Мансардная крыша — устройство и конструкция. Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов Схема строительства мансардной крыши

Ломаная крыша — это по сути своей разновидность двухскатной крыши. Чаще всего люди выбирают такую конструкцию, когда хотят получить больший объём жилого пространства на мансардном этаже. А кому-то просто такая форма визуально нравится больше, чем обычная двухскатная.

В данной статье будет описана последовательность возведения ломаной крыши при опирании стропил на балки перекрытия. Далее я часто буду ссылаться на ранее опубликованные статьи и . Поэтому рекомендую предварительно ознакомиться с их содержанием, если Вы этого ещё не сделали.

Итак, начинаем мы с того, что берём листок бумаги (лучше в клеточку) и рисуем на нём стопу нашего дома с обязательным соблюдением масштаба. Кто умеет рисовать на компьютере — замечательно. Теперь, исходя из наших личных предпочтений рисуем (также в масштабе) будущую крышу. На этом этапе нужно определиться с высотой конструкции, с углами наклона скатов и с расположением и величиной оконных проёмов.

В качестве приблизительных рекомендаций могу дать Вам схемку с пропорциями, которые обычно я использую в своей практике. На рисунке высота расположения излома 3,1 метра позволяет в конечном счёте получить чистовую высоту потолков на мансардном этаже (с отделкой гипсокартоном на каркас) не менее 2,5 метров. Углы наклона боковых скатов и верхних получаются приблизительно около 60° и 30° соответственно. Кстати угол наклона в 60° позволяет при расчете стропил боковых скатов не учитывать снеговую нагрузку. Все эти размеры не являются обязательными и Вы можете их корректировать по своему усмотрению.

Теперь нам необходимо выбрать сечения элементов стропильной системы и рассчитать их на прочность. Используем для этого программу, о которой мы говорили в статье . Стропила боковых скатов рассчитываем во вкладке «Строп. 1″ Выбрав подходящее сечение, нужно также выписать со схемки значение вертикальной силы реакции (красная стрелочка вверх) в верхней точке стропила. Пусть это будет «Q1, кг».

Стропила верхних скатов расчитываем во вкладке «Арка». На схемке указав в первую очередь значение L, подставляем значение h0 равное h. Выбрав сечение стропил, также со схемки выписываем значение вертикальной силы реакции но уже в нижней точке стропила. Она будет обозначена «Q, кг».

Сложив значения Q1 и Q, мы получим сосредоточенную нагрузку N, которая передаётся через стойки на балки перекрытия. Её мы используем при выборе сечения стоек и балок перекрытия.

Определившись со всеми размерами, приступаем к непосредственному возведению ломаной крыши. В качестве примера, снова возьмём коробку дома размерами 8х8 метров:

Шаг 1:

Устанавливаем мауэрлат и балки перекрытия. Подробности этого процесса уже описаны в статье , поэтому повторяться я уж не буду. Сечение балок перекрытия по расчёту принято 100х200 мм.

Шаг 2:

Выставляем по двум линиям стойки (строго вертикально), сначала крайние из бруса 100х150 мм, затем натянув шнурки — промежуточные, сечением 50х150. Расстояние между ними не более 3 метров. Все стойки закрепляем временными распорками. Чтобы не загромождать рисунок, я показал распорки только на одной стойке. Высоту стоек берём на 10 см больше желаемой высоты чистовых потолков в комнатах.

Теперь хочу озвучить одно важное замечание. Часто случается, особенно когда делается новая крыша на старом доме, что разложив балки перекрытия при взгляде на них сверху, мы не получим строгого прямоугольника. Дом может быть немного заужен в каком-либо направлении. Это не страшно, но чтобы облегчить работу, нужно поставить стойки так, чтобы из них прямоугольник обязательно получился. Это позволит нам все стропила верхних скатов сделать по одному шаблону. В противном случае стропила придётся ставить по шнурке и подрезать их по месту, а это отнимает много сил и времени.

Шаг 3:

Кладём на стойки сверху прогоны из доски 50х150 мм и устанавливаем оставшиеся недостающие стойки также сечением 50х150 мм. Никаких распорок ставить больше не нужно. Полученные конструкции будут играть роль каркаса будущих боковых стен мансардного помещения.

Шаг 4:

На прогоны устанавливаем и крепим, например, с помощью кровельных уголков, затяжки (ригеля). Сечение их для данного примера (длина затяжек — 5,5 метров), я рассчитывал по нашей программе во вкладке «Балка» в табличке «Распределённая нагрузка». При этом «Нагр.(норм.)» и «Нагр.(расч.)» были приняты равными 150 кг/м². Эксплуатационной нагрузки на них нет.

Расчёт показал, что при ширине сечения затяжек в 50 мм, высота сечения должна быть не менее 210 мм. Но я взял всё же доски сечением 50х200 мм. Недопустимый прогиб мы устраним с помощью установки подвесок (см. далее). Конечно это даст дополнительную нагрузку на стропила верхних скатов и поэтому полученные при расчёте размеры сечения стропил верхних скатов мы увеличим с 50х150 мм до 50х200 мм.

При установке затяжек (ригелей), под каждую из них примерно по середине пролёта ставим временную подпорку. При этом можно уменьшить образовавшееся провисание. Достаточно использовать дюймовку 25х150 (ни рисунке показана только одна такая подпорка). Нужны они для того, чтобы при установке стропил верхних скатов, спокойно ходить по затяжкам, не боясь, что они сломаются, ну и как я уже сказал, чтобы уменьшить провисание.

Установив все затяжки скрепляем их сверху доской (25х150 мм). Конструкция станет более жёсткой. Не ставьте эту доску строго посередине. Отступите от оси в любую сторону примерно 20 см. Зачем, будет понятно далее.

Шаг 5:

Устанавливаем боковые стропила (левый рисунок). Делается это так же, как было описано в статье о двухскатной крыше. Также готовим шаблон, делаем верхний запил, размечаем по месту нижний запил и крепим стропило.

Устанавливаем заглушки для утеплителя (правый рисунок). Кстати когда писал о двухскатной крыше, совсем про них забыл.

Шаг 6:

Начинаем установку стропил верхних скатов.

Для начала делаем шаблон стропил. Для этого возьмите подходящий обрезок доски 25х150 и временно закрепите его строго вертикально на крайнем ригеле согласно рисунку. Один из верхних углов этой доски (например, как у меня правый) должен совпадать с геометрическим центром крыши, т.е. правая грань доски совпадает с осью крыши (на рисунке пунктирная линия). Теперь берём подходящую доску (тоже дюймовку, чтобы была полегче), прикладываем её и карандашом отчёркиваем нижний и верхний запилы.

Делаем по шаблону два стропила и устанавливаем их. Работать нужно втроём. Коньковый брус здесь мы не используем. Установив первую пару стропил, закрепляем её подкосом, чтобы не упала.

Далее ставим все остальные стропила. На крышу как у нас (длина 8 метров) будет достаточно установить четыре подкоса, по два в разных направлениях. Остальные пары стропил пока нет обрешётки временно скрепляем дюймовой доской (см. рисунок).

Шаг 7:

Согласно рисунку нашиваем подвески (доска 25х150). Они предотвратят провисание затяжек (ригелей), когда мы уберём временные подпорки. Теперь мы видим, почему доску скрепляющую все затяжки мы не поставили строго по середине. В противном случае она бы сейчас мешалась.

