют несколько видов:

• Пенополистирол (пенопласт).
• Минеральная вата.
• Пенополиуретан (ППУ).

Пенопласт не лучший выбор для утепления стропильной системы, несмотря на то, что цена материала самая привлекательная. Во-первых, его неудобно крепить к обрешетке. Во-вторых, его теплоизоляционные свойства значительно уступают минвате и ППУ.

Минеральная вата обладает отличными характеристиками утепления и простая в работе. Но материал имеет один существенный недостаток – он впитывает влагу. Вследствие этого конструкция становится тяжелее, дерево подвергается разрушительному воздействию влаги, а тепло плохо держится внутри мансарды.

Нанесение пенополиуретана с помощью специальной установки высокого давления

Пенополиуретан – самый современный и бесспорно лучший вариант. ППУ представляет собой двухкомпонентный напыляемый материал, структура которого состоит на 98% из газовой ячеистой фазы и на 2% твердого состава. Для его нанесения используется специальная установка высокого давления.

ППУ поступает из пистолета в жидком виде, практически прилипает к любой поверхности, за минуту застывает и вырастает в объеме в несколько раз. Пенополиуретан имеет самый низкий коэффициент теплопроводности, высокую адгезию, негорючий, срок эксплуатации более 30-ти лет.

Гидроизоляция

Гидроизоляция ограждает кровлю от проникновения дождевой и талой влаги. Также она защищает утеплитель от выпадения конденсата, который неизбежно возникает в результате перепада температуры внутри и снаружи мансарды.

В качестве гидроизоляционных материалов чаще всего используются пленки с микроотверстия для выхода пара. Такой материал предотвращает попадание влаги внутрь «кровельного пирога», но при этом обеспечивает хороший воздухообмен.

Гидроизоляция крыши – важный этап ее возведения

Кровельный материал

• Листовая металлочерепица.
• Профнастил.
• Оцинкованные стальные листы.
• Гибкая черепица.

Листовая металлочерепица активно используется для покрытия кровли в силу простоты монтажа и невысокой стоимости. Минус такого материала – очень шумный. Ветер, град, дождь будут четко слышны внутри мансарды.

Профнастил также несложен в монтаже, долго прослужит. Но из-за конструкционных особенностей требует очень качественной гидроизоляции и дополнительной герметизации стыков листов.

Оцинкованные листы из стали весят мало, система укладки не допускает попадания влаги между ними. Минус ы: требует особых навыков в монтаже и считается достаточно «холодным» материалом.

Гибкая черепица изготавливается из пропитанного битумом стеклохолста. Имеет большой ассортимент расцветок, выглядит весьма презентабельно, практически не дает возможности скапливаться конденсату, бесшумная. Недостатками такого вида кровельного материала считается горючесть, плохое «взаимодействие» с сильным морозом или жарой. Также требуется перед укладкой гибкой черепицы покрыть обрешетку фанерой или ОСП, чтобы основание было сплошным.

Выбор Формы Кровли для Устройства Мансарды ∼ Советы Специалиста

При выборе типа кровли необходимо руководствоваться критериями, которые будут наиболее важными в том или ином случае. Основными из них являются:

1. Климатические особенности. Если в регионе строительства есть особенные климатические условия, то их нужно обязательно учитывать, так при больших снеговых нагрузках рекомендуется делать угол наклона кровли максимально большим, при сильных ветрах же наоборот – минимальным.
2. Внешний вид кровли и формируемого внутреннего пространства также играют большую роль при выборе кровли, поскольку архитектура должна быть не только функциональной, но и эстетически привлекательной.
3. Материал строительства. Если мы привязываемся по тем или иным причинам к конкретному материалу строительства, то должны учитывать его конструктивные и эксплуатационные свойства.
4. Бюджет строительства также влияет на размеры и конфигурацию кровли, поскольку они влекут за собой стоимость работы и материалов.
5. Размеры перекрываемого пространства определяют вид стропильной системы кровли.

