Укрепление мансардной крыши

Мансардная крыша своими руками

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

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

Виды мансардных окон

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

Устройство мансардных окон в крыше

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

Подобная установка имеет ряд достоинств:

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

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

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

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

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

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

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

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

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

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

Организация стропильной системы

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

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

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

Угол наклона крыши

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

Углы наклона в классической варианте

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

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

Разновидности ломаных крыш

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

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

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

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

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

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

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж

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

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

Виды стропильных систем

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

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

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

Расчет элементов стропильной системы

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

Читайте также  Герметизация мансардных окон

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

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

Конструкция стропильной системы

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

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

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

Последовательность сборки

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

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

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

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

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

Крыша мансардного типа: варианты

Основные виды конструкций мансардной крыши частного дома:

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

Мансардная крыша своими руками

Выбор конструкции

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

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

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

При грамотном подходе мансардный этаж можно переоборудовать в уютную жилую комнату

С чего начать строительство крыши

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

Существует несколько четких требований:

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

Мансардный этаж без утепления

Стропильная система мансардной крыши: инструкция

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

Конструкция стропильной системы состоит из обязательных элементов:

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

Стропильная система примерно выглядит следующим образом как на фото:

Стропильная система мансардной крыши

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

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

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

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

Крепление стропил к опорному брусу

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

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

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

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

Кровельный пирог крыши

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

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

Схема устройства вентилируемого окна

Выбор материалов для строительства мансарды

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

Брус для стропил и обрешетки

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

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

Обустройство контробрешетки и обрешетки

Пароизоляционный материал

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

Утеплитель

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

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

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

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

Нанесение пенополиуретана с помощью специальной установки высокого давления

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

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

Гидроизоляция

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

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

Гидроизоляция крыши – важный этап ее возведения

Кровельный материал

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

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

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

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

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

Мансардная стропильная система: правила монтажа

В этой статье описаны варианты устройства мансардного этажа. Вы узнаете об основных правилах создания мансардной стропильной системы, о преимуществах и недостатках. В тексте приведены таблицы зависимостей разных показателей деревянных элементов.

  • Прямой скат на стойках
  • Прямой скат на стенах
  • «Ломаная» крыша
  • Мансардная стропильная система своими руками
    • Правило № 1
    • Правило № 2
    • Правило № 3
    • Правило № 4
    • Правило № 5
  • Видео по теме

Примечание. Термины и специфические названия элементов вы можете найти в этой статье.

Мансардную крышу устраивают в двух случаях — при строительстве нового здания или при реконструкции существующего. В обоих случаях принцип устройства, функциональное назначение и конструкция похожи. В современной практике различают три основных вида устройства мансардного этажа.

Прямой скат на стойках

В этом варианте мансарду устраивают, не внося коррективы в двускатное строение кровли. Стропила остаются прямыми, стенки помещения устраивают по ряду промежуточных стоек, а потолок — по подстропильной затяжке (ригелю). При этом внутренние плоскости стен и потолка могут быть «ломаными», т. е. сопрягаться под разными углами.

  1. Устройство мансарды не влияет на несущую способность стропильной системы.
  2. Боковые «карманы» держат воздух и служат утеплителем.
  3. При большой площади перекрытия комната может сохранить ровную прямоугольную геометрию.
  1. Неполная реализация площади: 50–75%.
  2. Боковые пазухи либо не используются, либо доступ к ним затруднён (из-за тесноты). В половине случаев их просто «глушат».

Прямой скат на стенах

Дома с таким устройством называют «1,5 этажа». Несущие наружные стены такого здания подняты примерно до половины второго этажа и служат опорой для кровли. Стропильные фермы в данном случае выполняются без нижней затяжки, только с подстропильным ригелем. Стены комнаты выше середины будут повторять угол ската, но такая компоновка позволяет использовать площадь второго этажа на 100%. Подкрышевое помещение легче и быстрее отапливается за счёт меньшего объёма.

  1. Капитальные стены второго этажа (50%).
  2. Возможность отрегулировать высоту потолка и объём воздуха в верхнем помещении на стадии проектирования.
  3. Возможность установить вертикальные окна, частично расположенные в стене*.
  4. Полноценное использование площади.
  1. Больший расход материала стен.
  2. Большая нагрузка на фундамент.
  3. Зачастую армопояс «разорван» — нагрузка передаётся на стены неравномерно.