Шаг 8:

Устанавливаем каркас фронтона и обшиваем его.

После этого делаем карнизы, обрешётку, фронтонные свесы и фронтонные отливы. Как всё это делать читайте в статье о двухскатной крыше. Расписывать всё по новой я опять же не буду.

Надеюсь данная статья для кого-то окажется полезной.

Самый, наверное, лучший способ увеличить полезную площадь собственного дома — это заменить двускатную крышу дома на мансардную. Таким образом можно приобрести одну, две или даже три дополнительных комнаты, не выкраивая дополнительного места на участке и не связываясь с очень трудоемкими процессами заливки нового фундамента и возведения стен. А чтобы узнать, как сделать мансарду правильно, нужно рассмотреть все этапы ее обустройства, начиная с расчетов и заканчивая кровельным покрытием крыши и отделкой получившихся дополнительных помещений.

Чтобы все работы прошли успешно, прежде всего необходимо убедиться, что уже имеющиеся стены (если надстройка будет возводиться в старом доме) способны выдержать дополнительную нагрузку. От этого фактора будет зависеть, стоит ли затевать подобную стройку, а если да, то на какой конструкции мансардной крыши лучше будет остановиться.

Нужно отметить, что нагрузка на несущие стены существенно увеличится — за счет большего количества стропил, из-за массы внутренней отделки стен и пола, окон и дверей, системы утепления, а также всех элементов интерьерного наполнения мансардных помещений. Все указанные факторы говорят о том, что начинать нужно с выбора оптимальной конструкции мансарды, с проведения расчетов , составления проекта и чертежей будущей надстройки.

Виды мансардных надстроек

По действующим строительным нормам мансардой считается помещение под крышей, имеющее высоту от перекрытия до конька не менее 2500 мм. Если этот параметр меньше указанной границы, то помещение считается обычным чердаком.

Если вертикальные стойки, определяющие высоту стен помещения, имеют размер в 1500 мм, то чердачное пространство можно считать полноценным этажом.
Полумансардным называют чердачное помещение, в котором полностью отсутствуют вертикальные стойки, или если они имеют высоту от 500 до 700 мм.

В основе любой конструкции крыши всегда заложены треугольники с их «жесткой» структурой

Существует несколько видов мансардных надстроек, но самыми популярными из них являются высокие двускатные и ломаные конструкции. Их популярность можно объяснить более простыми расчетами , относительно несложными монтажными работами и удобством в эксплуатации. На третьем месте, после двускатных и ломаных конструкций, можно назвать односкатный вариант кр ыши, который также иногда используется для обустройства мансарды. К сожалению, не в каждой конструкции дома можно применить этот вид надстройки, так как он требует не только реконструкции крыши, но и поднятия в высоту уже построенных стен, что значительно увеличивает нагрузку и на них, и на фундамент.

Если возводится новый дом, и планируется второй этаж в виде мансарды, то односкатный вариант кр ыши хорошо подойдет для этой цели. Кроме того, это поможет сэкономить на кровельном материале.

Более сложные конструкции — купольные, четырехскатные, а также с различными выступами-консолями, устроенными в скатах крыши (одноуровневые и многоуровневые), применяются крайне редко и только в эксклюзивных проектах, так как имеют сложную и в инженерных расчетах , и в монтаже конструкцию.

На рисунке под номерами показаны:

1 – Двускатная мансарда.

2 – Ломаная мансарда

3 – Одноуровневая консольная мансарда

4 – Многоуровневая мансарда.

Двускатная мансарда

Чердачное помещение под д вускатной крышей, которая устроена под углом между скатами в 80 ÷ 90 градусов на коньке, вполне может быть переоборудована под мансарду. Для создания под ней полноценных жилых помещений потребуется провести ряд необходимых реконструкций, к примеру, очень часто не обходится без укрепления чердачного перекрытия. Все эти переделки и плюс к этому – необходимое утепление непременно «съедят» значительную часть полезного пространства под крышей, поэтому не стоит ожидать, что комнаты в такой мансарде будут просторными и с высокими потолками.

Конечно же, если габариты (длина и ширина) дома — достаточно большие, а крыша имеет значительный угол наклона (45 градусов или даже выше), то после переделок можно будет рассчитывать на относительно просторное мансардное помещение.

Ломаная крыша

Помещение под ломаной мансардной крышей будет гораздо просторнее и с достаточно высоким потолком. Такой чердак можно спокойно разделить на две раздельные комнаты.

Интерьер мансарды, выполненной по «ломаному» типу

Ломаная крыша имеет четыре плоскости скатов. Располагают их под разными углами — верхние скаты называют коньковыми, а нижние – боковыми. Они, по большей части, и исполняют роль стен.

Этот вид мансардной крыши несколько сложнее в проектировании и монтаже, но зато и результат порадует просторными комнатами и респектабельным внешним видом дома.

Одноуровневая консольная мансарда

Этот вид мансарды имеет еще более сложную конструкцию, чем предыдущий, так как подразумевает смещение чердачного пространства в одну или другую сторону.

Используя этот вариант устройства мансарды можно получить просторные помещения, намного больше по площади, чем под д вускатной крышей.

Конструкция одноуровневой мансардной крыши может повторять не только двускатный , но и односкатный вариант – это будет зависеть от того, насколько предполагается вынести консоль за пределы чердака и поднять ее потолок.

Многоуровневая надстройка

Многоуровневая конструкция наиболее сложна в проектировании и монтаже. В ее разработке и возведении обязательно будет нужна помощь квалифицированных специалистов. Опорами для уровней мансардных помещений служат разные стропильные системы и перекрытия, которые объединяются с основной. Многоуровневая система предполагает расположение комнат на разных уровнях чердачного помещения, именно поэтому и консоли должны быть расположены именно так.

Выбрав наиболее желательный вид мансарды, необходимо определить, возможно ли ее обустройство на старые стены дома, или же придется их укреплять. Поэтому нужно провести точные расчеты и составить проект.

Основы стропильной конструкции крыши

Большинство крыш, и мансардная в этом вопросе не является исключением, имеет один из двух видов стропильной системы, или же комбинированный их вариант. Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности, которые зависят от расположения несущих стен строения.

Висячая система

Висячая стропильная система определяется тем, что она имеет опору только на две наружные капитальные стены, расположенные по длине здания, в котором нет внутренних капитальных перегородок.

Такая система используется при условии, что между капитальными опорами расстояние составляет не более 13 ÷ 14 метров. В любом случае , эта конструкция дает достаточно большую нагрузку на стены и фундамент ст роения.

Для ослабления нагрузок в данной системе применяются различные опорные элементы - ригели , бабки, подкосы, затяжки, стойки и другие детали.

Например, бабки как бы подвешивают с помощью затяжки всю систему к коньковому брусу, а подкосы подтягивают перекрывающие балки к стропильным ногам.

Для чердачного перекрытия в этой системе необходимо использовать толстые бруски, бревна или доски, которые устанавливают на ребро. Их толщину можно определить по таблице, приведённой в настоящей публикации, взяв за основу расстояние между точками опоры.

Чтобы при использовании висячей системы перекрытие было надежным и прочным, нужно провести точные расчеты , и если самостоятельно сделать это затруднительно, то лучше

Наслонная конструкция

Наслонная система отличается тем, что имеет опоры не только на внешние капитальные стены, но и на внутренние перегородки, которые имеют под собой фундамент.