ВИДЫ МАНСАРДНЫХ КРЫШ

1. Односкатная – самая простая в строительстве кровля, является достаточно бюджетным вариантом, но не слишком распространенный вариант для мансарды. Скат располагают с ветренной стороны. Угол наклона обычно принимается 35-45 градусов для оптимального отвода осадков.
2. Двускатная (щипцовая) пологая – имеет удобную форму для расположения мансарды, но подразумевает наличие аттиковых стенок, которые обычно имеют минимальную высоту 1-1,2м. Является не самым удачным вариантом для климата с большим количеством снега.
3. Двускатная крутая – достаточно удобный распространенный вариант, позволяющий сэкономить на аттиковых стенах.
4. Двускатная ломаная – является самым распространенным вариантом мансардной крыши из-за удобного внутреннего пространства и простоты строительства.
5. Четырехскатная (вальмовая) – распространенный и привлекательный тип кровли, но не слишком удобный для размещения мансарды из-за наличия четырех скатов. Также подразумевает обязательное наличие мансардных окон в кровле.
6. Многоскатная (многощипцовая) – устраивается при сложном плане дома, подразумевает наличие ендов (внутренних углов, образующихся в месте стыка двух скатов), что требует повышенных требования к характеристикам кровельного покрытия.

Мансардное помещение лучше предусматривать в проекте дома заранее, хотя нередко под него обустраивают уже существующий чердак для увеличения жилой площади. Чаще всего в мансарде размещают спальню, комнату отдыха, мастерскую или детскую.

КАК ПОСТРОИТЬ МАНСАРДНУЮ КРЫШУ – ЭТАПЫ

• Возведение аттиковых стен (при их наличии), которые являются продолжением наружных стен и в высоту составляют 0,8-1,5 м (оптимальная высота 1,2м).
• Строительство каркаса мансарды (деревянный, металлический), который включает мауэрлат, лежень, стропильные ноги, прогон, конек, подстропильные ноги, стойки, схватки, обрешетку.
• Гидроизоляция – на обрешетку крепится пленка гидробарьера.
• Утепление кровли. Поскольку пространство под кровлей является жилым, на утеплении кровли нельзя экономить, так как кровля круглый год подвергается сильным атмосферным воздействиям.

Утеплитель укладывается с внутренней стороны впритык между стропилами. Обычно используется базальтовая вата, эковата (целлюлоза), пенополиуретан, пенопласт, пенополистирол, стекловата. Толщина утеплителя составляет 150-200 мм, в зависимости от его теплотехнических характеристик , климата и выбора кровельного материала.

• Укладка паробарьерной пленки, защищающей утеплитель от паров воздуха, которые могут проникнуть из помещения мансарды в кровлю и тем самым снизить теплоизоляционные свойства утеплителя.
• Монтаж мансардных окон. При определении количества окон, необходимо руководствоваться нормативами по освещению жилых помещений. Ширину окон обычно задают меньше на 4-6 см шага стропил для простоты установки, при установке более широких окнах необходимо делать усиленную балку над ними.
• Укладка кровельного материала. При выборе кровельного материала важно сформулировать несколько критериев, которые будут наиболее важными в конкретном случае.

Первым является вес материала, для тяжелого кровельного покрытия нужна мощная стропильная система. К такому покрытию относятся: керамическая и цементно-песчаная черепица, сланцевая черепица. К легким материалам относятся: профнастил, металлочерепица, ондулин, мягкая битумная черепица, композитная черепица, фальцевая кровля. Для мансарды важным критерием является шумность кровельного материала и способность к нагреванию. Естественными критериями выбора являются долговечность, пожаробезопасность, экологичность, эстетический и ценовой аспект.

• Внутренняя отделка мансарды. В качестве внутренних отделочных материалов можно использовать любые из применяемых в доме материалов – обои, штукатурку, краску, деревянную обшивку.

СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА МАНСАРДНОЙ КРЫШИ: ЧЕРТЕЖИ

В зависимости от формы и размеров крыши, стропильная система мансардного этажа может быть простой или более усложненной. Важными факторами являются длина перекрываемого пролета, угол наклона крыши, снеговая и ветровая нагрузки и масса кровельного материала, сечения конструктивных элементов, расстояние между стропилами.

Небольшие по ширине помещения перекрываются простыми по конструктиву крышами. Самая простая кровля – односкатная. Стропила укладываются на мауэрлат, расположенный на несущих стенах. Угол наклона может быть любым. В зависимости от ширины пролета, с увеличением ширины пролета конструкция усложняется дополнительными опорами.

ФОРМА КРЫШИ ДЛЯ МАНСАРДЫ

Самая распространенная форма мансарды – это треугольник, состоящий из двух стропильных ног и связывающей их снизу или сверху затяжкой (балка перекрытия или верхняя затяжка). Пролет такой мансарды обычно не превышает 6 метров. Стропила укладываются на мауэрлат либо с аттиковой стенкой либо без. Высота до потолка в жилом мансардном помещении должна быть минимум 2,5 метра.