* Вертикальная установка окон может ослабить надёжность армопояса здания.

«Ломаная» крыша

В этом случае линия скатов преломляется и разделяется на два участка — верхний под максимально острым, а нижний под максимально тупым углом к горизонту. Нижний участок ската зачастую делают почти вертикальным, до 80°. К такой конструкции чаще всего прибегают при надстройке или на домах малой площади. Перекрытие используется на 80–85% и это хороший показатель, если невозможно (или невыгодно) поднимать стены до «1,5 этажа».

  1. Простая и лёгкая конструкция из дерева.
  2. Относительно высокая эффективность реализации жилого пространства.
  3. Меньшее скопление снега на скатах.
  4. Более удобное расположение окон и их проще монтировать.
  5. Стропильные фермы для небольших пролётов можно изготовить на полигоне или в цеху.
  6. Сохраняется возможность устройства чердака.

Недостаток: неказистый (стандартный, узнаваемый) внешний вид.

У всех вышеперечисленных видов есть общий признак — в мансардных этажах можно использовать только мансардные окна.

Примечание. В строительстве нет нерешаемых задач. Можно добиться вертикальной (стандартной) установки окон, но это приведёт к существенному усложнению конструкции и удорожанию работы.

При выборе мансардного устройства стропил достигаются следующие цели:

  1. Надстройка жилого этажа на существующем здании.
  2. Лёгкая конструкция жилого помещения.
  3. Комбинированная функция (кровля и комната) экономит время на возведение.
  4. Наружные стены — элементы кровли — выполнены из каркаса стропил, который обычно дешевле стенового материала.
  5. Относительная лёгкость готовой конструкции не требует существенного усиления фундамента.
  6. Уменьшается площадь скатов, расположенных под острым углом к горизонту, т. е. уменьшается площадь скопления снега.

Мансардная стропильная система своими руками

Ввиду того, что конструкция кровли напрямую зависит от расположения несущих стен, ширины или асимметричности пролётов, площади перекрытия, мы приведём только общие правила монтажа. Все рекомендации по применению врубок и затяжек RMNT.RU уже давал в статьях «Стропильная система», «Двускатная стропильная система», «Стропильная система двускатной крыши своими руками», «Вальмовая стропильная система». Методы крепления и сочленения элементов справедливы для любого вида кровли на основе деревянной рамы.

Правило № 1

При прямых скатах проекция рабочей части стропил (расстояние от опоры до опоры) не должна превышать 2 метра.

Таблица нормы пролёта (длины стропилы) для разной толщины стропильной ноги

Толщина, мм Предельная длина, мм
40 600
50 800
60 1200
75 1500
100 1800

В данном случае подстропильная затяжка (ригель), которая соединяет стропилы в средней или верхней части, считается опорой.

Правило № 2

Шаг стропил мансардной стропильной системы зависит от толщины и конструкции стропильных ферм.

Таблица зависимости шага от толщины

Толщина, мм Максимально допустимый шаг, мм
40 500
50 600
60 800
75 1000
100 1200

Примечание. Все приведённые величины и пропорции зависимости взяты из нормативно-справочной литературы.

Правило № 3

При ширине пролёта пологой (верхней) части ската более 3 метров обязательны промежуточные опоры. Пологий скат будет так или иначе аккумулировать снег, который весной и осенью имеет вес воды. Даже хорошо раскреплённая ферма со временем будет деформироваться на значительных пролётах под действием гравитации (от своего веса).

Внимание! Не пренебрегайте дополнительными усилениями. Они играют решающую роль (после основных) в распределении нагрузки. Отсутствие промежуточных опор может привести к деформациям скатов и конька — провисанию и образованию ступеней в течение 5 лет после монтажа.

Правило № 4

Даже короткие стропильные ноги следует обязательно усиливать откосами и тягами везде, где это возможно. Любая стропильная система работает как одна сплошная рама и таким образом держит форму. Чем больше элементов раскрепления, тем выше её устойчивость к деформации. Особенно это актуально для пологих скатов и «карманов» стен.

Правило № 5

Старайтесь избегать креплений «внакладку», особенно если нагрузка передаётся не через силу трения на поверхность другого элемента, а на стержень, предназначенный для затяжки.