Поэтому, начиная строительство дома, в котором запланирована мансарда, нужно заранее продумать месторасположение внутренних капитальных перегородок.

Для дома с мансардой наслонная система — это оптимальный вариант, так как перекрывающие дом балки будут прочно и надежно закреплены на стенах и перегородках.

При возведении ломаной конструкции крыши мансарды, можно использовать комбинированный вариант ст ропильной системы, то есть использовать элементы как висячей, так и наслонной системы.

Проектирование мансарды

Составляя проект постройки любого вида мансарды, рекомендовано рассмотреть ее в разных проекциях, чтобы наглядно определить расположение всех опорных элементов. Рассчитывая все параметры мансарды, их нужно сразу же вносить в проект.

На основании произведенных расчетов , определяются места и способы монтажа всех элементов конструкции стропильной системы. Расчет также необходим для точного определения нужных для постройки мансарды материалов и их параметров.

Элементы конструкции

Любая из деревянных конструкций мансардной крыши состоит из определенных элементов, которые связываются между собой соединительными узлами, имеющими различные конфигурации. Чтобы лучше понять конструкцию этих соединений, рекомендовано прорисовать каждое из них, а при проведении монтажных работ — обязательно иметь под рукой этот чертеж-рисунок .

В конструкцию ломаной мансардной крыши входят следующие составляющие системы:

Мауэрлат — элемент , изготавливаемый из деревянного бруса и укладываемый на капитальные стены строения в его длину. Он служит для равномерного распределения нагрузки от конструкции стропильной системы на стену и фундамент. На мауэрлат устанавливаются и закрепляются стропильные ноги. Этот элемент монтируется как в двускатной , так и в ломаной конструкции крыши мансарды.
Балки перекрытия, которые укладываются на капитальные стены строения и являются основой для будущего пола мансарды и потолка первого этажа, а также для установки всей стропильной системы.
Стропильная нога состоит из одного прямого элемента — бруска или доски в двускатном виде крыши, или из двух деталей — в ломаной конструкции. В ломаной мансардной крыше верхняя часть, закрепляемая на конек , называется коньковой, а нижняя, которая образует стены мансарды, называется боковой. Очевидно, что боковая нога будет устанавливаться по наслонному принципу, тогда как верхнее коньковое стропило — обычно становится висячим
Для конька используется брус или доска определенной толщины. Иногда обходятся без этого, соединяя между собой верхние коньковые части стропильных ног, которые и образуют конек .
Стойки являются опорными элементами системы. Они поддерживают стропильные ноги и снимают часть нагрузки со стен и фундамента строения. Стойки в дальнейшем станут обрешеткой для стен, которые будут устанавливаться в процессе отделки мансарды.
Скосы или иные элементы, устанавливаемые диагонально, являются дополнительными подпорками, скрепляющими стропила и подпорные балки, делая конструкцию системы более надежной .
Между стропильных ног для жесткости устанавливаются бруски, называемые межстропильными прогонами — они также придают системе жесткость .

Проведение основных расчетов мансарды

Самостоятельно разработать проект мансардной крыши достаточно сложно, так как этот процесс тр ебует определенных знаний и навыков по проектированию и проведению специфических архитектурных расчетов . Если при этом допустить ошибки, конструкция мансарды будет ненадежной , а кроме того — своим весом может повредить стенам и фундаменту здания.

В расчетах должно быть учтено все — от начала постройки и до отделки помещений

Впрочем, если задумана не слишком сложная конструкция, то можно попробовать справиться и своими силами.

Расчет высоты конька

Размер полезной площади мансардного помещения зависит от высоты конька крыши, а последняя определяется выбранным уклоном скатов — чем этот угол меньше, тем ниже потолок и, соответственно, меньше полезная площадь чердачного помещения.

Н= L × tg α

Н — высота конька;

L — ½ ширины строения (если речь идет о двускатной симметричной крыше);

α — угол наклона ската стропильной системы.

Схема — для наглядности

В качестве примера можно подставить в формулу выше применяемые данные:

Размер строения 8 × 10 м , угол уклона 30° , тангенс 30°= 0,58

Н = 8/2 × 0,58 = 2,32 м

Высота конька будет равна 2,32 м .

Очень подробно, со всеми возможными нюансами и необходимыми справочными таблицами, процесс и всех связанных с ним иных параметров изложен с отдельной публикации, посвященной именно этому вопросу.

Площадь внутреннего пространства мансарды

Методика, применяемая для определения площади чердачного пространства, даст возможность вычислить количество необходимого материала для постройки стропильной системы, для утепления и отделки. Особенно точные расчеты важны, если мансарда будет использоваться для обустройства дополнительных жилых комнат, так как они требуют особого оформления.

Обычно вычисляется вся площадь помещения под крышей, то есть и полезная, и так называемая «глухая» . Жилое пространство ограничивается установленными стойками, которые будут основой для монтажа и отделочного материала стен. Зона за ними считается глухой, то есть, чаще всего, не используемой.

Общая площадь вычисляется достаточно просто: к ширине здания прибавляется ширина свесов с двух сторон. Полученная сумма умножается на длину строения.

Площадь жилого пространства найти тоже несложно : для этого нужно измерить ширину мансардного пространства между стойками, установленными под одним и другим скатом крыши, и умножить полученный параметр на длину чердака от фронтона до фронтона .

Площадь кровельного покрытия

Чтобы заранее определиться с количеством кровельного материала, необходимо рассчитать общую площадь скатов крыши.

Если принято решение устанавливать ломаную или даже более сложную конструкцию, необходимо вычислить площадь всех отделов крыши. Для этого ее нужно разбить на отдельные геометрические фигуры, а затем просчитать площадь каждой из них и сложить результаты.

Для тех, кто нетвердо помнит формулы подсчёта площадей плоских фигур, приводится схема— «шпаргалка».

Площадь односкатной крыши

Если крыша мансарды односкатная , то рассчитать ее площадь можно, используя формулу: Sabcd= Lcd × Lbd.

Площадь одного ската — нет ничего проще

Обратите внимание на рисунок. При подсчётах учитывается не только длина и ширина стропильной конструкции ската – нельзя забывать и о карнизных свесах со всех сторон.

Двухскатная крыша

При симметричном расположении скатов крыши, для расчетов двускатной кровли останется только умножить полученное выше значение на два.

Например, возьмем тот же пример, что рассматривался выше. Размер строения составляет 10 × 8 м . Угол ската — 30°, высота конькаН = 2.32 м . Несложно определить и длину стропила – S

S = Н / sin α = 2.32 / 0.5 = 4.64 м

Свес карнизный принимаем 0,7 м , фронтонный свес 0,7 м . По формуле односкатной крыши вычисляется площадь одного ската.

(10 + 2×0,7) × (4,64 + 0,7) = 60,88 м²

Затем, чтобы получить общую площадь двух скатов, получившийся результат умножается на два.

Q = 121,76 м²

Данная методика предназначена для расчета сплошной поверхности скатов, без учета окон, каналов вентиляции и дымохода.

Если крыша имеет очень сложную конструкцию, то лучше не рисковать и все же обратиться за помощью к профессионалам, которые произведут необходимые вычисления, используя специальные компьютерные приложения.