ЛОМАНАЯ КРЫША С МАНСАРДОЙ

Удобным вариантом является ломаная крыша мансарды, которая позволяет сохранить максимум полезной площади. Ломаная кровля может быть классической и полнообъемной. В классическом варианте верхний скат делают под углом 30, а нижний – 60. В полно объемном не придерживаются этого правила, а исходят из формирования максимальной полезной площади.

ДВУСКАТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ МАНСАРДНОЙ КРЫШИ

Двускатная кровля является самой популярной для обустройства мансарды, поскольку достаточно удобна по функциональности, недорога и популярна в современной архитектуре. Стропильные системы двускатных крыш бывают висячего и наклонного типа.

Стропильная система висячего типа. В этой схеме стропила опираются с одной стороны на несущие стены, а с другой соединяются с противоположными стропилами. Для обеспечения жесткости стропила скрепляются нижней затяжкой или ригелем сверху, либо затяжкой и ригелем одновременно (при большем пролете).

УСТРОЙСТВО МАНСАРДНОЙ КРЫШИ

Стропильная система наклонного типа. Применяется при пролете крыши более 10 м и наличии несущей стены посередине, на которую ставятся стойки, а на них прогон, на который уже опираются стропила. В зависимости и размеров помещения, конструкция может быть простой или более сложной.

МАНСАРДНАЯ КРЫША: КОНСТРУКЦИЯ

Основными конструктивными элементами двускатной конструкции мансардной крыши являются:

• Мауэрлат – брус сечением 10×10 или 15×15 см, который кладется на продольные стены и крепится анкерами. На мауэрлат опираются стропила для равномерной передачи нагрузки от кровли на несущие стены.
• Стропильная нога – Основной конструктивный элемент кровли с сечением 15×10(5) см. Шаг установки стропил зависит в основном от размеров кровельного материала и утеплителя и обычно составляет от 0,6 до 1,2 м. Стандартная длина 6м, при большем пролете стропильная нога доращивается до необходимой длины.
• Затяжка – важный конструктивный элемент в висячей конструктивной схеме. Затяжка может быть нижней или верхней, работает на скрепление стропильных ног, придавая им жесткости.
• Лежень – так называемый мауэрлат, который кладется на внутреннюю несущую стену с целью равномерной передачи нагрузки от кровли на стену.
• Подкосы – конструктивный элемент, устанавливаемый между стропильными ногами и несущими опорами.
• Обрешетка – система из досок, на которую крепится кровельный материал. Бруски укладывается перпендикулярно стропилам и имеют разное сечение, зависимо от материала кровли – 3×10см, 5×15см и тд.
• Конек крыши – горизонтальный элемент на самой вершине кровли, образующийся соединением стропильных ног.
• Свес крыши – нижний, выступающий от стены элемент кровли, защищающий стены от дождя. Формируется за счет стропильных ног, если же длины стропильных ног не хватает, то монтируют дополнительные элементы – кобылки.

РАСЧЕТ МАНСАРДНОЙ КРЫШИ

Расчет мансарды включает в себя расчет площади помещения, расчет параметров кровли, расчет теплоизоляции стен и кровли, расчет суммарной нагрузки мансарды на здание.

Площадь мансарды зависит, конечно же, от площади дома и от формы крыши, поскольку на мансардном этаже есть полезная площадь и глухие зоны. Согласно нормам проектирования мансарды, при определении площади помещения мансардного этажа, учитывается его площадь в местах с высотой до кровли 1,5 м при наклоне кровли 30, 1,1 м – при 45 и 0,5 м – при 60 и более. При промежуточных значениях высота определяется по интерполяции.

Площадь участков с меньшей высотой учитывается в общей площади с коэффициентом 0,7, при этом минимальная высота стены должна быть 1,2 м при наклоне потолка 30, 0,8 м – при 45-60, не ограничивается при 60 и более. Как правило, глухие зоны используются для размещения шкафчиков для хранения, встроенных шкафов.

Расчет Стропильной Системы Мансардной Крыши

В небольших мансардах полезная площадь приходится на центральную максимально высокую часть помещения, а глухие зоны – на отдаленные от центра участки возле примыкания скатов и перекрытия. Так как мансардный этаж обычно используется как спальня, комната отдыха, детская, мастерская, кабинет, то под наклонным потолком достаточно удобно размещать спальное место, тумбу, стол, кресло, ванну.

Расчет Мансардной Двускатной Крыши

Расчет параметров кровли включает в себя такие показатели: высота конька кровли, высота аттиковых стен, высота помещения во всех его точках, расчет конструкции пирога кровли, вычисление размеров всех конструктивных элементов – стропил, балок, ригелей и т.д., общий вес и площадь кровли.