Цель стяжки элементов резьбовыми тягами и турбовинтами не в том, чтобы усилить деревянный узел металлическими стержнями, а в том, чтобы сильнее прижать плоскости, создав максимальную силу трения, которая и будет удерживать их в связке. Так же работают саморезы и турбовинты. Идеально, если на плоскости нанести столярный клей.

Постоянные вертикальные стойки устанавливайте на врубки. Это займёт больше времени на монтаж, но прибавит 5–7 лет жизни конструкции. Самые слабые места мансардной фермы — соединения переломов ската. Они обязательно должны иметь вертикальную опору.

Мансардный этаж — разумное решение для реконструкции любого здания. Перед принятием такого решения обязательно убедитесь в несущей способности стен. Увеличение жилой площади дома почти вдвое даст ему новую жизнь, причём за небольшие средства (в сравнении с фундаментным строительством).

Видео по теме

Правильная мансардная крыша: стропильная система, конструкция и планировка

Инженер технического отдела

Специалист по кровельным и гидроизоляционным технологиям

Строгого определения мансардной крыши не существует, а если в общих чертах, то это любая крыша, под которой организована мансарда – отапливаемое жилое помещение.

Материалы

К материалам, используемым в составе мансардной крыши, предъявляются повышенные требования. Кровельное покрытие должно максимально надежно защищать от протечек, а слой утеплителя – гарантировать отличную теплоизоляцию, в противном случае, в мансарде будет холодно, а на крыше появятся гроздья сосулек. Особое внимание уделяют пароизоляции – там, где живут люди, влажность повышена, а значит есть риск попадания водяных паров внутрь кровельной конструкции. При этом, если пленка будет абсолютно паронепроницаема — тоже не выход, в помещении будет душно и некомфортно.

Форма мансардной крыши

О формах крыш частных домов подробно рассказано в статье. Для обустройства мансарды больше всего подходят, конечно же, двускатные крыши, особенно ломаные. При использовании классического варианта двускатной крыши жилое помещение мансарды получается довольно небольшим, а часть площади по периметру дома, где высота потолка очень мала, буквально пропадает зря. Если же предусмотреть ломаную крышу, скат которой образован двумя линиями – более крутой внизу, у карниза, и более пологой сверху, у конька, то полезная площадь мансарды заметно увеличится и жить в ней станет намного комфортней. Чаще всего нижняя часть скатов по отношению к плоскости пола мансарды наклонена на 60°, верхняя — на 30°. Вообще же, наклон нижних скатов может колебаться между 45° и 80°.

Проект дома с двускатной ломаной крышей

В регионах с повышенной ветровой нагрузкой нужно делать более пологие крыши, чтобы снизить их парусность. Еще один интересный вариант – консольная крыша. Под такой крышей часть помещения мансарды расположена за пределами контура стен, что увеличивает ее полезную площадь.

Стропильная система

Если мансарду планируется обустроить под обычной двускатной крышей, то ее стропильная система не будет иметь никаких специфических особенностей. В зависимости от масштабов крыши можно выбрать систему с наслонными или висячими стропилами – модификаций таких систем довольно много.

Примеры наслонных стропильных систем

Примеры висячих стропильных систем

Что касается стропильной системы ломаной мансардной крыши, то ее можно рассмотреть подробнее:

  • Нижний скат крыши формируется при помощи наслонных стропильных ног, а устройство верхнего ската может быть любым, по желанию владельца. Схема установки двух сопряженных скатов под разными углами зависит от размеров и формы постройки.
  • В отличие от обычной двускатной конструкции в мансардной крыше предусмотрены стойки — специальные ребра жесткости, которые затем исполняют роль стен во внутреннем помещении.

Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)

Для стропильной системы мансардной крыши используют качественную сухую древесину (не ниже 2 сорта). Сечение пиломатериалов — бруса и досок – выбирается исходя из размеров крыши, веса желаемого кровельного покрытия, ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага стропил.

Расчет

  1. Расстояние между стропилами обусловлено шириной применяемых теплоизоляционных плит. Чаще всего этот параметр равен 60 см. Наиболее популярный утеплитель — минеральная вата, это довольно упругий материал, а чтобы плиты стояли плотно, расстояние между стропилами должно составлять 57-58 см.
  2. Ширина стропил тоже зависит от утеплителя, на этот раз – от его толщины. На большей части территории России, для того, чтобы дом был теплым, толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 200-250 мм. Учитывая необходимость организации вентзазора, минимальная ширина стропил будет равна 230 мм. Толщина доски должна быть не менее 50 мм.
  3. Стойки и балки. Для этих элементов лучше купить брус размером не менее 80*80 мм. Там, где нередки сильные ветра и обильные осадки, особенно зимой, лучше взять пиломатериал потолще – размером 100*100 мм.