При использовании, шифера, мягкой кровли, других профильных материалов, можно воспользоваться упрощенной формулой подсчета .

Отталкиваемся от рисунка:

Итак, для расчета применима следующая формула:

Q = К × (В + 2А ) × (L+2C )

Q — необходимое количество кровельного покрытия;

В — ширина здания (по фронтонной стенке);

А — ширина планируемых карнизных свесов кровли;

L — общая длина здания;

C — ширина боковых свесов кровли.

К – это коэффициент, учитывающий угол наклона ската по отношению к горизонту (α). По большому счету , он представляет собой тригонометрическую функцию секанс (sec), равную обратной величине соsα.

Чтобы не углубляться в теорию, проще привести таблицу коэффициента К в абсолютном, то есть числовом измерении:

Угол наклона, градусов	Коэффициент К	Угол наклона, градусов	Коэффициент К	Угол наклона, градусов	Коэффициент К	Угол наклона, градусов	Коэффициент К
1	1.0002	18	1.0515	36	1.2361	53	1.6616
2	1.0006	19	1.0576	37	1.2521	54	1.7013
3	1.0014	20	1.0642	38	1.2690	55	1.7434
4	1.0024	21	1.0711	39	1.2868	56	1.7883
5	1.0038	22	1.0785	40	1.3054	57	1.8361
6	1.0055	23	1.0864	41	1.3250	58	1.8871
7	1.0075	24	1.0946	42	1.3456	59	1.9416
8	1.0098	25	1.1034	43	1.3673	60	2.0000
9	1.0125	26	1.1126	44	1.3902	61	2.0627
10	1.0154	27	1.1223	45	1.4142	62	2.1301
11	1.0187	28	1.1326	46	1.4396	63	2.2027
12	1.0223	29	1.1434	47	1.4663	64	2.2812
13	1.0263	30	1.1547	48	1.4945	65	2.3662
14	1.0306	31	1.1666	49	1.5243	66	2.4586
15	1.0353	32	1.1792	50	1.5557	67	2.5593
16	1.0403	33	1.1924	51	1.5890	68	2.6695
17	1.0457	34	1.2062	52	1.6243	69	2.7904
		35	1.2208			70	2.9238

Возвращаемся к нашему примеру:

Q = 1,1547 × (8 + 2 × 0,7) × (10+2 × 0,7) = 123,74 м²

С учетом перехлёстов шиферных листов – получается практически то же самое, что и в расчётах, проводимых иным методом. Безусловно, по совету опытных строителей, к полученной площади при при обретении кровельного материала следует добавить еще 10 ÷ 15 %

(На рисунке изображена двускатная крыша, однако, формула в полной мере подходит для расчетов с необходимым уровнем точности для односкатных или вальмовых крыш. Правда, с оговоркой – у вальмовой крыши крутизна основных и боковых скатов должны совпадать. Если нет, то расчет проводится для каждой пары скатов по отдельности , а затем значение суммируется).

Общий вес с тропильной системы и кровельного покрытия

Не менее важно грамотно выбрать оптимальный материал для кровельного покрытия и правильно сделать под него обрешетку . Этот подсчет проводится с учетом длины стропил и угла их уклона.

Обрешетка под кровельный материал может быть разреженной, смешанной или сплошной. Например, металлочерепица, профнастил или шифер закрепляется на разреженную обрешетку , а мягкая кровля – только на сплошную.

Выбирая кровлю, нужно получить информацию о ее эксплуатационных характеристиках. Именно от них будет зависеть долговечность и надежность конструкции крыши. Кровельный материал нужно также выбирать с учетом конкретного региона и его климатических условий, особенно таких факторов, как температурные перепады и сильные ветры.

Немаловажным фактором является вес кровельного покрытия, тем более, если мансардная крыша будет установлена на старые стены. Поэтому , следует заранее прикинуть вес кровли и узнать, насколько увеличится нагрузка на конструкцию здания, и будет ли она допустимой.

Кровельный материал для мансардной крыши	Уклон крыши	Вес материала кг / м²
Шиферные листы из асбестоцемента со средним профилем	От 1:10 до 1:2	11
Шифер с усиленным профилем	От 1:5 до 1:1	13
Битумная черепица	От 1:10 и более	6 - 8
Мягкая кровля с учетом сплошной обрешетки	От 1:10 и более	9 - 15
Оцинкованные металлические листы с одинарными фальцами	От 1:4 и более	3 - 6,5
С двойными фальцами	От 1:5 и более	3 - 6,5
Керамическая черепица	От 1:5 до 1:0,5	50 - 60
Цементно-песчаная черепица	От 1:5 до 1:0,5	45 - 70
Металлочерепица	От 1:5 и более	5 - 7
Ондулин	От 1:10 и более	3 - 3,5

Чаще всего для покрытия мансард используется мягкая кровля или ондулин , так как эти материалы — одни из тех, которые имеют самый незначительный вес и просты в монтаже.

Для примера, можно рассчитать вес 1 квадратного метра кровли, где для покрытия используется ондулин , учитывая обрешетку и утеплитель — напыляемый пенополиуретан. Для этого нужно найти сумму веса каждого из материалов и умножить на коэффициент 1,1 (этот коэффициент учитывает перекрытие на соседних листах кровельного материала).

Вес с плошной обрешетки , толщиной в 20 мм (фанера или ОСП) составляет 14 кг/м².
Утеплитель – пенополиуретан, толщиной в 100 мм, имеет средний вес 3 кг/м²
Средний вес ондулина — 3,3 кг/м²

Получаем в сумме:

(14 + 3 + 3,3) × 1,1=22,3 кг /м²

Чтобы вычислить общую весовую нагрузку крыши на стены, нужно вес одного квадратного метра умножить на площадь всего покрытия. В нашем примере это получится:

М = 123.74 × 22,3 = 2751,82 кг.

Немало – почти 3 тонны дает только очень лёгкое кровельное покрытие с обрешеткой и также весьма легким видом утеплителя.

А ведь это – еще не все! На крышу действует снеговые нагрузки в зимний период, плюс к этому – ветровое давление, круглогодично. Эти параметры также обязательно учитываются и при расчетах необходимых деревянных элементов конструкции стропильной системы и балок перекрытия, и при учете суммарной нагрузки конструкции крыши на стены и фундамент зд ания.

— Затем, вся система закрывается пароизоляционной пленкой , которая закрепляется на лагах скобами.

— Сверху него могут быть уложены доски или фанерные листы.

— На них настилается декоративное покрытие — это может быть линолеум, ламинат, паркетная доска и другие материалы.

Дополнительное утепление можно создать, уложив под декоративное покрытие электрический кабельный или инфракрасный теплый пол. Об этих возможностях лучше прочитать отдельно в статье, посвящённой

Если пол монтируется на балках перекрытия, придется поработать со стороны первого этажа.

— Со стороны нижнего помещения на балки перекрытия монтируются доски. Желательно, чтобы они были ровными, можно даже использовать для чернового пола половую доску.

— После этого на эти доски со стороны мансарды настилается пароизоляционная пленка , которая будет закрывать не только черновой пол, но и балки перекрытия.

— Сверху него настилается и прикрепляется к балкам еще один слой пароизоляции.

— Затем, на это покрытие перпендикулярно балкам к ним же закрепляются лаги.