Расчет суммарной нагрузки на здание – это суммарный вес мансарды, включающий постоянные и временные нагрузки. К постоянным относятся вес конструкции, кровельного материала, изоляционных и отделочных материалов, окон и дверей, вес мебели и оборудования. К временным нагрузкам относятся: снеговая и ветровая нагрузки, нагрузки от людей и животных. Также существуют особые нагрузки – сейсмические, взрывные, от деформации основания.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи, устройство, материалы

Приветствую, камрады! Нам предстоит разобраться, как устроена стропильная система мансардной крыши. Я познакомлю вас с ее основными элементами, их функциями и поделюсь собственным опытом строительства мансардного этажа. Но сначала — несколько определений, которые помогут нам избежать путаницы.

На фото — крыша мансарды моего дома.

1. Определения
2. Элементы
3. Схемы
4. Двускатная крыша
5. Ломаная крыша
6. Вальмовая крыша
7. Односкатная крыша
8. Полувальмовая крыша
9. Узлы
10. Крепление мауэрлата к стенам
11. Крепление стропил к мауэрлату
12. Крепление ригеля к стропилам
13. Материалы
14. Мой опыт
15. Заключение

Определения

Мансардными традиционно называется вполне конкретный вид крыш — ломаные, то есть с двумя скатами с переменным уклоном. Однако традиционное определение неполно. На самом деле так можно назвать любую крышу, позволяющую разместить под ней мансарду — жилое помещение, ограниченное скатами кровли.

Полумансардная крыша отличается от мансардной тем, что опирается на капитальные боковые стены высотой не менее полутора метров. Полумансарда более выгодно использует пространство: у нее нет участков с низкими потолками, непригодных к эксплуатации в качестве жилой площади.

Вот основные виды мансардных крыш:

Изображение	Тип и краткое описание
	Односкатная: единственный скат кровли опирается на капитальные стены разной высоты. Для эффективного использования всей площади мансарды меньшая из стен должна иметь высоту не менее 1,5 метров, что подразумевает увеличение затрат на строительство.
	Двускатная: представляет собой в разрезе равнобедренный или (реже) несимметричный треугольник. Использует полезную площадь менее эффективно, чем ломаная.
	Вальмовая: вариант четырехскатной с двумя парами скатов разной площади.
	Полувальмовая крыша отличается от вальмовой наличием укороченных вертикальных фронтонов.
	Ломаная имеет два ската с переменным уклоном. Она выгодна наиболее рациональным использованием площади мансардного помещения: участки с низким потолком у боковых стен имеют минимальные размеры.

Элементы

Чтобы не заставлять читателя путаться в терминах, я приведу еще несколько определений. Вот основные элементы стропильной системы:

Изображение	Элемент стропильной конструкции
	Мауэрлат: уложенный на капитальную стену или монолитное перекрытие брус, служащий опорой для стропил.
	Стропильные ноги: наклонные брусья, которые служат опорой для кровли. Висячие стропила (то есть опирающиеся только на стены здания) позволяют построить крышу шириной до 6-6,5 метров. Наслонные стропила (с промежуточными опорами) позволяют увеличить пролет до 12 метров при наличии одной опоры и до 15 метров при наличии двух опор.
	Ригель, или затяжка: брус, стягивающий стропила двускатной крыши. Его задача — исключить деформацию стропильной системы в случае больших снеговых нагрузок.
	Стойка: вертикальная опора под стропильной ногой, обеспечивающая ее устойчивость при сильном боковом ветре. Кроме того, стойки обычно служат основой каркаса боковых стен мансарды.
	Лежень: горизонтальный брус, на который опираются стойки.

Схемы

Теперь пришла очередь чертежей и схем.

Двускатная крыша

Большой пролет кровли вынуждает использовать центральную стойку, на которую опираются наслонные стропила. Боковые стойки придают скатам дополнительную жесткость и служат каркасом для стен мансарды.

Устойчивость по отношению к снеговой нагрузке обеспечивает пара ригелей: первый служит основой для горизонтального утепленного потолка, второй скрыт в холодном чердаке.

Схема мансардной конструкции при ширине крыши менее 6,5 метров.

Еще одна, более простая стропильная система двухскатной крыши с мансардой. Центральная стойка отсутствует. Укороченный ригель делает потолок ломаным: горизонтальная центральная часть соседствует с наклонными участками.