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши

Этапы монтажа

Существует две стратегии монтажа мансардной крыши. Первая предполагает, что укладка кровельного покрытия и утепление крыши происходит одновременно. Вторая – что сначала монтируется кровельное покрытие, а теплоизоляционный слой укладывается позже.

Стратегия 1. Порядок работы

  • С внутренней стороны перпендикулярно стропилам прибивается обрешетка – она будет служить опорой для утеплителя. Вместо нее можно использовать шнур или проволоку;
  • Со стороны кровли на обрешетку укладывается утеплитель – без щелей, со смещением швов;
  • Поверх утеплителя свободно раскатывается подкровельная гидроизоляционная пленка или мембрана;
  • Набивается контробрешетка и обрешетка;
  • Монтируется выбранное кровельное покрытие;
  • С внутренней стороны закрепляется пароизоляционная пленка, все стыки проклеиваются;
  • Можно приступать к внутренней отделке помещения!

Стратегия 2. Порядок работы

На первом этапе достаточно поверх стропил закрепить слой подкровельной гидроизоляции, набить обрешетку и контробрешетку и уложить на нее выбранный кровельный материал.

Далее, в любое удобное время, можно приступить к этапу утепления. Действовать будет уже немного сложнее, чем при одновременной укладке.

  • Между стропилами с шагом 40-50 см следует набить планки, удерживающие на месте плиты утеплителя;
  • Затем аккуратно вставить утеплитель в получившиеся «карманы»;
  • Прибить обрешетку, которая окончательно удержит утеплитель на месте;
  • Зафиксировать пароизоляционную пленку, проклеить ее стыки;
  • И можно приступать к внутренней отделке!

Окна. Типы и правила установки

Помещение может считаться жилым, только когда в нем присутствует естественное освещение, то есть, попросту говоря, окна. Сделать их на вертикальной поверхности довольно просто, а вот в наклонной стене мансарды – немного сложнее, ведь они должны не только пропускать свет, но и брать на себя часть ветровых и снеговых нагрузок, а также быть водонепроницаемыми. При этом площадь окон, согласно существующим нормативам, должна составлять не менее 10% от площади пола, а если мансарда разделена на несколько помещений — каждое из них должно иметь как минимум одно окно.

Строительство мансардной крыши: отличия стропильных систем, этапы монтажа, фото

Чертежи стропильной системы мансардной крыши

Любое упоминание о мансарде ассоциируется с объёмной «пятиугольной» крышей, в которой можно жить, но существуют и другие варианты.

Односкатная мансардная крыша

Предельно простая, надёжная односкатная мансардная крыша. Благодаря прямолинейным формам выглядит скромно, но элегантно. Особой респектабельности добавляют большие панорамные окна «в пол», ведь такая конструкция не просто позволяет, а провоцирует их установку.

Дом с односкатной крышей, с окнами почти на всю стену

Стропильная система очень проста: прямые стропила единственного ската опираются на мауэрлат противоположных стен разной высоты, а если необходимо на промежуточные опоры. Пропорции стен подбираются под уклон в 35-45 градусов, что гарантирует устойчивость ветровым нагрузкам и нормальный сход снега.

Схема односкатной крыши для мансарды

Объём задействуется эффективно – при желании, это дополнительный полноценный этаж, так как полезная площадь равна площади предыдущего этажа.

Двускатная мансардная крыша

Относительно несложная широко распространённая крыша. Выглядит незатейливо, но внушает доверие, так как поддерживает традиции характерные русскому стилю. Как следствие, специально под мансарду проектируется редко, чаще адаптируется в готовом виде.

Двускатная крыша – традиционная, и чаще всего выбор падает на нее

Конструктивно проста – технические характеристики и стропильная система как у обычной двускатной крыши. Прямые стропила опираются на мауэрлат, под углом сведены в конёк. Фронтоны треугольной формы, прямые, отвесные, практически всегда остеклённые, часто с выходом на балкон.