— Между лагами монтируется еще один слой утеплителя, для него лучше выбрать минеральную вату, так как она, расправляясь, плотно устанавливается между брусками, не оставляя пустот.

— Затем ее тоже стоит покрыть пароизоляционным материалом.

Если же решено накрыть пол одним из декоративных покрытий, то сверху лаг настилаются фанерные листы, а на них затем укладывается ламинат, линолеум или другие материалы. Опять же, ничего не мешает в этом случае использовать, к примеру, плёночный подогрев пола.

Монтаж утеплителя на стены и потолок мансарды

Закончив монтаж пола, можно переходить к монтажу утеплителя на стены.

— Если для этого процесса выбран материал в матах, то прежде, чем его укладывать, на стропила закрепляются полотна пароизоляционного материала.

Он закрепляется таким образом, чтобы закрыть все пространство и углубить его между стропил.

Если пароизоляция закреплена с другой стороны стропил, то маты самостоятельно будут держаться между двух деревянных поверхностей.

— Если выбран один из , то под него не нужно закреплять пароизоляционную пленку . Достаточно будет гидроизоляции, которая настелена на стропила снаружи конструкции.

Напыление пенополиуретана — быстро и качественно, но требуется особое оборудование и навыки работы

Чтобы использовать такую технологию утепления, необходимо иметь специальное технологическое оборудование, или же придется пригласить специалиста, который сделает работу за один день. Самостоятельно провести эту операцию без наличия опыта непросто — чтобы выполнить работу без ущерба своему здоровью, нужно знать технологию процесса и иметь необходимые защитные приспособления.

После проведения утеплительных работ, проводится обшивка стен.

Цены на популярные виды утеплителей

Утеплитель

Отделка стен мансарды

Перед тем как начать отделку стен, необходимо решить вопрос с электрической проводкой, кабель которой должен быть хорошо изолирован с помощью двухслойных гофрированных труб.

После того как сделана разводка электрического кабеля, можно смело приступать к монтажу отделочного материала.

Для отделки обычно используют деревянную вагонку, гипсокартон или же фанеру с красивым фактурным рисунком.

Для любого указанных материалов желательно на стропильных ногах и вертикальных стойках сделать обрешетку из реек размером в сечении примерно в 20 × 70 мм. Эти направляющие закрепляются с шагом в 500 ÷ 600 мм. Кроме того, что обрешетка из реек становится основой для крепления отделки, она еще и образует вентиляционный зазор между отделочным материалом и пароизоляцией.

производится достаточно просто. Она делает стены ровными и аккуратными, готовыми к окрашиванию, оклейке традиционными обоями или даже к нанесению жидких обоев.

Поэтому отделку гипсокартоном нужно выбирать тем домовладельцам, которые любят часто менять интерьерное оформление помещений.

Отделка стен вагонкой — более долгий и трудоемкий процесс, нежели . Для такой обшивки также отлично подойдет обрешетка с вышеуказанными параметрами. Единственное, что нужно продумать — это направление досок вагонки, то есть будет она должна быть расположена вертикально при горизонтальной ориентации обрешетки и наоборот.

При желании , после монтажа древесину можно покрыть лаком на водной основе или придать ей более глубокий цвет, использовав морилку.

Древесина – это удивительный материал, который способен создать в помещении особую атмосферу с ароматом леса, что положительно влияет на на строение и самочувствие жильцов. Именно поэтому натуральную вагонку очень часто выбирают для обшивки пола, стен и потолка мансарды.

Видео: утепление мансардного помещения и отделка его вагонкой

Можно придумать прекрасную отделку из фанеры. Но вот только если она не будет сверху покрываться краской, то нужно выбирать качественный материал, имеющий красивый натуральный рисунок. Фанера монтируется гораздо быстрее, чем вагонка, и делает стены ровным, закрывая сразу большие поверхности.

Этот материал может быть покрыт лаком, краской или любыми видами обоев, но можно оставить стены и в натуральном состоянии, только тщательно зачистив возможные дефекты в виде торчащих заноз или заусенцев.

Постройка мансарды — это достаточно трудоемкий и сложный процесс, требующий высокого опыта в строительном ремесле. Если нет никого понятия о вышеописанных технологических операциях, то самостоятельно не стоит и браться — лучше пригласить для выполнения работ мастеров-профессионалов. Они избавят от лишних проблем и произведут постройку мансарды по задуманному хозяином дома проекту.

Видео: пример строительства и отделки мансарды

Устройство мансарды в индивидуальном доме – довольно распространенное явление. Этот способ строительства позволяет уменьшить себестоимость квадратного метра и создать довольно интересное помещение в подкровельном пространстве. Чтобы правильно выполнить устройство мансардного этажа, необходимо изучить основные требования к нему и выбрать верный тип кровли и ее ската.

Что такое мансарда

Согласно нормативным документам мансардный этаж – это объем под кровлей, который используется для размещения жилых и подсобных помещений. При этом высота наружных стен должна составлять не более 1,5 м в общем случае, иначе пространство будет считаться полноценным жилым этажом.

Мансарда своими руками – это выгодно как при строительстве, так и при эксплуатации частного дома. В первом случае снижаются затраты за счет того, что уменьшается высота вертикальных ограждающих конструкций. Кровля берет на себя эту функцию не переставая выполнять свое первоначальное предназначение.

Мансарда – это подкровельное помещение, которое можно обустроить под отдельную комнату для проживания

При эксплуатации снижение затрат может заключаться в следующем:

Уменьшается отапливаемого объема помещений , следственно происходит снижение затрат на отопление, которые являются внушительной статьей расходов на коммунальные услуги.
После завершения строительства дом должны обмерять специалисты из БТИ , после чего выдается паспорт объекта. Именно исходя из приведенных в нем значений площади начисляются налоги и происходит оплата коммунальных услуг (при условии подключения к централизованным системам и отсутствии приборов учета, что сейчас практически не встречается). Площадь марсардного этажа включается в площадь всего дома с коэффициентами 0,7 или 0,8 в зависимости от высоты наружной стены и угла наклона кровли, что позволяет существенно экономить в течении всего срока эксплуатации объекта.

Подготовительный этап

Начать строительство стоит с разработки проекта или схем, на которых будет нарисована будущая конструкция. Чаще всего кровля, которая применяется для мансардного этажа – двухскатная, но возможно использование и вальмовой четырех скатной. Двухскатная конструкция позволяет предусмотреть во фронтонах полноценные окна.

В случае применения вальмы для освещения помещений возможно установить только мансардные оконные проемы. Такой вариант может стать более трудоемким в плане установки элементов крыши и разработки внутренних интерьеров. Снижение затрат при вальмовой кровле достигается за счет отсутствия фронтонов (особенно экономия будет заметна в кирпичном доме, где достаточно велика стоимость материалов и самих работ по монтажу стеновых ограждений).

Строительство мансарды своими руками начинается с определения геометрических размеров и форм кровли . Ранее уже говорилось о выборе типа стропильной системы дома (двускатная, вальмовая), после чего нужно будет определиться с тем, будет скат прямым или ломаным. Ломаная конструкция имеет такие недостатки как повышение стоимости и трудоемкости. Ее применение обосновано необходимостью увеличения высоты помещения за счет изменения угла наклона кровли.

На стадии проектирования определяют оптимальный уклон кровли. Его выбор зависит от эргономических соображений и используемого кровельного материала, который накладывает ограничения.