Ломаная крыша

У ломаной мансардной крыши стойки всегда устанавливаются точно под изломом. Стягивающий изломы друг с другом ригель обеспечивает максимальную жесткость конструкции. Увы, у такой схемы есть серьезный недостаток: потолок остается сравнительно низким даже в центре мансарды, хотя высота конька позволяет поднять его еще на несколько десятков сантиметров.

Укороченный ригель, соединяющий верхние стропила примерно в середине их длины, позволяет поднять потолок практически без ущерба для прочности стропильной системы.

Вальмовая крыша

Здесь жесткость обеспечивается накосными (угловыми) стропилами со стойками в середине их длины. Стойки соединяются между собой горизонтальными связями. Нарожные стропила опираются на накосные и образуют прочное основание для кровли.

Особенность вальмовой крыши — отсутствие вертикальных фронтонов, поэтому естественное освещение обеспечивают врезанные в кровлю мансардные окна.

Односкатная крыша

У единственного ската на первое место выходит проблема обеспечения устойчивости к снеговой нагрузке, поэтому при пролете свыше 4,5 метров стропилам нужны дополнительные опоры.

На схеме показаны варианты их монтажа:

• При пролете до 6 метров достаточную жесткость обеспечит установка косой подстропильной ноги;
• Центральная стойка с парой подстропильных ног позволяет увеличить пролет до 12 метров;
• Две промежуточные стойки с косыми ногами и связкой между ними дают возможность сделать 16-метровый пролет.

Полувальмовая крыша

Высота фронтонов позволяет переложить на них основную нагрузку. На фронтоны опирается сборная ферма, которая служит опорой для боковых стропил. Для большей жесткости стропильные ноги связаны между собой ригелями и продольными прогонами.

Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам — описание способов монтажа основных узлов.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 — 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.

Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.

Анкерные шпильки под мауэрлат установлены при заливке армопояса. Мауэрлат закреплен гайками с широкими шайбами.

Крепление стропил к мауэрлату

Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:

• Стальные скобы. Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;

Крепление стропильных ног скобами.

• Оцинкованные уголки. Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.

Оцинкованные накладки обеспечивают прочное и долговечное соединение.

Оцинкованные уголки и накладки используются для соединений стропильных ног между собой, со стойками, с горизонтальными прогонами и балками перекрытия. Накладки можно заменить толстой (не меньше 15 мм) проолифленной для защиты от сырости фанерой.

Крепление ригеля к стропилам

Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.

Соединение стропильной ноги с ригелем временно зафиксировано саморезами, затем стянуто болтом.

Материалы

Лучший материал для стропильной системы — кедр, легкий, прочный и стойкий к гнили. Однако на практике куда чаще используются более дешевые: ель, пихта и сосна. У всех нагруженных элементов стропильной системы (стропильных ног, ригелей и стоек) должны отсутствовать пороки древесины, влияющие на прочность:

• Крупные выпадающие сучки;
• Косослой (отклонение направления волокон от продольной оси бруса);
• Косые трещины;
• Гниль.

Типичное сечение лежней и стоек — 100х50 мм. Сечение стропил определяется их длиной и шагом между стропильными ногами: чем он больше, тем большая нагрузка ложится на отдельный брус. Подобрать оптимальное сечение стропила можно по таблице строчкой ниже.

Таблица подбора сечения стропила в зависимости от длины и шага.

Мой опыт

При строительстве мансарды я выбрал ломаную крышу. На монтаж стропильной системы был закуплен сосновый брус сечением 50х100 мм. Шаг между стропильными ногами — 90 см, наибольшая длина пролета — 3 метра. Угол наклона кровли — 30 градусов для верхних скатов и 60 для нижних.

Темные закоулки мансарды. Лежень и стойки изготовлены из бруса 100х50 мм.

Обрешетка под кровельный материал (профлист) собрана из необрезной доски толщиной 25 мм. Именно из необрезной — просто потому, что ее цена ниже, а внешний вид при укладке под кровлю не имеет никакого значения. Шаг обрешетки — 25 см.

Ригель стягивает верхние стропила примерно в середине их длины. Подвесной потолок из ГКЛ собран на потолочных профилях, закрепленных к стропильным ногам и ригелям прямыми подвесами.

Благодаря высокому расположению ригеля потолок имеет наклонные участки. Высота мансарды в центре — 2,6 метра, внизу наклонного участка потолка — 1,9 м.

Конструкция стропильной системы доказала свою прочность: четыре сезона она успешно противостоит типичным для севастопольских зим сильнейшим ветрам.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Как всегда, дополнительные материалы вашему вниманию предложит прикрепленное видео. Жду ваших комментариев и дополнений. Успехов, камрады!