Каково устройство мансардной крыши + конструкция стропильной системы и кровельного пирога

Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов

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.

Содержание

Главный признак мансардных крыш

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 технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

  • 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 плиты теплоизоляции. 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.

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.

Читайте также:  Какой шаг обрешетки под профнастил на крышу?

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.

Видео-инструкция

Строительство мансардной крыши своими руками

Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить потери тепла через крышу — вот задачи, которые решает мансарда. При наличии некоторого запаса прочности у фундамента таким способом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекает еще то, что построена мансардная крыша своими руками может быть даже без наличия особых строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам.

Окна в обычном этаже располагаются в стенах. В мансардах стен нет или почти нет. Их заменяет кровля. Потому и окна делают особенными: они не только должны пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыша намного больше, чем на стенах.

Мансардные окна

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.

Плюсы наклонного мансардного окна:

  • большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
  • поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
  • относительно легкая установка.

При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с ростом угла наклона. На какой высоте удобнее установить такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости о наклона, смотрите на фото.

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

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Стропильная система

При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.

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

Конструкция ломаной мансардной крыши такова, что свесы можно опустить довольно низко, придав дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняют не только декоративную роль. Они еще закрывают верхнюю часть стены от осадков и отводят основную массу воды подальше от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виде, что при сильных ветрах они увеличивают парусность. Из-за этого необходимо использовать более мощные доски и балки. Потому размер свеса крыши выбирают исходя из нескольких соображений, основное из которых — погодные условия.

Угол наклона

Зависит от кровельного материала, но больше всего — от региона и погодных условий. Классический вариант приведен на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости пола мансарды наклонены на 60°, верхние — на 30°. Исходя из этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что согласно СНиП высота потолка в мансарде не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это — чердак. Комфортно же себя человек будет чувствовать, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого по правилам геометрии рассчитываете требуемые длины.

Углы наклона в классической варианте

При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.

Вообще же наклон боковых поверхностей обычно колеблется между 45° и до 80°. Чем круче скат, тем большей парусность он обладает, это необходимо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более пологие крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.

Виды стропильных систем ломаных крыш

Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)

Для изготовления каркаса ломаной крыши своими руками чаще всего используют пиломатериалы из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров крыши, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага установки стропил. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

Выше на рисунке приведет чертеж каркаса с висячими стропилами. Он может быть реализован только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посредине (мансарда получится разделенной на две части рядом балок).

Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.

Есть второй способ добиться похожего эффекта — установить схватки — на рисунке они только намечены еле видными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три, в этих местах устанавливают схватки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.

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

Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Как расчитать ломаную крышу

Мансардная ломанная крыша небольшого дома (ширина не более 6-7 метров) строилась уже столько раз, что на основании опыта можно сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависимы от других материалов. Например, шаг установки стропил завязан с параметрами утеплителя. Чтобы при утеплении было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собрались использовать минеральную вату, ее ширина 60 см. Тогда стойки нужно устанавливать так, чтобы просвет между двумя соседними был 57-58 см и не больше.

Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.

Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.

Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.

Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа

Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если дом сложен из бруса или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.

Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.

Как крепить мауэрлат и стропильные ноги к нему

При сборке всех элементов используют длинные гвозди — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой. Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.

Первый способ

Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.

Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.


Второй способ

Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).

Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.

При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).

Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).

Один из этапов строительства мансардной крыши своими руками

Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.

Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.

Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см

После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.

Почти готовый каркас

Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.

Как можно сделать верхний треугольник на ломаной крыше

Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.

Верхняя часть фиксируется укосами, прибитыми к проложенному в середине брусу

Га этом можно считать, что мансардная крыша своими руками собрана. Остается смонтировать кровельный материал и заняться утеплением (можно в таком порядке, можно одновременно). Особенности утепления мансардных крыш описаны тут.

Узлы и их чертежи

При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.

Как сделать соединение элементов стропильной системы ломаной крыши

Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.

Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

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

Как сделать мансардную крышу: все этапы от планирования до утепления

Использование пространства под крышей позволяет увеличить площадь дома, не отнимая её от прилегающего земельного участка. К тому же это обходится дешевле пристройки или полноценного второго этажа. Такие преимущества заставляют многих застройщиков задуматься о том, как сделать мансардную крышу, чтобы расширить объем чердака и превратить его в жилую комнату. Это не так сложно, как может казаться, особенно если обладать нужными знаниями и практическим опытом в строительстве.