Перед тем как сделать мансарду, необходимо также рассчитать все ее несущие элементы на прочность и изгиб, подобрать состав пирога кровли, выполнить теплотехнические расчеты и определиться с материалами. Об этом далее подробно.

Основные несущие элементы

Конструкция включает в себя следующие составляющие:

Стропильные ноги , которые передают нагрузку от веса кровельного покрытия и стена на стены дома. Сечение подбирается в зависимости от угла наклона, пролета, шага и расчетной нагрузки. Правильно выполнить подробный расчет может профессионал. Для частного строительства можно использовать примерные значения, при этом лучше всего предусмотреть небольшой запас.
Нарожники – это стропильные ноги, которые с одной или обеих сторон опираются на накосные. Сечение рассчитывается так же, как и для стропил.
Накосные ноги – конструкция, которая используется в вальмовой крыше. Этот элемент служит опорой для нарожников. Сечение принимают в зависимости от нагрузки и пролета, оно в любом случае должно быть больше, чем у стропильных ног.
Мауэрлат – элемент, который служит опорой для стопил и передает нагрузку от кровли на стены, равномерно распределяя ее. Правильно будет выбрать сечение с размерами 100 на 100 или 150 на 150 в зависимости от сложности объекта. Монтаж мауэрлата не производится при строительстве каркасных и деревянных домов, поскольку в этом случае в его роль играем верхний венец стен или обвязка.
Ригель – брус, который также является опорой для стропил, но уже в верхней части. Ригель устанавливается в коньке кровли или на изломе ската, в случае ломаной конструкции. Сечение следует принимать в зависимости от условий, в качестве рекомендуемого значения можно привести размеры 200 на 200 мм.
Подкосы, стойки, схватки – дополнительные элементы для раскрепления элементов. Применяются для уменьшения сечения несущих конструкций. Их сечение чаще всего выбирается конструктивно. При этом важно учитывать удобство выполнения соединений.

Мансардная крыша своими руками должна возводится начиная именно с подбора сечений всех элементов каркаса кровли. Материал для изготовления выбирается с учетом следующих условий:

древесина должна быть хвойных пород (сосна, ель, лиственница);
сорт материала – первый или второй;
влажность не более 15%.

Обязательно перед началом строительства следует обработать все доски и бруски антисептическими составами.

Теплотехнические расчеты

Чтобы сохранить тепло в доме потребуется подобрать толщину утеплителя. Чаще всего для мансардных помещений применяется минеральная вата (чаще в плитах, чем в матах). Возможно также использование пенополиуретановой пены, пенопласта, экструдированного пенополистирола и эковаты. Определив, из чего делать теплоизоляционный слой, подбирают его толщину. При этом важно учитывать высоту стропил. Она всегда должна быть равна или больше толщине теплоизоляции. Для минеральной ваты потребуется также обеспечить вентиляционный зазор толщиной 50 мм между верхней поверхностью теплоизолятора и кровельным покрытием. Если сечение стропил получается небольшим, то чтобы выполнить это требование производят монтаж контробрешетки.

Перед тем как построить мансардную крышу своими руками рассчитать ее по теплотехнике можно вручную, руководствуясь СП «Тепловая защита зданий». Но лучше обратится за помощью к специальным программам. Чтобы правильно посчитать толщину в программе «Теремок» (имеется в свободном доступе в сети), нужно знать теплопроводность утеплителя и район строительства дома, остальное программа найдет сама.

Мансардная крыша своими руками отличается от обычной скатной кровли лишь наличием теплоизоляции. В пирог также добавляются еще слои для защиты утеплителя. Приведенная ниже пошаговая инструкция позволит правильно выполнить монтаж элементов мансардной крыши.

Порядок действий такой:

крепление мауэрлата к стене;
установка стропил и системы подкосов и стоек;
монтаж гидроизоляции и ветрозащиты;
обрешетка;
кровельное покрытие;
утепление;
нижняя обшивка.

Сборка каркаса кровли

Начинается монтаж с мауэрлата. Он укладывается на внутреннюю грант наружной стены. Крепление зависит от материала несущих стен, но в общем случае может выполняться несколькими способами:

на скобы;
на шпильки;
на анкера.

Для непрочных материалов стен дома, таких как газобетон и пенобетон, по обрезу выполняют монолитный пояс, который предотвратит разрушение стен. Для деревянных и каркасных домов мауэрлат не предусматривается.

Далее необходимо выполнить монтаж ригелей, если они предусмотрены. После того как уложены опорные конструкции, раскладывают стропильные ноги. Крепление стропил к мауэрлату может быть жестким и шарнирным. Лучше делать его с применением врубки и фиксацией металлическими уголками по обеим сторонам.

Это достаточно старый альбом, поэтому на всех чертежах в нем в качестве крепежей использованы гвозди. Их лучше заменить на шпильки.Конструкция кровли дома в этом нормативном документе показана очень подробно, поэтом у рекомендуется ознакомиться с ним перед началом работ.

Перед тем как начать монтаж утеплителя в доме, необходимо обеспечить его защиту от негативных воздействий окружающей среды. Для этого расстилают по поверхности влаговетрозащитную мембрану и закрепляют обрешетку. После этого монтируют кровельное покрытие с учетом рекомендаций для выбранного материала. Например, для битумной черепицы нужна сплошная обрешетка, которая чаще всего делается из влагостойкой фанеры.

Монтаж теплоизоляции

Чтобы выполнить утепление дома, нужно установить утеплитель без зазоров и щелей. Для минеральной ваты будет проще выполнять установку, если между стропилами в чистоте расстояние 580 или 1180 мм. Это позволит уложить материал с небольшим распором, который предотвратит появление трещин.

При применении пенополистирола расстояние между плитами и стропилами заполняется герметиком или монтажной пеной.

После укладки утеплителя нужно закрепить к нему снизу пароизоляцию. После этого монтируют нижнюю обрешетку и обшивку потолка. Для мансарды лучше всего подойдет обшивка двумя слоями гипсокартона толщиной 12,5 мм по каркасу с последующей отделкой.

Мансардная крыша даёт возможность существенно увеличить суммарную жилую площадь, при этом вложения финансовых средств будут минимальными. Наиболее распространенным вариантом является двускатная ломаная конструкция, которую несложно соорудить самостоятельно.

Как сделать мансардную крышу самостоятельно

Под мансардной крышей можно обустроить комнаты для жилья. Форма постройки может быть разной, однако в большинстве случаев мансарда обустраивается под крышей с двумя скатами. Оптимальным решением, которое позволяет получить существенную площадь жилого пространства, является ломаная конструкция.

Ломаная крыша является оптимальным вариантом для обустройства мансарды

Чертежи и расчеты крыши мансардного типа

Первым делом стоит определиться со схемой каркаса. Стропила могут быть наслонного или висячего типа. Наслонные опираются на стенки здания. Они монтируются в конструкциях, где расстояние между стенками меньше 6,5 м. Висячие стропила ставятся на кобылки и мауэрлат. Если ширина пролётов будет большой, то систему стропил понадобится усилить вспомогательными связками.

Основным условием комфортного возведения мансарды является уровень потолков - он должен быть выше 2,5 м. Чтобы обеспечить подобную высоту, линия излома должна размещаться на высоте более 2,8 м с учётом толщины слоя материала для утепления и обшивки конструкции. Также важно учесть толщину пола.