Чаще всего применяют подобную схему для обустройства мансарды в небольшом доме с двускатной крышей

Полностью задействовать объём проблематично, но можно, даже нужно. Полезная площадь сравнительно невелика, потолок обычно «ломаный». Однако, умелой компоновкой мебели, смелыми дизайнерскими решениями недостатки можно обратить в достоинства.

Ломаная мансардная крыша

Самый популярный вариант – ломаная крыша с мансардой. Что совсем неудивительно – несмотря на сложность он наиболее удобный и практичный. Габаритные формы и ломаные линии символизируют основательность и профессионализм. Внешний вид этой крыши «по умолчанию» ассоциируется с «мансардой». Это вполне естественно – она целенаправленно проектируется под жилое помещение.

Чтобы добавить пространства на мансардном этаже предпочтение отдают ломаной крыше

Стропильная система достаточно сложная, но её достоинства стоят затраченных средств и усилий. Характерные пятиугольные фронтоны, с функционалом как у двускатной крыши – та же возможность вставить окна, устроить выход на балкон.

Схема более сложная, но дает больше пространства

Просторная мансарда крыши частного дома. Объём задействуется по максимуму – при полноценной высоте, полезная площадь помещения равна или немногим меньше, чем у предыдущего этажа.

Основы расчета каркаса мансардных крыш

Цель расчётов – найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

Эстетическая сторона. Для начала проектируется общий эскиз крыши. Определяются пропорции, сопоставляются с размерами дома.

Разница между ломаной крышей и двускатной существенная

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

  • Собственный вес конструктивных элементов крыши. Нагрузка от него действует на каждый элемент стропильной системы.
  • Ветровые нагрузки. Являются переменными, действуют на все элементы.
  • Снеговая нагрузка. Действует неравномерно, передаётся с участков, где мансардная кровля с уклоном меньше 30°, на более крутых участках снег не задерживается. При этом нагрузка может быть неравномерно распределена по левому и правому скатам. Действует на балки и верхние стропила.
  • Вес людей, элементов интерьера и мебели. Нагружает только перекрытие.

Факторы обрабатываются, суммируются. На основе результатов делаются выводы о размерах конструктивных элементов. Для гарантированной прочности они, округляются в большую сторону. Но технологичной сборке мешают индивидуальная ширина и толщина каждого конструктивного элемента стропильной системы, а их изготовление на заказ – невыгодно. Поэтому элементы объединяются в группы стандартных размеров пиломатериала. А стандартные решения значительно удешевляют проект – ведь на заказ всегда дороже.

Важно расчитать и угол наклона крыши

Если проект индивидуальный и нестандартный, лучше заказать точные расчёты. Принимая во внимание количество факторов, их специфику воздействия на стропильную систему напрашивается вывод – точный расчёт, это дело специалистов. Самостоятельно заниматься расчётами смысла нет – велика вероятность ошибки. Для стандартных и типовых решений можно адаптировать готовый действующий проект.

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

  • Шаг стропил соответствует размерам утеплителя.
  • Ширина стропил соответствует толщине утепления.

Планировка мансардных крыш

Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.

На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.

На мансарде можно обустроить кабинет с уголком для занятий музыкой

Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.

Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:

  • Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
  • Некомфортные участки оборудуются под места хранения.
  • «Необычные условия» отдать в распоряжение детей.

Сборка мансардной крыши

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата. Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев.

Стропильная конструкция мансардной крыши

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

  • Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
  • Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
  • Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
  • Поверх прогонов укладываются затяжки.
  • Монтируются нижние стропила.
  • Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
  • Устанавливаются верхние стропила.
  • Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
  • Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
  • На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
  • Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Один и тот же дом может выглядеть по-разному и иметь разную полезную площадь

Видео описание особенностей расчёта мансардной крыши

Рекомендации, которые лучше знать в начале пути монтажа мансарной крыши

Точно по такому же принципу монтируется мансардный этаж с двухскатной крышей. Причём его устройство еще проще – все стропила сплошные.

Далее предстоит утепление крыши. Конечно, его можно делать снаружи, до монтажа мембраны, обрешётки и кровли. Но безопасней изнутри – не будет угрозы осадков и работы выполняться более тщательно, ведь от этого зависит успешная эксплуатация.

Утеплитель изнутри помещения защищается пароизоляционной плёнкой. А между ней и внутренней отделкой обязательное устройство вентиляционного зазора – внутренняя отделка не монтируется непосредственно на стропила. Для неё специально, так же как снаружи для обрешётки, набивается контррейка, или устраивается каркас.

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.