Какими бывают крыши мансарды

Жилую мансарду можно устроить под кровлей разной конструкции, если под ней достаточно места, а угол наклона скатов позволяет сделать потолок нормальной высоты.

Рассмотрим, какой может быть крыша мансардного типа: варианты, как сделать комнату под ней максимально просторной и светлой.

  • Односкатная кровля вполне может быть мансардной, если одна из несущих стен поднята на достаточную высоту. Потолок в этом случае делают скошенным, а окна прорезают в основной стене или на фронтонах. Чаще всего этот вариант встречается в проектах гаражей, бань и небольших садовых домиков.

Это основные типы кровель, но встречаются и более сложные и необычные конструкции, представляющие собой их сочетания на одном или разных уровнях. Если вам хочется воплотить в жизнь одну из них, не стоит думать, как сделать мансардную крышу дома своими руками. Это задача не для дилетантов, а для специалистов с большим опытом и высоким уровнем мастерства. Для самостоятельного сооружения больше подойдут простые скатные или ломаные кровли с оконными проемами на фронтонах или несущих стенах.

Проектирование мансардной кровли

Между тем, как построить дом с мансардой и как переоборудовать под неё уже имеющийся чердак, есть большая разница. Конечно, первый вариант предпочтительнее – он ещё на этапе проектирования позволяет все распланировать и рассчитать нагрузки. Во втором случае приходится работать с тем, что есть, либо полностью переделывать кровлю, демонтируя старую конструкцию.

В любом случае начинать следует с определения основных параметров и составления плана будущей надстройки.

Составляем план

С готовыми типовыми или заказными проектами все просто: вы озвучиваете архитектору свои требования – он подбирает соответствующе им решение. Так обычно поступают при строительстве нового капитального дома. Или если нужно решить, как на старый дом сделать мансарду, не допуская разрушающей нагрузки на несущие конструкции и не навредив эстетике фасадов.

Другое дело – летний садовый домик, баня с мансардой и прочие подобные варианты, которые позволяют сэкономить на проекте, сделав его самостоятельно. Хотя и в этом случае консультация специалиста лишней не будет.

Чтобы спланировать удобное помещение под кровлей, понадобятся параметры дома по наружным стенам и высота от перекрытий до конька (при существующей крыше). Если же её планируется демонтировать, при проектировании формы новой кровли необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в регионе строительства.

Для вычисления полезной площади будущего помещения берется полная длина домовой коробки, а ширина будет зависеть от наклона и геометрии кровли.

Выбирая первый вариант, нужно помнить, что высота стен от пола до наклонной части потолка не должна быть менее 90 см, иначе передвижение и установка мебели в комнате станут проблемой. Можно вообще не ставить вертикальные стены, задействуя все пространство под крышей, но площадь за указанными пределами будет «глухой». Её можно использовать только для складирования и хранения вещей, устроив в мёртвой зоне стеллажи.

Проще всего создать план в специальной компьютерной программе, меняя ширину помещения и угол наклона скатов, и подбирая оптимальный вариант.

Производим расчёты

Конструкция стропильной системы будет зависеть от формы, высоты и площади расположенного под ней чердачного помещения, наличия внутренних несущих стен. Её проектирование требует специальных знаний, поэтому перед тем как сделать мансарду на чердаке частного дома своими руками нужно убедиться в её надежности и устойчивости, показав чертежи практикующему кровельщику. С ним же можно обсудить способы крепления в узловых соединениях и прочие нюансы.

Но для создания чертежей нужно выполнить некоторые расчеты, определиться с видом материалов и их количеством. Площадь пола мансарды вычисляются по простейшим геометрическим формулам. Если плоскость имеет сложную форму, её разбивают на несколько простых фигур, определяют площадь каждой и складывают. Например, если это прямоугольное помещение, то достаточно перемножить его длину на ширину.

В случае со скатами все немного сложнее: нужно точно знать их угол наклона, высоту от основания до конька, размеры карнизных свесов и выступов за фронтоны. Чтобы было понятнее, как сделать крышу двухскатную своими руками с мансардой, приведём пример таких расчётов.

Предположим, что ширина дома равна 8 метрам, а угол наклона кровли 35°.

Так как построить мансардную крышу без проемов для окон, дымовых и вентиляционных каналов в большинстве случаев нельзя, то их тоже следует учитывать при расчетах.

Далее выбирают материал для устройства подкровельного каркаса, обрешетки и самой кровли. Определяют шаг между стропилами, способ их крепления, необходимость в дополнительных элементах конструкции – подкосах, затяжках, стойках. Все это позволит с максимальной точностью подсчитать количество основного материала и крепежа, а также общий вес конструкции и создаваемую нагрузку.

Все это не обязательно делать вручную, с линейкой, калькулятором и транспортиром, выдерживая заданный масштаб. В сети можно найти удобные онлайн-калькуляторы для расчёта кровель.

Видео описание

Как пользоваться одним из калькуляторов, показано в видео:

Если вы решили сами вникнуть во все детали и самостоятельно определить нужное количество материалов, то обязательно учитывайте технологию их монтажа в зависимости от вида. Например, какой должна быть толщина обрешетки и расстояние между её элементами. Или каким должен быть нахлёст кровельных листов на вертикальных и горизонтальных стыках. Кстати, эти величины напрямую зависят от угла ската кровли и влияют на расход материалов.

Этапы возведения

Стандартной технологии, как построить мансардную крышу своими руками, не существует. Многое зависит от её геометрических параметров и выбранных материалов. Но основные этапы схожи и подчинены определенным требованиям.

Выбор материалов

Экономить на материалах для устройства скелета кровли категорически нельзя, выбирать нужно только качественные, способные выдержать значительную нагрузку и обеспечить комфорт и безопасность всего строения. Особое внимание – балкам перекрытия, мауэрлату и стропилам, так как эти элементы являются несущими. Требования к ним:

  • минимально допустимое сечение бруса для стропильных ног 50х100 мм при установке на ребро с шагом 60 см. Чем меньше уклон и длиннее стропило, тем больше должно быть его сечение, чтобы выдержать увеличивающуюся снеговую нагрузку;
  • все деревянные элементы должны быть сухими, с влажностью не более 15%, иначе в процессе эксплуатации кровли они будут деформироваться и выкручиваться, вызывая напряжение в узлах соединений и ослабляя конструкцию;
  • чтобы снизить риск возгорания, гниения древесины и её порчи насекомыми, пиломатериал перед монтажом необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами.

Материал для обрешетки подбирается в соответствии с материалом кровли. Если это профилированный металлический лист, шифер или металлочерепица, обрешетку делают разреженной, из досок. Для мягкой кровли типа ондулина подойдет только сплошная обрешетка из листовых материалов – фанеры или ОСП (плит из склеенной в разных направлениях деревянной щепы).

В качестве утеплителя лучше всего использовать негорючую, легкую и теплоемкую базальтовую вату.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат является основой, к которой крепится вся кровельная конструкция. Это мощная деревянная балка, уложенная по верхнему периметру стен в случае с вальмовой крышей или по двум параллельным стенам, на которые опираются стропила скатных кровель. Без мауэрлата можно обойтись, если стены сложены из бревна или бруса. Во всех остальных случаях такая обвязка обязательна, так как именно она принимает на себя всю нагрузку от крыши и равномерно передает её на нижележащие конструкции.

Этот элемент нужно прочно закрепить, для чего ещё в процессе возведения стен на их верхней части заливают монолитный бетонный пояс с вмурованными в него шпильками. Есть и другие способы крепления: на анкера либо посредством привязки кованой проволокой, вмонтированной в кладку. А чтобы дерево не гнило в местах соприкосновения с бетоном, под мауэрлат подкладывают рубероид или другой гидроизоляционный материал.

Видео описание

Подробнее технология монтажа мауэрлата показана в видеоролике:

Монтаж каркаса мансардного помещения

Этот этап выполняется следующим, если проектом предусмотрена ломаная кровля. Если она двухскатная, можно сразу устанавливать стропила, так как сделать стены мансарды своими руками нужно будет после этого.

Ломаная же крыша будет преломляться как раз в том месте, где оканчиваются вертикальные стойки, служащие не только опорой для этого узла, но и каркасом для стен мансарды.

  • Сначала согласно проекту или плану опорные стойки сечением не менее 100х100 мм обрезаются по длине, равной высоте помещения.
  • Их количество рассчитывается в соответствии с количеством стропил и шагом между ними.
  • Первыми на равном расстоянии от оси здания устанавливаются пары стоек на фронтонах. Они выравниваются по вертикали и соединяются горизонтальной балкой, которая послужит и затяжкой для верхних стропил, и основой для потолка мансарды.
  • Между двумя получившимися П-образными конструкциями натягиваются шнуры, положение которых в пространстве должно быть строго горизонтальным. Если это не так, стойки с перемычками подрезают по высоте и подгоняют под нужное положение.
  • По шнурам устанавливают промежуточные стойки.

Крепление можно осуществлять любым удобным способом: врубкой, шиповым соединением, с использованием металлических пластин и уголков. Главное, чтобы оно было надежным. Во время монтажа можно и нужно использовать временные распорки и растяжки, чтобы удержать элементы каркаса в заданном положении до их связки друг с другом и достижения жёсткости всей конструкции.

Монтаж стропильной системы

Сначала монтируют нижние ряды стропил, опирая их на мауэрлат или балки перекрытия и закрепляя на уже установленном каркасе. Затем устанавливают верхние коньковые стропила. Их тоже лучше изготовить на земле по шаблону, сразу сделав все необходимые вырезы и запилы, стянув затяжками или скрепив накладкой в верхней части.

Видео описание

Если у вас симметричная крыша, как правильно сделать мансарду расскажет следующее видео:

Способов соединения различных элементов стропильной системы друг с другом несколько. Их схемы и критерии выбора того или иного варианта займут немало времени, поэтому они описаны в отдельной статье.

Помимо основных элементов конструкции могут потребоваться и дополнительные, показанные на одной из предыдущих картинок. Это подкосы, затяжки, коньковая балка и т.д. Например, один из вариантов, как сделать мансарду прочной, если пролет между опорными столбами очень большой, заключается в установке дополнительных срединных опор в каждой П-образной арке. Они послужат для устройства перегородки между помещениями и не дадут прогибаться балкам перекрытия.

Нижние стропила можно дополнительно скрепить с опорными стойками металлическими скобами, а верхние стянуть затяжкой или уложить на коньковую балку для более равномерного распределения нагрузки. Одним словом, скелет кровли должен получиться прочным и устойчивым к нагрузкам, приложенным в любом направлении.

Монтаж обрешётки и кровельного покрытия

Обшивка фронтонов и монтаж обрешётки на стропила придадут конструкции ещё большую жесткость и устойчивость. Как уже упоминалось, выбор обрешетки зависит от вида кровельного материала. Со стороны фронтонов она должна выступать на 50-80 см для обеспечения фронтонных свесов.

Но прежде чем крепить обрешетку, необходимо уложить на стропила гидроизоляционную мембрану, которая должна защищать утеплитель от проникновения в него влаги. Поэтому никаких дыр и щелей в этом покрытии быть не должно. Материал укладывается от карниза к коньку горизонтальными полосами снизу вверх, внахлест. Стыки проклеиваются фольгированным скотчем, как и любые случайные порезы и отверстия. Крепление пленки к стропилам осуществляется посредством степлера и скоб.

Затем поверх гидроизоляции на стропила прибиваются рейки котробрешётки, а уже на неё укладывается обрешетка и монтируется кровельное покрытие.

Утепление

Ещё один важный момент – как сделать мансарду своими руками комфортной для проживания, чтобы зимой в ней было тепло, а летом помещение не нагревалось палящим солнцем.

С этой задачей справится утеплитель, вид и толщина которого рассчитывается исходя из климатических условий. В этом вопросе также не помешает совет специалиста, но, исходя из практического опыта, для средней полосы достаточно уложить слой базальтовой или стекловаты толщиной 20-25 см.

  • Сначала утепляют саму кровлю, прокладывая утеплитель между стропилами так, чтобы он плотно прилегал к ним.
  • Сами стропила являются мостиками холода, поэтому оставлять их открытыми не стоит. На них можно набить горизонтальные прогоны и уложить между ними второй слой теплоизоляционного материала.
  • Наружная плоскость прогонов послужит для крепления пароизоляционной пленки, не пропускающей в утеплитель водяные пары из помещений мансарды. Её монтаж осуществляется аналогично гидроизоляции.

Видео описание

Весь процесс создания теплоизоляционного пирога показан в этом видео:

Затем с двух сторон обшивают вертикальные опорные стойки, служащие каркасом для стен, а в промежуток между ними и облицовкой укладывают утеплитель. Так же поступают и с потолком, и с фронтонами.

Нюансы внутренней отделки

Перед тем как делать мансарду своими руками, желательно продумать и её интерьер. Отделочные материалы для мансардных помещений лучше выбирать легкие, не создающие излишней нагрузки на перекрытия. Это деревянный настил, ламинат или линолеум для пола, гипсокартон или деревянная вагонка для стен.

Если чердачные помещения имеют собственные стены и потолок, то отделочные работы ведутся обычным способом. Если же их пространство образовано скатами кровли, следует учесть один нюанс: облицовочные материалы нельзя крепить вплотную к пароизоляции. Необходимо оставлять между нею и облицовкой вентиляционный зазор, для чего поверх изоляционной пленки устраивают каркас из деревянных реек или металлических профилей.

Отопление этого этажа проще всего осуществить с помощью электрических конвекторов или инфракрасного пленочного теплого пола. А всю электропроводку обязательно прокладывают в гофрированных шлангах, чтобы снизить риск возгорания деревянной надстройки от случайного замыкания.

Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы

Крыши из металлочерепицы – практичное и популярное решение для строительства частных малоэтажных домов. Этот кровельный материал характеризуется высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим повреждениям внешним факторам среды и интенсивным нагрузкам. Долговечность и надежность финишного покрытия зависят не только от качества, на эти характеристики оказывает влияние конструкция кровли, в том числе правильно выбранный минимальный уклон. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона ската и проверить его на соответствие СНиП.

Что такое уклон?

Уклон кровли – важный параметр конструкции, который обозначает угол, образованный плоскостью перекрытий и кровельным скатом. Этот показатель выражается в процентах или градусах. Он вычисляется как результат деления высоты конька на половину ширины здания. Угол наклона ската зависит от технических и эксплуатационных свойств материала и регламентируется СНиП и инструкцией производителя. От него зависит:

  1. Возможность применения того или иного вида кровельного покрытия.
  2. Конструкция, состав и сечение элементов стропильного каркаса.
  3. Способность крыши эффективно отводить осадки.
  4. Стоимость кровельный работ.
  5. Вес кровельного пирога.

Обратите внимание! Если уклон кровли из металлочерепицы увеличить с 22 градусов до 45 градусов, площадь ската станет больше на 20%, что отразится на стоимости материалов (финишного покрытия, гидроизоляции, утеплителя, древесины), а также на весе конструкции. Принимать решение об оптимальном угле наклона необходимо во время составления проекта, чтобы правильно определить нагрузку на фундамент.

Оптимальные значения

Крыши из металлочерепицы – относительно новое конструктивное решение, поэтому технология ее монтажа и эксплуатации нечетко регламентируется СНиП. Информацию о том, каким должен быть минимальный уклон крыши предоставляет производитель, так как этот показатель напрямую зависит от технических характеристик самого материала. Этот показатель рассчитывается в соответствии с толщиной, несущей способностью и способом укладки кровельного покрытия.

  • Согласно СНиП минимальный угол наклона кровли из металлочерепицы, если длина ската 6 метров, должен быть не менее 14 градусов.
  • Допустимый уклон для крыши из металлочерепицы находится в пределах 14-45 градусов.
  • Оптимальный угол наклона, обеспечивающий эффективное отведение осадков при меньшей пощади скатов, должен быть 22 градуса.

Важно! Минимальный уклон крыши из металлочерепицы, который допускают производители, составляет 11 градусов. Некоторое марки материала можно укладывать, даже если крутизна скатов 10 градусов. Уменьшения этого показателя позволило добиться использование новых, более гладких полимеров и более прочной стали для производства кровельного покрытия.

Выбор уклона

Непрофессиональному строителю бывает сложно правильно выбрать минимальный угол наклона кровли из металлочерепицы. На этот показатель кроме требований СНиП и рекомендаций производителя влияют другие факторы, которые также необходимо учитывать. При выборе крутизны ската учитывается:

    Снеговая нагрузка в регионе строительства. Чтобы оценить снеговую нагрузку на кровлю из металлочерепицы, из справочников берут среднегодовое количество осадков в зимний период. Чем больше снега выпадает в регионе, тем больше должен быть минимальный уклон крыши. В противном случае, снеговая масса будет скапливаться на поверхности скатов, создавая дополнительную весовую нагрузку, способную обрушить конструкцию.

Учтите, что на выбор крутизны скатов зависит от конструкции кровли. Оптимальный угол наклона скатов односкатной крыши из металлочерепицы составляет 20-30 градусов, а двухскатной – 20-45 градусов.

Особенности крыш с маленьким уклоном

Минимальный рекомендованный угол наклона крыши из металлочерепицы составляет 14 градусов, однако опытные мастера могут качественно уложить этот вид кровельного материала, даже если крутизна скатов находится в пределах 10-14 градусов. Чтобы повысить надежность такой конструкции и снизить риск протечек, необходимо выполнить следующие мероприятия:

  1. Увеличить частоту реек обрешетки и уменьшить шаг между стропилами. Чтобы минимизировать риск обрушения кровли из-за интенсивной снеговой нагрузки, необходимо усилить стропильный каркас конструкции и смонтировать частую или сплошную обрешетку.
  2. Увеличить нахлесты. Производители рекомендуют при монтаже металлочерепицы делать горизонтальный нахлест 8 см, а вертикальный 10-15. Чтобы исключить вероятность протечки в конструкциях с пологими скатами, можно увеличить перекрытие на стыках листов.
  3. Изолировать стыки. Чтобы предотвратить проникновение талой и дождевой воды между стыками листов, можно обработать швы силиконовым герметиком, хотя эта мера имеет ограниченный срок действия.

Опытные мастера утверждают, что самый простой способ сделать крышу из металлопрофиля надежной – следовать рекомендациям производителей и четко соблюдать рекомендованный угол наклона.

Видео-инструкция

Монтаж металлочерепицы по действующему СП 71.13330 (СНиП)

Правильная укладка металлической черепицы (металлочерепицы) нормируется в разделе 5.7 действующего СП 71.13330.2017 «Изоляционные и отделочные покрытия. Актуализированная редакция СНиП 3.04.01-87», а также в разделе 7 методических рекомендаций для строительства МДС 12-33.2007 «Кровельные работы». Требования к готовому покрытию и приемке работ в разделе 7.9 СП 71.13330.2017.

Данные требования необходимо соблюдать при производства и приемке изоляционных работ при устройстве изоляционных слоев крыш, изоляционных покрытий оборудования и трубопроводов, внутренних помещений зданий и сооружений.

Выделим наиболее важные пункты данных требований, которые необходимо контролировать при производстве и приемке работ по монтажу металлической черепицы.

Согласно разделу 5.7 действующего СП 71.13330.2017:

5.7.8 Профилированные листы или металлическую черепицу следует крепить к прогонам самонарезающими шурупами по ГОСТ 11473 с уплотнительной шайбой из ЭПДМ и окрашенной головкой.

Согласно разделу 7 действующего МДС 12-33.2007:

7.17 При устройстве кровель из профилированных листов, «сайдинга» или металлочерепицы следует предварительно рассчитывать количество и длину листов для укладки по скату целиком (без поперечных нахлесток) с учетом:

— длины выпускаемых профилированных листов и «сайдинга» — до 12 м;

— длины металлочерепицы (волнистых гофрированных листов, в основном, 2 и 2,5 м);

— ширины этих листов, мм, профилированных от 600 до 1200; «сайдинга», в основном, — 260; металлочерепицы — от 1050 до 1180.

7.18 Перед устройством кровель из волнистых гофрированных листов, профилированных настилов (листов), «сайдинга» и металлочерепицы следует проверять жесткость (без зыбкости) обрешетки.

При устройстве обрешетки по сплошным (монолитным) основаниям расстояния между брусьями допускается увеличивать в 1,5 раза.

При устройстве вентилируемых покрытий рулонные материалы, предотвращающие проникновение пара под кровлю, укладывают под обрешетку.

Для устройства карнизных и фронтонных свесов, расжелобков, ендов и т.п., а также примыканий к выступающим конструкциям здания применяют, как правило, стандартные детали. Цвет стандартных доборных деталей подбирают по цвету рядового покрытия.

7.29 Рядовые покрытия из металлической черепицы укладывают по ровной поверхности обрешетки; при уклонах крыш до 30 % листы укладывают вертикальными рядами; в продольном направлении при соединении листов накрывающая кромка с капиллярной канавкой должна плотно заходить в продольное углубление на ребре жесткости накрываемой кромки другого листа по всей длине; при этом необходимо следить, чтобы шов был едва заметен.

В местах соединения ветровой доски и до-борного элемента для фронтонного свеса листы крепят шурупами-саморезами длиной 35 мм, через две и на предпоследней волне вдоль крыши на боковых гранях волн. По длине листа ввинчивают по одному шурупу-саморезу. Крепления должны располагаться на расстоянии 30-50 мм от верха выступа (на нижнем участке в местах соединения с предварительно уложенной карнизной планкой).

Крепление шурупами-саморезами выполняется так же, как и при устройстве металлических кровель из волнистых листов.

Конек кровли устраивается с предварительной укладкой уплотнителя, монтируется из прямоугольных или полукруглых доборных элементов; ендовы и разжелобки укладывают и крепят к обрешетке до устройства рядового покрытия; разжелобки, ендовы, примыкания к парапетам (стенам) сверху дополнительно закрывают доборными элементами — уголками наружными, планками стыков, ендов и т.д.

Согласно разделу 7.9 СП 71.13330.2017

Требования к готовому покрытию и приемке работ.

5.9.1 Визуальный контроль качества выполнения покрытий следует проводить непосредственно с их поверхности.

5.9.2 При визуальном контроле следует контролировать качество выполнения примыканий к выступающим конструкциям, воронкам, водоотводящим лоткам, местам крепления стоек и прохода коммуникаций.

5.9.3 Не допускаются любые нарушения целостности поверхности: пробои, порезы, вздутия, расслоения, отслоения, трещины и др.

5.9.4 При наружном осмотре скатных крыш следует проверять:

— состояние покрытия на коньках, карнизах, ендовах и разжелобках, в местах установки опор радио- и телеантенн;
— состояние снегозадерживающих конструкций;
— целостность водосточных воронок и желобов.

5.9.5 При инструментальном контроле скатной крыши следует контролировать:

— соответствие уклонов крыши проектным;
— соответствие размеров выполненных узлов требованиям проектной документации.

5.9.6 При выявлении застойных зон следует определить их уровень (глубину) инструментальным методом с применением деревянной или металлической (алюминиевой) рейки размерами не менее 2000x20x50 мм и металлической линейки по ГОСТ 427.

5.9.7 Требования к готовым покрытиям кровель приведены в таблицах 5.4-5.6.

Таблица 5.6 — Требования к готовым покрытиям кровель из листовых материалов и металлических листов

1 Целостность покрытия из листовых материалов

Не допускаются серповидные зазоры, волны листов должны совпадать

Визуальный, по всей поверхности

Уложенные листы не должны иметь трещин, наплывов, искажения профиля, сквозных отверстий [МДС 12-33.2007]. Не допускаются просветы

Визуальный, со стороны чердачных помещений

2 Целостность покрытия из металлических листов

Не допускаются вмятины, впадины и кривизна листов. Профили листов должны совпадать

Визуальный, по всей поверхности

Не допускаются просветы

Визуальный, со стороны чердачных помещений

3 Соединения листовых материалов

Накрывающие кромки должны быть расположены сверху

Листы должны быть перекрыты с требуемым по проектной и рабочей документации нахлестом. Допустимое отклонение — не более 3 мм

Инструментальный, с использованием рулетки по ГОСТ 7502 или линейки по ГОСТ 427

4 Соединения металлических листов

Наличие уплотнительной ленты (герметика) в примыканиях и фальцах рядовой кровли (при уклоне менее 40%). Соединения рядового покрытия не должны быть заметны с земли [МДС 12-33.2007]

Ссылка на основную публикацию