Пример чертежа можно увидеть на изображении:

Минимальная высота потолков мансардной крыши составляет 2,5 м

Чтобы рассчитать предполагаемые нагрузки от снега, понадобится применить данную формулу: S = Sg x µ, где S - нагрузка от снега, Sg - вес покрова снега на 1 м 2 площади, µ - значение, которое зависит от уклона крыши (1,0 - для плоской конструкции с наклоном в 25°, 0,7 - для конструкции с наклоном 25–60°).

Параметры Sg и Wo можно найти в соответствующих СНиП, в разделе «Системы стропил». Если крыша имеет крутой склон, то нагрузку от снега можно не учитывать.

Устройство крыши

Каркасная конструкция включает в себя такие детали:

мауэрлат - опорный брусок, который передаёт нагрузку от стропил стенкам постройки;
стойки - опорные детали, которые поддерживают систему стропил в вертикальном положении;
балки перекрытия - планки, которые образуют половину мансарды и потолок нижнего этажа;
стропила - рейки, которые образуют главный контур крыши;
прогоны - горизонтальные опорные детали для стропил;
обрешётка - рейки или фанерные листы, которые предназначаются для укладки материала для кровли;
кобылки - планки, которые крепятся вдоль оси в нижней части стропильных ног.

Каркас состоит из мауэрлата, стоек, прогонов, балок перекрытия и других элементов

Ломаная крыша имеет отличия от обыкновенной конструкции с двумя скатами. Отличие в том, что скаты, которые размещены друг напротив друга, имеют особую форму: они образуют не ровную линию, а состоят из нескольких скатов, которые скрепляются один с другим под тупым углом. Конструкция также бывает симметричной.

Крайняя часть стропил в основном выставляется под углом порядка 60°. Стойки для опоры, которые придерживают стропила, образуют каркасную конструкцию внутренних стенок. Верхняя часть стропил монтируется под маленьким углом, он может быть от 15 до 45°. Это даёт возможность уменьшить расход материалов, при этом сохранив функциональные свойства крыши и стойкость к нагрузкам от снега.

Вертикальные стойки, которые упираются в планки перекрытия, прогоны и скрепляющие их ригеля, образуют параллелепипед. Конструкция ограничивает габариты мансарды изнутри. Чтобы придать изделию дополнительную жёсткость, следует установить подкосы между рейками перекрытий и нижними стропильными ногами.

Если пролёт крыши более 8 м, то понадобится установить подкосы

После монтажа верхних элементов для фиксации фермы и исключения провисания ригелей следует установить подвесные опорные элементы - бабки. Для вспомогательной фиксации нижних стропильных ног их надо стянуть со стойками при помощи прихваток. Скрепление деталей производится при помощи гвоздей и болтов.

Этапы самостоятельного сооружения мансарды

Если принято решение изготавливать подобную конструкцию самому, в проекте важно предусмотреть применение таких материалов:

материал для кровли;
пароизоляция;
гидроизоляция;
материал для утепления.

Выбор утеплителя влияет на такой параметр, как шаг стропил. Чтобы уменьшить количество теплоизолятора, лучше всего размещать стропила так, чтобы плита или мат плотно вошли между ними. От выбора материала для покрытия кровли будет зависеть тип обрешётки и её шаг. Уделить внимание нужно не только выбору качественного материала для утепления, но и созданию эффективной вентиляционной системы.

Вентиляция обустраивается путём подготовки технологических зазоров

Строительство системы стропил нужно проводить с применением пожаробезопасных материалов. Все детали следует обработать средствами огнезащиты. Понадобится подготовить такие элементы:

деревянные бруски сечением от 100х50 мм;
рейки 50х150 мм;
необрезные доски;
строительный уровень;
саморезы;
гвозди;
стальная проволока диаметром 4–5 мм;
отвес;
рулетка;
ножовка;
топор;
молоток;
острый нож.

Составление проекта

Одной из самых важных частей работы является составление проекта. Очень важно проанализировать особенности планировки частного дома. Следует определить габариты и форму возводимой конструкции, а также предусмотреть размещение окон и балкона.

На проекте следует обозначить все конструктивные элементы

В процессе составления проекта надо учитывать такие требования:

Важно заранее определиться с тем, какая высота мансарды должна быть. Следует помнить о том, что расстояние от напольного основания до самой высокой точки конструкции должно быть минимум 0,5 м.
Рекомендуется учитывать площадь отопления и основных элементов интерьера.
Схема мансарды должна быть развернутой. Если планируется установить окна, то их надо указать на чертеже.

Составление чертежа нужно начинать с выбора формы, определения сечения стропильных ног и шага их размещения. Чтобы определить размеры стропил, надо учитывать такие параметры:

уклон;
материал для кровли крыши;
особенности климата в регионе строительства.

Также в проекте важно предусмотреть требуемое количество стропил. Они могут быть наслонного или висячего типа.

Стропила могут быть висячими или наслонными

В конце следует определить количество деталей для фиксации. На рисунке ниже можно увидеть некоторые данные, необходимые для расчёта, однако составление проекта является сложным процессом. Данную работу рекомендуется доверить квалифицированным специалистам.

Установка мауэрлата

Устройство системы стропил мансардной крыши следует подбирать исходя из типа кровли, а также от подготовленного проекта чердачного помещения. Простым вариантом является конструкция с двумя скатами.

Главными деталями системы стропил крыши с двумя скатами являются:

линейные элементы (колонна, система стержней, балка);
плоскостные детали (плита, настил, панель);
пространственные элементы (свод, оболочка, объёмная деталь).

Перед выполнением работ понадобится тщательно просушить древесину. Первым делом выполняется разметка и установка мауэрлата. Он закрепляется к стенам строения. Деталь можно выполнить из бруска или мощной рейки. Если планируется соорудить крышу с двумя скатами, то мауэрлат укладывается на длинных стенках здания. Элемент необходим не только для надёжной фиксации нижней части стропил, но и для корректного разделения нагрузки на стенки и основную часть строения.

Чтобы зафиксировать мауэрлат, следует использовать шпильки из металла, которые крепятся в балке из монолитного бетона.

Чтобы зафиксировать мауэрлат, необходимо установить шпильки из металла

Балку следует выполнять в верхней части стенки. Также возможно использование стальной проволоки, вмурованной в кладку из кирпича.

Чтобы закрепить мауэрлат к верхнему венцу стенки из дерева, нужно использовать деревянные нагели. ауэрлат требует выполнения качественной гидроизоляции бруса из дерева. Поэтому необходимо использовать рубероид или другой материал с водооталкивающим свойством.

Перед установкой мауэрлата основание нужно покрыть рубероидом

обУстановка мауэрлата требуется в случае, если планируется выполнить возведение каркаса крыши, стропила которой упираются в верхнюю часть стенки скошенными торцами или подготовленными вырезами.

Если планируется сделать мансарду, ширина которой соответствует ширине здания, стропильные ноги должны упираться нижними торцами в вынесенные опорные детали. В качестве опор возможно использование мощных балок, уложенных поперёк длинных стенок. Количество опорных элементов соответствует количеству стропил. Балки надо закреплять к стенкам так же, как и мауэрлат.

Последовательность действий:

Сооружение каркаса

Каркас мансардной крыши состоит из балок перекрытия, стропил, прогонов и стоек

В качестве материала часто применяются бруски хвойных пород 200х100 мм. Рейки перекрытий кладутся поверх мауэрлата с отступом за поверхность стен на 30–50 см или в подготовленные пазы в кладке. В первом случае детали фиксируются при помощи уголков и самонарезающих винтов.

Фиксацию бруса к мауэрлату можно выполнить при помощи стальных уголков

Чтобы сделать ровное перекрытие, планки следует устанавливать в данной последовательности:

Первым делом укладываются крайние детали по уровню.
Далее следует натянуть шнур и по нему установить промежуточные элементы.
Шаг балок должен быть от 60 до 100 см. Расстояние в 60 см даёт возможность монтировать утеплительные плиты без подпила.
Чтобы разровнять балки по высоте, их можно подтесать. Другой вариант - использование подкладок из планок.
Если балки вставляются в подготовленные карманы, их крайние части следует обязательно обработать жидкой гидроизоляцией и обернуть рубероидом.

На крайние планки надо выставить стойки:

После монтажа стоек, ригелей и прогонов можно получить надёжную конструкцию, которая будет ограничивать внутренние комнаты мансарды. Чтобы увеличить её прочность, в дальнейшем её следует закрепить подкосами и прихватками.

Монтаж стропил

На данном этапе выполняется монтаж нижних стропил:

После этого производится установка верхних элементов:

Первым делом следует разметить центральную часть крыши. Это можно произвести при помощи стойки, которая была предварительно прикреплена к мауэрлату и затяжке с торцевой части крыши. Крайняя часть доски должна проходить по центру крыши. По этой доске нужно выравнивать стропильные ноги.
Далее надо подготовить шаблон из рейки 150х25 мм. Его следует прикладывать к крайней части смонтированной рейки на необходимом уровне и к прогону, на который будут опираться нижние стропильные ноги.
Следует разметить верхний и нижний пропилы и выпилить шаблон. Приспособление по очереди прикладывается к двум сторонам крыши. Это даст возможность проверить точность разметки центральной части. Если ряды стоек размещены параллельно, то каких-либо трудностей при закреплении верхних элементов не возникнет - они будут иметь идентичные габариты.
По заготовке надо подготовить нужное количество стропил. Детали ставятся на прогоны и связываются в верхних частях при помощи накладных пластинок из железа или обрезков планок. В последнем случае в качестве крепежных деталей используются самонарезающие винты. В прогон стропильные планки упираются на запилы и прихватываются железными уголками. Чтобы детали стояли прямо, их крепят при помощи подкосов, смонтированных нижней частью на затяжки. Таким методом устанавливаются все стропила.
Выполняется фиксация подвесных стоек - кусочков планок 150х25 мм. Верхняя часть рейки крепится в месте фиксации стропил, нижняя - к затяжке.

Видео: система стропил крыши мансардного типа

Установка подкосов и фронтонов

Последовательность действий:

Обрешётка конструкции

Обрешётка нужна для:

распределения и передачи веса материала кровли на стропила;
выполнения дополнительного крепления системы стропил;
основания для фиксации материала для кровли.

Обрешётка может быть сделана в одном или двух слоях, сплошной или с разряжением.

Обрешётка может быть сплошной или с разряжением

Метод монтажа зависит от того, какой материал для покрытия конструкции планируется использовать. Если будет возводиться крыша из шифера или металлочерепицы, обрешётку следует выполнять из реек, которые прихватываются к брускам стропильных ног при помощи гвоздей. В этом случае шаг установки соседних планок может составить 27–30 см.

Сплошная обрешётка применяется в случае крепления мягкого материала в рулонах.

Сплошная обрешётка необходима для мягкой кровли

В этом случае можно применять влагостойкие листы фанеры или стружечные плиты. Допускается использование сосновного древесного материала - обрезных планок.

Важно учитывать тот факт, что при устройстве подобной обрешётки материал, который будет укладываться, должен повторить контуры внешнего основания. Поэтому каркасная конструкция должна быть прочной и выровненной.

В процессе выкладки материала следует использовать шнур, при помощи которого рейки или плиты будут ложиться ровно. Детали должны быть размещены параллельно друг другу. Перед фиксацией материал надо обработать антисептическим составом, чтобы уберечь его от гниения, появления грибка и сырости. Заготовки должны быть ровными и качественными. Рекомендуется отдавать предпочтение древесине 1 и 2 сорта. На ней не должно быть сучков. Чтобы доски не коробились, их надо предварительно высушить.

Последовательность действий по установке обрешётки:

Гидроизоляция крыши мансардного типа

Материал для кровли не имеет теплоизоляционных свойств, поэтому понадобится подготовить качественный материал, который будет экологически безопасным для здоровья человека. Довольно часто применяют минеральную вату или стекловату. Оба материала имеют отличные звуко- и теплоизоляционные параметры. Важно также учитывать, что если кровля произведена из металла, при промокании утеплителя все его качества можно свести к нулю. Поэтому важно тщательно продумать устройство конструкции.

Утеплить мансарду без прокладки гидроизоляционного материала не получится, поэтому процесс следует рассматривать в совокупности. Пошаговое руководство по гидроизоляции конструкции:

Практика показала, что защищать утеплитель лучше при помощи современных материалов, к примеру, Тайвек или Изоспан. Применение обыкновенной плёнки из полиэтилена даёт плохой результат, так как может появляться конденсат. Опытные мастера считают, что гидроизолировать конструкцию рубероидом не следует.

Перед тем как перейти к выполнению работ, надо определиться с теплоизоляционным материалом.

Минеральная вата является довольно популярным материалом, используемым для теплоизоляции крыши

Чаще всего применяются следующие теплоизоляторы:

стекловата;
минеральная вата;
пенопласт;
вспененное стекло;
древесная стружка;
солома.

Выбирать материал надо с учётом четырёх параметров.

Показатель теплопроводности. Для теплоизоляции крыши оптимальным является 0,05 Вт/м*К или ниже.
Водостойкость. Чем выше показатель, тем лучше.
Устойчивость к возгоранию.
Экологическая безопасность.

Изоляционные качества минеральной ваты через некоторое время значительно ухудшаются. Также материал может повредиться под влиянием механических нагрузок. Однако минеральная вата имеет невысокую стоимость, поэтому материал используют довольно часто. Пенопласт не боится воды и имеет отличные теплоизоляционные характеристики. Если планируется возводить дом только из экологичных материалов, то можно использовать пеностекло или солому.

Пошаговое руководство по теплоизоляции крыши:

Укладка материала для кровли и монтаж оконных проёмов

В качестве примера будет рассматриваться монтаж металлочерепицы, так как этот материал применяется довольно часто:

Число окон определяется соотношением полезной площади остекления к основанию пола 1:10. Например, если площадь мансарды составит 100 м 2 , то остекление должно быть примерно 10 м 2 . При монтаже окон надо учитывать такие нюансы.

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

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

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

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

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

Формы скатных кровель

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

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

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

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

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Частный дом с мансардной кровлей

Основа кровли – стропильная система

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

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

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

Стропильная система дома с мансардой

Расчет площади

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

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

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

Проект мансардной кровли

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

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

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

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

Расчет уклона скатов

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

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

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

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

Монтаж каркаса мансарды

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

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

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Основа мансардной крыши – ее каркас

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

Утепление кровли

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

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

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

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

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов