Главная » Элементы » Как устроена стропильная система мансардной крыши. Чертежи мансардной крыши. Установка подкосов и фронтонов

Как устроена стропильная система мансардной крыши. Чертежи мансардной крыши. Установка подкосов и фронтонов

Существует несколько вариантов крыш, под которыми можно разместить комфортное жилое помещение. Для того чтобы обеспечить максимальный объём подкровельного мансардного пространства, необходимо подобрать оптимальный угол наклона скатов и не забывать о снеговой и ветровой нагрузке на крышу. Мы рассмотрим наиболее популярные конструкции мансардной стропильной системы в условиях средней полосы.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Мансардная крыша даёт возможность получить дополнительное полезное пространство при сравнительно небольших финансовых вложениях, поэтому такое архитектурное решение завоевало большую популярность. Так что же называется мансардой?

Манса́рда (от фр. mansarde) - эксплуатируемое чердачное пространство (как жилое, так и нежилое помещение), образуемое на последнем этаже дома, либо последнем этаже части дома, с мансардной крышей.

Википедия
https://ru.wikipedia.org/wiki/Мансарда

Мансарда располагается в пределах несущих стен здания и опирается на них через мауэрлат, горизонтальные балки (затяжки) и стропила. Чем больше чердачное пространство, тем больше его полезный объём, который достигается путём увеличения угла наклона скатов и образуется более сложной стропильной системой. Расположение стропил мансардной крыши зависит от конструкции, которая может быть разных типов, а именно:

Шатровая или пирамидальная конструкция с минимальным объёмом подкровельного пространства.
Скаты шатровой конструкции опираются на боковые стропила и центральную стойку, поэтому объём подкровельного пространства здесь минимален
Вальмовая или полувальмовая крыша, в которой основное жилое пространство находится под трапециевидными скатами.
Стропила вальмовой крыши образуют два треугольных и два трапециевидных ската
Щипцовая конструкция, представляющая собой симметричную двускатную крышу с врезанными под прямым углом щипцами, что обеспечивает значительный объём чердачного помещения.
Многощипцовая крыша позволяет обустроить полноценный мансардный этаж
Двускатная симметричная крыша с мансардой − классический вариант, отличающийся простотой монтажа и стойкостью к ветровым воздействиям благодаря жёсткой конструкции.
Двускатная крыша требует наименьших затрат рабочего времени и небольшого расхода строительных материалов
Стропильная система мансардной ломаной крыши, обеспечивающая максимальный объём жилого пространства при относительно невысокой стоимости.
Ломаная крыша является оптимальным решением по соотношению стоимости возведения к объёму полезного пространства мансарды

Стропильная система должна выдерживать постоянные нагрузки, которые состоят из веса конструктивных элементов, утеплителя и кровельного покрытия. Кроме этого, существуют переменные нагрузки, зависящие от силы ветра и от веса снега на кровле. Выбор сечения несущих элементов и способа их соединения должен быть направлен на создание максимально прочной и жёсткой конструкции, равномерно распределяющей нагрузку на стены здания.

В зависимости от ширины здания применяются разные виды мансардных стропильных систем, которые делятся на висячие, наслонные и комбинированные.

Висячими называют стропила, которые опираются на стены здания через мауэрлат и затяжку, а в верхней части образуют конёк. При этом способе соединения отсутствует промежуточная опора, а распирающее давление на стены дома снижается с помощью ригелей, стоек и подкосов. Система висячих стропил обычно используется при ширине здания не более 6 м.
Для компенсации распирающих усилий в висячих стропильных конструкциях с длиной пролёта до 6 м используются затяжки и ригели
Наслонными именуют стропила с промежуточной опорой на внутреннюю стену дома. Они применяются, когда ширина здания составляет от 6 до 16 м. Чем она больше, тем больше элементов используется для равномерного распределения нагрузки.
Наслонные стропила имеют одну или несколько опор внутри дома
Комбинированный вид стропильной системы используется в мансардных крышах с переменным углом наклона скатов. Наиболее характерным примером служит ломаная мансардная крыша, где нижние стропильные ноги являются наслонными с опорой на стойку и мауэрлат, а верхние монтируются как висячие стропила с опорой на затяжку и бабку. При возведении мансардных крыш используются все виды стропильных систем, и их выбор зависит от конструкции, в которой они применяются.
В конструкции ломаной крыши верхние стропила являются висячими, а нижние − наслонными

Схема стропильной системы мансардной крыши

Для возведения крыши необходимо иметь проект, в котором указан перечень и размер конструктивных элементов, а также способ их соединения. Чтобы понимать принцип и последовательность монтажа, нужно знать назначение элементов стропильной группы и способ прилегания крыши к стенам здания. Мансардная крыша состоит из следующих элементов:

связующим элементом между стеной здания и стропильной группой является мауэрлат, который крепится на стены дома шпильками, скобами или анкерами;
на мауэрлат параллельно короткой стене здания крепятся затяжки, а вдоль длинной стороны устанавливаются лежни;
на центральном лежне монтируются вертикальные стойки;
на стойки опирается коньковый прогон;
стропила верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней частью соединяются с затяжкой, образуя карнизный свес;
стропильные ноги в верхней части соединяются ригелями;
на вальмовых крышах используются диагональные стропила и укороченные нарожники;
дополнительной опорой диагональным стропилам служат шпренгели;
для промежуточного крепления стропил используются стойки и подкосы;
при необходимости стропила удлиняются кобылками.

Основными несущими элементами мансардной крыши являются стропильные лаги, лежни и затяжки, а также вертикальные стойки и коньковый прогон

На схеме указываются размеры элементов стропильной системы, их расположение, углы наклона и способы врезки в узлах соединения. Обязательно также приводится информация о расположении сдвоенных стропил, наличии дополнительных опор, размерах карнизных и фронтонных свесов.

Схема является основным документом для сборки системы стропил, в ней отражаются все нужные параметры. Однако перед раскроем материала необходимо ещё раз проверить расчёты и создать шаблоны основных деталей. При отсутствии проекта провести расчёты и создать схему нужно самостоятельно.

Шаг стропил мансардной крыши

Перед началом работ нужно выбрать шаг стропил мансардной крыши. Расстояние между стропилами и нарожниками (в случае вальмовой крыши) зависит от нескольких факторов:

размера здания;
типа стропильной системы;
постоянной и переменной нагрузки на кровлю;
сечения стропил, стоек и укосов;
вида кровельного покрытия;
типа и шага обрешётки;
размеров утеплителя.

Для стропил, обрешётки и контробрешётки выбирают материал хвойных пород в соответствии со СНиП II-25, а нагрузку на стропила рассчитывают по СНиП 2.01.07 и СТ СЭВ 4868. Исходя из изложенного в строительных нормах и правилах, можно сказать, что для стропил длиной менее 9 м применимо сечение бруса от 50Х150 до 100Х250 мм при шаге от 60 до 100 см. Размер здания оказывает влияние на конструкцию фермы и наличие стоек, подкосов и ригелей, применение которых повышает прочность стропильных ног и позволяет увеличить шаг между стропилами до 120 см и более. Обычно для выбора шага используют справочные таблицы, которые содержат рекомендации с учётом длины стропил и сечения бруса.

Таблица: зависимость шага между стропилами от сечения бруса и длины стропил

Вид используемого кровельного покрытия также влияет на выбор шага стропил, потому что разные материалы имеют разный вес:

черепица в зависимости от вида весит от 16 до 65 кг/м 2 , шифер − 13 кг/м 2 . Такие тяжёлые покрытия подразумевают уменьшение шага стропильных ног до 60–80 см;
вес металлических покрытий и ондулина не превышает 5 кг/м 2 , поэтому шаг стропил можно увеличивать до 80–120 см.

На вальмовых крышах шаг нарожников в любом случае выбирают равным 50–80 см для придания скату большей жёсткости.

Кроме этого, шаг установки стропил зависит от:

Длина стропил и обрешётки мансардной крыши

При самостоятельных расчётах размеры некоторых конструктивных элементов крыши приходится вычислять по имеющимся габаритам здания и углу наклона скатов. Длину стропил иногда приходится корректировать для разных видов мансардной крыши, подбирая оптимальные размеры всей конструкции в целом.

Допустим, что основные размеры здания известны и необходимо рассчитать длину стропильных лаг для нескольких предполагаемых вариантов угла наклона и типа крыши. Пусть половина ширины здания L составляет 3 м, размер карнизного ската − 50 см.

Дополнительные расчёты показывают, что увеличение угла наклона нижнего ската с 60 до 70 о позволит прирастить ширину мансарды на 10%.

Длину обрешётки, соединяющей стропильные ноги, определяют, учитывая фронтонные свесы, которые защищают стены фасада от осадков. Длина фронтонного свеса зависит от высоты здания и выбирается в пределах от 40 до 60 см. Поэтому общая длина ската будет равна длине дома, увеличенной на удвоенную длину свеса.

Предположим, что длина дома равна 10 м, а фронтонный свес составляет 0,6 м. Тогда размеры обрешётки необходимо рассчитывать из учёта длины ската, равной 10 + 0,6 ∙ 2 = 11,2 м.

Рассчитывать параметры обрешётки следует с учётом длины фронтонных и карнизных свесов

Любая корректировка проекта требует тщательного пересчёта параметров стропильной системы с учётом возникших изменений.

Видео: расчёт мансардной крыши

Узлы стропильной системы мансардной крыши

Узлы стропильной системы крыши представляют собой место соединения отдельных элементов в единую конструкцию, которая позволяет равномерно распределить нагрузку на стены здания. Соединение производится гвоздями, саморезами или болтами с помощью накладных деревянных элементов или металлических угольников и пластин, а также путём соединения в паз. Для возведения двускатной крыши используют следующие основные узлы:

Коньковый узел, обеспечивающий соединение стропильных ног между собой и коньковым прогоном.
Места, в которых ригель связывает стропила для придания большей прочности и жёсткости стропильным фермам.
Точки крепления подкосов и стоек, которые придают дополнительную опору стропилам.
Карнизный узел, в котором стропила крепятся к затяжке или мауэрлату, образуя карнизный свес.

Узловые соединения стропильной системы должны выполняться так, чтобы обспечивалось максимально жёсткое крепление элементов между собой

Для двускатной ломаной крыши характерным является узел, где соединяются верхняя и нижняя стропильные лаги, вертикальная стойка, ригель и прогон. Такое сложное соединение требует применения врезок, болтов, стальных пластин и строительных скоб.

В самом сложном узле ломаной мансардной крыши соединяются пять стропильных элементов

Наиболее сложным узлом вальмовой мансардной крыши является место соединения боковых или диагональных стропильных ног с мауэрлатом. Боковое стропило в нижней части опирается на угловой брус мауэрлата и на врезанную балку, в другом варианте между врезанной балкой и стропильной ногой ставится вертикальная стойка или шпренгель. Верхняя часть вальмовых стропил крепится к коньковому прогону с помощью болтов или гвоздей.

Угловые стропила вальмовой крыши несут на себе наибольшую нагрузку, поэтому узел их соединения с мауэрлатом нужно продумывать наиболее тщательно

Описанные узлы применяются наиболее часто при монтаже стропильных систем разных конструкций и позволяют осуществить монтаж несущих элементов своими силами. Для эффективной и качественной сборки необходимы чертежи и изготовление шаблонов с выверенными углами стыков и врезок.

Видео: узлы стропильной системы

Расчёт стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является основой крыши, поэтому важно выбрать ту конструкцию, которая наиболее подходит климатическим условиям региона и имеющимся требованиям к размерам жилой мансарды. После выбора конструкции производится расчёт угла наклона скатов и высоты конька для требуемых размеров мансардного помещения. Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

Значение тригонометрических функций можно найти в справочных таблицах.

Таблица: значения тригонометрических функций для различных углов наклона ската

Самым сложным при проектировании мансардных крыш является подсчёт пиломатериала. Рассчитать количество необходимых стропил и увязать их со стандартной длиной в 6 м иногда бывает довольно сложно. Допустим, что мы выбрали самую сложную в расчётах вальмовую крышу размером 10Х13 м с учётом карнизных свесов длиной 80 см и углом наклона скатов 45 о. Тогда боковые стропила будут иметь длину 5 / sin 45 о = 7,04 м. Поэтому стандартный шестиметровый брус придётся удлинять. Обычно для стропил длиной чуть больше 6 м используют брус 100Х200 мм или доску 50Х250 мм.

Если здание имеет большие размеры, то для него требуются стропила длиннее стандартного размера в 6 м, поэтому брус приходится удлинять

Что касается горизонтального бруса перекрытия, то поскольку ширина здания равна 10 м, затяжки должны состоять из двух частей, которые либо опираются на внутреннюю стену здания, либо стыкуются между собой усиливающими элементами и опираются на прогон. Для затяжек и прогонов используют брус сечением не менее, чем 50Х200 мм. По периметру здания проходит мауэрлат, для которого используется брус 150Х150 мм или 200Х200 мм. По выбранной нами схеме периметр здания составляет 39,6 м, поэтому для монтажа мауэрлата потребуется семь шестиметровых брусьев. Размеры всех остальных элементов стропильной системы не будут превышать 6 м.

Вес пиломатериала стропильной системы рассчитывается путём суммирования длин всех элементов с определённым сечением и пересчёта их количества в кубические метры. Это необходимо для определения массы всей крыши, а также бывает нужным при закупке и транспортировке материала. Подсчёт производится по таблице, а затем полученные значения умножаются на вес 1 м 3 пиломатериала.

Таблица: расчёт количества пиломатериала в 1 м 3 и объём одной единицы материала

Сосновый пиломатериал при 12% влажности весит 505 кг/м 3 , при транспортной влажности 25% − 540 кг/м 3 . Вот некоторые примеры расчётов:

Если в 1 м 3 материала сечением 50Х200 мм содержится 16,6 досок, то вес одной доски будет равен 540 / 16,6 = 32,5 кг.
Если закупается 25 м 3 пиломатериала, то весить он будет 25 ∙ 540 = 13 500 кг.
Если требуется 100 досок 25Х200, то необходимо купить 100 / 33,3 = 3 м 3 древесины, которая будет весить 3 * 540 = 1 620 кг.

Важно отметить, что обрезной пиломатериал желательно приобретать с наименьшей влажностью, чтобы после монтажа он не коробился и не растрескивался, особенно это касается бруса большого сечения. Для строительства стропильной системы влажность древесины не должна превышать 18%.

Монтаж мансардной стропильной системы

Монтаж стропильной системы с жилым подкровельным пространством требует тщательной подготовки. Необходимо смонтировать удобные леса, настилы и лестницы, а также снабдить рабочие места страховочными верёвками. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, средствами защиты и исправным оборудованием. На земле необходимо выбрать ровное место для предварительной сборки ферм, разметки углов и изготовления шаблонов. Все деревянные элементы должны быть обработаны антисептическими и противопожарными составами.

После этого можно приступать к работам, которые проходят в следующей последовательности:

На стены с замурованными шпильками монтируется по периметру мауэрлат. При наличии внутри здания несущей стены укладываем на неё лежень или прогон одной высоты с мауэрлатом.
Если дом возводится из строительных блоков, то мауэрлат удобнее всего укладывать на резьбовые шпильки, замурованные в стену в процессе её кладки
На мауэрлат параллельно короткой стене крепятся затяжки с карнизными выносами.
На затяжках выставляются вертикальные стойки, ограничивающие мансардное помещение.
Стойки соединяются с затяжкой, служащей потолком мансардному помещению. Установленные таким образом фермы соединяются между собой горизонтальными прогонами.
Вертикальные стойки, верхние затяжки и горизональные прогоны формируют каркас мансардного помещения
Устанавливаются нижние, а затем и верхние стропила, которые крепятся в коньковой части.
Для укрепления нижних и верхних стропил используются подкосы, бабки и прибоины.
Монтируется обрешётка и лобовая доска на карнизном свесе.
После установки всех стропильных лаг остаётся уложить обрешётку и прибить лобовую доску

Мы рассмотрели сборку стропильной системы на примере ломаной мансардной крыши. Сооружение прочих конструкций состоит из аналогичных операций и в основном заключается в выполнении работ по проектной монтажной схеме, где отражены способы соединения элементов стропильной системы. При наличии тщательно рассчитанных чертежей бригада из четырёх человек в состоянии смонтировать крышу со стропильной системой любой сложности.

Видео: монтаж мансардной крыши

Мы рассмотрели стропильную группу мансардной крыши, её конструкцию, расчёт, а также схему и описание основных узлов. Предложили вариант пошагового монтажа несущих конструкций мансарды, приложили иллюстрации и видео, которые поясняют порядок сборки конструктивных элементов мансардной крыши. Теперь её успешное возведение зависит только от тщательности выполнения требований инструкций и технологий и наличия у исполнителей определённых навыков проведения строительных работ. Желаем вам успехов.

Просто крыша без дополнительных элементов или же неотапливаемый чердак мало кого устраивает. Отличной альтернативой эти двум решениям оказывается сооружение мансарды. Чтобы она полностью выполняла свои функции, требуется еще и выполнение кровли по особой технологии.

Отличительные черты

У всех мансардных крыш есть одна важная особенность – это подпирающие стены, которые являются заметно выше, чем в случае холодного чердака. Скат, разделяемый четко на пологий и относительно крутой, нужно делать максимально тщательно. Имеет смысл даже приглашать профессионалов, потому что экономия на их услугах, как показывает практика, иррациональна и приводит только к вредным последствиям. Работы еще можно выполнить самостоятельно, но вот подготовка проекта мансарды намного сложнее, чем в случае с обычной кровлей.

Обязательно оборудуется слой гидроизоляции, чтобы исключить проникновение влаги в помещение. Внешнее покрытие всегда создается только из материалов, отличающихся одновременно легкостью и крепостью. Изнутри отделку ведут по большей части при помощи гипсокартонного листа и основанных на нем материалов. Несущие конструкции делаются исключительно из дерева либо металла. От утеплителя до кровельной отделки требуется оставлять пустой промежуток для максимальной вентиляции.

В отличие от простого чердака мансарда всегда оснащается конвективной принудительной вентиляцией. Благодаря ей застоявшийся воздух поднимается к коньку крыши и покидает ее сквозь аэраторы. А одновременно с этим свежие воздушные потоки проходят внутрь при помощи карнизных продухов. Непрерывная циркуляция помогает поддерживать приятный микроклимат. Совершенно отпадают проблемы с избыточной влажностью и духотой.

Разновидности

Мансардная крыша представлена разными форматами. Ломаная кровля оборудуется на всех скатах парой скатных плоскостей, одна из них является пологой, а другая – с большим уклоном. Первая плоскость наклоняется на 20–30 градусов, нижняя на 60–80 градусов. Такое решение рекомендуется для частных домов шириной максимум 6 м. Сложности при работе с ломаной крышей оправдываются возникновением полноценного верхнего этажа, стропила подкрепляются стойками, низовой пояс оказывается базой для полов.

Полувальмовая крыша – это такое решение, которое опирается на мауэрлат через симметричную систему стропил. Над фронтонами делаются миниатюрные скаты. Четырехскатная кровля всегда сложнее, чем двускатная особенно в плане строительства стропил. Мансардные окна в вальмовых крышах ставятся чаще всего в той же плоскости, что и кровельный пирог. Но если окна будут закрыты недостаточно плотно, мансарда окажется залита дождями и талой водой.

Датский формат отличается от простой вальмовой наличием фронтонов, улучшающих освещение мансарды через вертикальные проемы. Стропила вальмовых крыш не имеют точек перелома, идут прямо. Верхний конец угловых ребер упирается в конек, протяженность которого определяется особенностями стропил. Четырехскатные покатые крыши тоже иногда делаются ломаными. Шатровая мансардная крыша близка к вальмовой, за исключением того момента, что в ней не ставится конек.

Многощипковый тип выполняется как сочетание нескольких двускатных блоков. Особенностью этого типа является изощренная геометрия с массой изломов. А также может создаваться свод, купол, конус и некоторые другие конструкции, но это уже более сложные варианты, поэтому выполнять подобные работы должны только квалифицированные специалисты. Эстетические качества и внешняя необычность позволяют реализовать самые сложные замыслы. Полумансардная кровля оборудуется в тех случаях, когда очень важно задействовать пространство максимально полноценно и выполнить вертикальное остекление на этаже.

Выбор формы

Двускатный формат проще всего в работе и позволяет экономить применяемые материалы. Но за все нужно «платить» – и в данном случае «платой» выступает уменьшение доступной полезной площади. Кроме того, придется сооружать стены под наклоном, что не даст поставить внутри высокую мебель и предметы интерьера. Для обособленной спальни этот вариант является оптимальным, а если нужно создать другое помещение, то лучше выбрать какую-то иную схему обустройства.

Среди потребителей наиболее востребованы ломаные крыши , под которыми легче всего создать качественную жилую зону. Отказавшись от выступающих со склонов окон, можно упростить технологию, но при этом возрастет затрата материалов. Если на первом месте такие соображения, как получение необычного вида верхотуры и максимально интенсивный сход осадков, тогда стоит избрать многощипковый вариант. Он отличается впечатляющей сопротивляемостью механическим нагрузкам. В случае возникновения тех или иных трудностей следует дополнительно проконсультироваться со специалистами по конкретному дому.

Односкатная кровля мало подходит для обустройства мансарды, потому что оборудовать ее с большим скатом можно только за счет усиления стропил и увеличения расходов на кровельное покрытие. Вальмовый и полувальмовый (иногда еще называемый датским) форматы дают возможность возвести просторную комнату с приемлемой высотой потолка. Но стропила в таком случае соорудить труднее, чем при использовании одного ската, а общая стоимость работ ощутима почти для всех заказчиков.

С учетом дополнительных слоев в кровле получается, что от пола до конька крыши должно быть как минимум 250 см. Для сооружения двухуровневой мансарды придется зарезервировать от пола до потолка больше 5 м. Продумывая геометрическую форму и величину постройки, нужно всегда уделять внимание тому, как встанут окна. Поставив их в плоскости кровли, придется заботиться об отделке, чтобы исключить попадание осадков внутрь.

Стропильная система

Какие бывают?

Под мансарду можно построить стропильный комплекс одного из трех основных типов, а именно:

наслонный;
подвесной;
комбинированный.

Подвесная стропильная система, опирающаяся лишь на прогоны коньков и мауэрлаты, кладется с использованием верхних и нижних затяжек. На скатах, превышающих 400 см по длине, нижние части стропильных ног нужно подкреплять стойками либо подкосами, чтобы исключить провисание. Преимущество подвесного варианта состоит в том, что он весь расположен в участках, не используемых людьми, и позволяет предоставить массу свободного места.

Наслонные каркасы формируют в тех случаях, когда наверху расположен тяжеловесный кровельный материал. Независимо от типа исполнения высота потолков в жилых мансардах не может быть менее 230 см. Наслонный вид идеален, если в середине дома расположена несущая перегородка. Нагрузка от конструкции равномерно раскидывается по ней и по наружным стенам. Организовать каркас таким путем легко и удобно, но при этом от внешних стен до внутренней должно быть максимум 700 см. Подвешиваемая разновидность полезна, если в здании отсутствуют и несущие перегородки, и колонны, поэтому не получится на них передать давление от крыши. Опорными точками в данном случае выступают прогон конька и мауэрлат.

Если крыша небольшая (площадь не выше 50 м²), можно построить стропила по простейшей схеме. В нее входят «ноги» и затяжка, ориентированная по горизонтали. Когда постройка большая, придется использовать для усиления схватки, стойки и подкосы, но укрепление оборачивается уменьшением полезной доступной площади. Нельзя использовать элементарный тип, если от одной стены сооружения до другой более 14 м. А вот когда опора кровли посередине будет осуществляться не перегородкой, а колоннами, то применяют смешанные стропила.

Суть проста: одни из стропил переводят механическую нагрузку на колонны, прочие элементы выполняются в висячем виде. Преимущество такого шага очевидно, он сокращает потребность в дополнительных деталях и не давит чрезмерно на основание дома. В любом случае обустройство мансарды и ее тип продумываются в момент проектирования, так как характеристики стен, фундамента, стропил и крыши тесно взаимосвязаны. Решение о переделке готового дома либо о дополнении обычного дома мансардой означает необходимость переработать все расчеты и схемы. Особенно усложняется работа на сложных грунтах, где подземные воды стоят высоко.

Расчёт

Мансардные стропила на период эксплуатации должны полностью (с запасом) переносить нагрузку:

их собственной массы;
пирога крыши;
наибольших возможных порывов ветра;
среднегодовой нагрузки от снега и льда;
пиковые нагрузки от осадков.

Если крыша очень крутая (более 60 градусов), можно смело пренебречь давлением , которое оказывают снег и дождь. Но зато значительно увеличивается воздействие, оказываемое ветрами, даже относительно слабыми. При расчетах учитывают пару параметров: сечение стропил вместе с балками, их еще называют затяжками, и расстояние при их установке. Не стоит полагать, что величина деревянных брусьев увеличивается при росте нагрузок на них. Наибольшая жесткость сооружений достигается при использовании бревен, диаметр которых составляет 12–20 см или при взятии пиломатериалов сечением 4–20 см, при этом монтажный шаг составляет 50–120 см.

Без специальных инженерных знаний и сведений о строительстве дома рассчитать постройку более точно никак не получится. Онлайн-калькуляторы неспособны дать что-то, кроме предварительных прикидок. Расчеты, проведенные с их помощью, понадобится проверять дополнительно. Необязательно консультироваться со специалистами, но можно просто ориентироваться на готовые цифры. Пусть нагрузка от снега на плоскую проекцию ската равняется 100 кг на 1 м², ее уклон составляет 60 градусов, а длина пролета равна 450 см (до подкосов), а стропила расставлены через промежуток 1,2 м.

К примеру, лицевое покрытие представлено шифером. Фактическая масса снеговой нагрузки составляет 100х0,25 (0,25 – коэффициент уклона). Удельная масса шифера с типичным профилем = 25 кг на 1 м², а суммарный удельный вес составляет 50 кг на каждом квадратном метре. Чтобы пересчитать удельные веса на погонные метры стропил, требуется умножать полученный показатель на установочный шаг. Потом выбирают сечение стропил соответственно длинам пролетов; но важно учесть, что готовые схемы годятся только для относительно простых вариантов, а если крыша большая или сложная, то придется обращаться к профессионалам.

Правильный расчет кровли должен учитывать не только ту нагрузку, которую создает она сама , но и давление от ветра, от снеговой массы (берется среднее максимальное значение по данным многолетних наблюдений в конкретной местности). Дерево для стропил отбирается с таким расчетом, чтобы на 1 погонный метр приходилось максимум три неглубоких сучка, величина которых составляет не более 3 см по наиболее длинной грани. Древесина не должна иметь ни одной сквозной трещины, а наивысшая допустимая влажность может быть 18%.

Возведение конструкции и укладка «пирога»

Каркас: устройство

Составить грамотный проект и просчитать точные размеры элементов в нем – это только половина дела. Необходимо еще и суметь реализовать намеченное как следует. Работа по строительству каркаса упрощенным методом позволяет сделать ломаную мансардную крышу в две стадии. Сначала собираются фермы стропил на земле, затем они укладываются на подготовленные стены. Для сборки нужны доски сечением 150х50 и 100х50 мм, длина их ровно 600 см.

Чтобы соорудить каркас стропил своими руками, нужно сделать следующее:

приготовить балки на нижний пояс фермы, учитывая свесы на 250–270 мм по всем сторонам;
при недостаточной длине бруса увеличить ее, приколачивая гвоздями накладку подходящего сечения;
присоединить к балке, разложенной на земле, вертикальные стойки, формирующие стены будущей мансарды;
закрепить балки потолков и опоры коньков;
дополнить их и углы конструкции парой досок для разметки под висячие стропила;
в точном соответствии с местом отрезать элементы и прикрепить их;
из остатков пиломатериала аналогичным образом построить низовые ножки стропил и приколотить их к каркасу;
повторить все те же действия при монтаже оставшихся ферм.

Лицевые фронтоны в большинстве случаев оборудуются окнами либо дверьми, выводящими на балконы. Чтобы упростить работу, все пояса и стойки желательно сооружать на земле. Получив необходимые каркасы, их по одному поднимают и последовательно, двигаясь от первого же фронтона, крепят на положенном месте. Избежать падения фронтона легко – нужно только поставить распорки и присоединить их прочно к стенам. Расстановка всех следующих ферм должна происходить именно так, как это показывает чертёж.

Выставленные стропила прикрепляют к стенам, вкручивая скобы во второй по высоте венец либо используя уголки из стали и саморезы с цинковым слоем. Если же стены выполнены из кирпича или иных капитальных блоков, присоединение стропил достигается за счет мауэрлата. Деревянный брус, размещенный по всему периметру, крепится на шпильки или на болты анкерного типа. Отделять такую конструкцию от каменной поверхности должна гидроизоляция (слой рубероида). На этом работу с самими стропилами можно считать завершенной.

Гидроизоляция

Чтобы обеспечить сохранность кровли на долгие годы вперед, очень важно положить ряд слоев материалов, обеспечивающих надежное прикрытие от негативных факторов.

Обязательно используют диффузионные мембраны, которые одновременно выполняют следующие функции:

не пропускают ветер;
блокируют проникновение осадков;
свободно проводят наружу пары воды.

Первое из полотен раскатывают в нижнем сегменте крыши, прикреплять его к доскам нужно строительным степлером. При монтаже всех последующих полотен предусматривается напуск 0,1–0,15 м. Когда будет закрыто все основание, можно набивать обрешетку. Затем настилают окончательное покрытие. От того, каким оно будет, зависит и монтаж, технологические нюансы работы.

Вместо простой гидроизоляции, на мансарде лучше всего применять материалы с минимальным накоплением конденсата. Они помогают избежать промокания слоя утеплителя. Наилучшим вариантом такого покрытия считают пленки из полимерных материалов без перфорации. Какой бы тип ни использовался, в пироге для него отводится вентилирующий зазор величиной 50 мм. При помощи рулонов полиэтилена с внешним алюминиевым слоем удается одновременно гарантировать удержание тепла в мансарде.

Армированный полипропилен неизменно лучше полиэтилена, поскольку он крепче и невосприимчив к действию ультрафиолета. Одна грань подобной пленки имеет антиконденсатные свойства, ее делают из смеси целлюлозы и вискозы. В результате проверок в лабораторных условиях удалось доказать, что антиконденсатные покрытия вбирают много воды и сохраняют ее внутри без образования капель. Стоит изменить условия, создавшие конденсат, так материал довольно быстро высохнет. Разумеется, следует внимательно выбирать, какую сторону положить наружу.

При острых углах наклона кровли гидроизоляция надежно обеспечивается ветрозащитными либо пароизоляционными мембранами. Если скаты относительно пологие, то обязательно используют пленку, защищающую от конденсата. Диффузионные мембраны обязательны в крышах, имеющих один выход для воздуха: два и более вентиляционных зазора позволяют обычно обойтись простыми материалами. Влагозащитные пленки над жилыми помещениями кладутся в два слоя. До монтажа их следует хранить в темном пространстве со стабильной температурой, вдали от нагревателей и ламп накаливания.

Утепление

Раскладка утеплителя изнутри производится слоем минимум 200 мм. При такой толщине уровень теплоизоляции будет достаточен и гарантирует профилактику как от зимнего переохлаждения, так и от летнего перегрева. Если слой теплозащиты слишком мал, снег будет подогреваться. Непрерывное таяние и застывание быстро приведет в негодность даже самые надежные кровельные материалы. Если мансарда не защищена сверху, придется в летние знойные дни использовать мощные кондиционеры.

По мнению профессионалов, правильно утеплить мансардную кровлю можно при помощи пеностекла, минеральной ваты либо пенополистирола. Вспененные материалы не вбирают воду, а пластики являются более горючими, чем ватные утеплители. Если использовать экструдированный полистирол, можно одновременно обеспечить приличную звукоизоляцию. Используя вспененное стекло, можно застраховать себя от пожара, мороза, гниения под действием высокой влажности. Преимуществом ваты является доступная стоимость и удобство при работе; ее базальтовая разновидность выделяется повышенной крепостью.

Утепляющие материалы фиксируются с использованием обрешетки. Ее формируют на основе планок. Ширина отдельного блока составляет 100–150 мм, толщина его равняется 50 мм. Выбрав теплозащиту, невосприимчивую к влаге, можно иногда отказаться от пароизоляции. Но опытные специалисты полагают, что такой шаг опрометчив в любом случае. Ведь неизвестно, как со временем изменятся условия внутри кровельного пирога, насколько жесткие погодные катаклизмы он будет выдерживать.

Чтобы в мансарде, предназначенной для зимнего проживания, не образовывались мостики холода, нужно помимо основного слоя защиты предусмотреть еще один - он окружает стропила и их ноги. Конечно, стропила перестают быть видны визуально, и требуется сразу отметить, где конкретно они проходят. Иначе последующее закрепление материалов и элементов конструкции окажется очень сложным делом, граничащим с авантюрой. Над теплоизоляцией всегда расставляют пленку, проницаемую для водяного пара. Подсчет потребности в материалах для утепления производится на основе данных о внутреннем объеме помещения, но следует еще предусмотреть запас, чтобы перерасход при браке в работе и по другим причинам не повлиял на результат.

В качестве утеплителя можно применять еще и эковату. Преимущества ее очевидны, но все работы должны выполняться строго подготовленными бригадами, располагающими специальным оборудованием. О самостоятельном монтаже такого утепляющего слоя нечего и думать. Недостатком экологической разновидности ваты является ее состава. Ввиду наличия хлопьев целлюлозы материал легко воспламеняется. В качестве усилителя эффекта других вариантов теплозащиты применяют пенофол, а вот сам по себе он бывает необходим крайне редко.

Доборные элементы: установка

Даже когда на крыше уложено лицевое покрытие, это еще не значит, что все работы завершены.

Требуется монтировать доборные элементы, которые выполняют довольно разнообразные функции:

делают края скатов упорядоченнее на вид;
прикрывают внутренние и внешние ребра;
изолируют пирог от просачивания осадков, пылинок и различных насекомых, мелких птичек.

При монтаже профнастила применяются разные доборные детали. Монтировать почти все из них приходится на последнем этапе работы над крышей, но отдельные виды нужно ставить перед укладкой листов. Все эти подробности стоит изучить заранее, чтобы не разрушить уже подготовленные конструкции и не перерабатывать их с нуля. Капельники полагается присоединять к стропилам по линии нижней карнизной полосы, причем до набивки обрешетки. Такие элементы являются обязательными в малоэтажных домах, не оборудуемых системами водостока.

Ендовы или разжелобки представляют собой вогнутые углы из стыкующихся плоскостей скатов. Именно в этих местах чаще всего возникают протечки крыши, поэтому при работе им нужно уделить повышенное внимание. Дно ендовы ставится до раскладки профиля на непрерывные обрешетки из досок. Ширина обрешетки должна составлять 0,6 м в обе стороны. Верхние планки по форме напоминают простой угол с тем же сечением, что и у донной детали. Выкладывают их после того, как профлист уложат и прикрепят.

Если крыша пологая, ендовы полагается покрыть мастикой, а на более крутых конструкциях под стальными уголками размещают гидроизоляционную полосу. Ширина этой полосы на 0,2 м превосходит ширину ставящейся детали, причем выход справа и слева должен быть одинаковым – по 100 мм. Планка примыкания, обводящая по периметру основание дымохода из кирпича, ставится примерно так же, как и ендова, она разделяется на две части. Нижние планки должны подстилаться гидроизоляционным ковром. Верхние кромки вводят в штрабы, глубина которых составляет приблизительно 15 мм.

Нижние обводки дымоходов проклеиваются уплотнителем, потом ставится покрытие , а когда уложат профнастил, пирог накрывают верхним обводом. Примыкания к стенам могут создаваться без двухслойной защиты металлом. Нижнюю планку просто заменяют наклеиваемой гидроизоляцией, которую ставят по стыковочной линии. Чтобы отделать значительную площадь, требуется класть планки с нахлестом от 0,1 м. Доборные элементы закрепляются над профнастилом в двух плоскостях.

Кровлю присоединяют саморезами величиной 0,19х0,48 см, их ставят с шагом 0,4 м. Карнизные планки ставятся только после монтажа конструкций, удерживающих водосточные желоба. При использовании коротких кронштейнов это требование не действует. Если планки еще не поставлены, торец оберегают вентиляционными лентами либо москитными сетками. Торцевые планки для профнастила прикрепляют к доскам на торцах, высокие ребра этих элементов выводятся над скатом точно на ту же отметку, что и профили.

На двускатную крышу со скатами в форме прямоугольника деревяшки приколачивают к торцам раньше, чем монтируют основное покрытие. Их роль заключается в формировании некоего бордюра по всему периметру, он сделает раскладку листов более точной. Торцевые доборы, представляющие угол с неодинаковой шириной полок, монтируют с перекрытием одной из полок конечной волны листа. Ребристая разновидность оснащена еще одним ребром, ориентированным по линии сгиба. Такая конструкция одновременно повышает прочность и эстетические характеристики деталей.

Коньковая планка неизменно используется на любой крыше со скатами. Она не только перекрывает «макушку» кровли механически, но и завершает визуальный образ сооружения в целом. Коньковые планки ставятся после размещения по всей линии монтажа вентилируемого уплотнителя, дублирующего рельеф крыши в этом месте. Обрешетка ставится сплошная, перекрываемая усиленной гидроизоляцией. Саморезами коньковые планки пришпиливают к выпуклым гофрам, шаг выставления крепежа может достигать 300 мм.

Независимо от типа снегозадержатели ставятся только на непрерывную обрешетку. Когда мансарда построена в виде нескольких ступеней, задерживать сходящий снег нужно для каждой из них по отдельности. Те же конструкции ставятся под входными группами и под окна. Доборы, останавливающие снежную массу, нужно расставлять в 350–500 мм от краев свесов, по прямой или по правилу шахматного порядка. Прикрепление обеспечивается при помощи саморезов с шайбами, повышающими плотность.

Иной подход практикуется на черепичной крыше. Там доборы делаются из глины; более того, их перечень существенно отличается. Есть коньки причудливых конфигураций, напоминающие лилию или даже орла. Есть узлы для вентиляционных систем. Нестандартные участки обшиваются элементами в форме букв Y, T, X. А также используются насадки, ребристые желобки, кровельные зонты, изготовляемые из различных видов металла.

При работе на фальцевой крыше, кроме монтажа ендовы, требуется повышенное внимание уделить коньковому узлу и точкам примыкания. Поскольку фальцевые конструкции могут набирать заряды статического электричества, использовать их без молниеотводов недопустимо. Выбор доборов для вальмовых и полувальмовых кровель определяется видом использованного конструкционного материала. Максимум сил нужно потратить на задержание снега и обеспечение полноценного стока воды. Водостоки и коньки обязательно оснащаются специальными заглушками.

Красивые примеры

При создании мансардных крыш для частных домов внимание уделяется не только их техническим характеристикам, но и внешней притягательности. На фото показана изящная мансардная кровля, покрытая красной черепицей. Ее строительство явно оказалось делом непростым – чего стоят хотя бы все геометрические изломы. Но результат, особенно дополняемый окном сложной конструкции, явно стоит затраченных усилий.

Полувальмовая крыша, блестящая в лучах солнца за счет металлического покрытия, смотрится очень хорошо. Четырехскатная конструкция не может считаться простой, но зато удалось сделать высокую мансарду с окнами, вытянутыми вверх. Часть заказчиков предпочитает варианты с балконом, а опытные строители знают, как удовлетворить этот запрос. Вот так может выглядеть каркасный дачный дом, из мансарды которого открыт выход на крытую площадку. Внешнее ограждение, выполненное из фигурных деревянных элементов, не только обеспечивает полную безопасность, но и придает строению в целом дополнительный шарм.

Вот альтернативное решение: балкон оборудован не на торце кровли, а в длинной ее плоскости. Благодаря этому удалось ценой сокращения ширины сделать конструкцию продолговатой. Выход наружу обеспечивают не двери, а поднимающиеся створки окон. Но окно балконного типа успешно выполняет свою функцию даже при заметно меньшей площади. На фото показана одна из таких систем, в которой использованы металлические перила по бокам, а во фронтальной плоскости поставлено высокопрочное стекло.

Полноценная вальмовая крыша может иметь очень причудливую геометрическую форму. Это не только множество скатов, но и изогнутые криволинейные поверхности. Высокая сложность работы и ее дороговизна оправдываются хорошей сочетаемостью с декоративными элементами стен и интересными оформительскими эффектами. Если нет желания идти на какие-то радикальные изыски, можно просто выбрать двухскатную конструкцию и реализовать ее максимально добротно. Это можно сделать со спокойной геометрией, при этом создав вполне комфортные условия для живущих на мансарде.

Об устройстве мансардной крыши смотрите в следующем видео.

В стремлении эффективно использовать всю доступную площадь загородного дома многие хозяева обустраивают мансарду. Делая это, необходимо быть готовым и к обустройству крыши определенным образом. По своей сути мансарда является переоборудованным чердаком и требует определенных конструктивных решений и некоторых переделок в теплоизоляции и кровле. В целом, строительство мансардной крыши загородного дома мало чем отличается от возведения крыш другого типа. Но в силу эксплуатационных особенностей крыши мансарды и предъявляемых к ней требований необходимо обладать знанием и пониманием специфики обустройства этого типа крыш.

Типы мансардных крыш

Как и любые строительные работы, возведение крыши мансарды начинается с этапа проектирования и выбора наиболее подходящей для строения мансардной крыши, её вида и типа. Для мансарды используют односкатные или обычные и ломаные двухскатные крыши. Ко всему прочему, на внешний вид крыши влияют используемые материалы и конструктивные особенности самой крыши.

В зависимости от конструктивных особенной самого здания при строительстве мансарды используют несколько стандартных решений для крыши. Мансардные крыши: фото и описание

Двухскатная крыша для одноуровневой мансарды. Этот вариант представляет собой обычную двухскатную крышу, под которой обустраивается мансарда. Во время проектирования и строительства не возникает больших сложностей в силу простоты расчетов и легкости работ по возведению стропильной конструкции. Основным недостатком такой конструкции крыши является маленькое внутреннее помещение мансарды с довольно низкими потолками.

Ломаная двухскатная крыша для одноуровневой мансарды. В отличие от обычной двускатной крыши для мансарды, в ломаной конструкции используются 4 скатные плоскости, расположенные под разными углами. Этот тип конструкции крыши несколько сложнее в проектировании и возведении, но его неоспоримым плюсом является полноразмерное внутреннее помещение.

Одноуровневая мансардная крыша с выносными консолями. Конструкция этого типа крыши более сложная в сравнении с предыдущими. Но просторное помещение и полноценные вертикальные окна компенсируют недостатки в сложности проектирования и возведения. Конструктивной особенностью мансарды с такой крышей является её смещение и выдвижение за пределы одной из сторон дома, а крыша больше похожа на односкатную.

Двухуровневая мансардная крыша со смешанным типом опирания. Крыши этого типа являются самыми сложными в проектировании и возведении. Подобные крыши проектируются в комплексе с домом, как одно целое, по причине разноуровневого размещения комнат.

Различные проекты мансардных крыш по своей конструкции мало чем отличается от обычных скатных крыш. Конечно, есть определенные конструктивные особенности, но в целом они такие же, как двускатные или односкатные, и состоят из следующих основных элементов:

. Кровля . Внешняя часть крыши, которая выполняет функцию защиты от различных атмосферных явлений.

. Обрешетка . Чаще всего деревянные доски, к которым крепится кровля, а также изоляционные материалы.

. Коньковый прогон . Верхняя часть всей стропильной конструкции.

. Стропила . Это ребра жесткости всей конструкции крыши, они могут быть наслонными и висячими. Для крыши мансарды используются наслонные стропила.

. Мауэрлат . Этот элемент конструкции представляет собой балки, уложенные по периметру внешних стен и связанные со стенами при помощи специального крепежа. К мауэрлату крепится вся стропильная конструкция.

. Диагональные связи . Чтобы обеспечить надежность и прочность всей стропильной конструкции, стропила связывают с продольными балками и вертикальными стойками при помощи диагональных связей или скосов.

. Внутренние опоры . Для придания крыше устойчивости стропила и/или коньковый прогон подпирают вертикальными балками.

. Изоляционный слой . В силу того, что крыша мансарды и внутренние помещения представляют собой практически одно целое, для соблюдения температурно-влажностного режима между кровлей и стенами помещения укладывается многослойный изоляционный пирог. Изоляция состоит из гидро- и пароизоляции, звуко- и шумоизоляции, а также толстого слоя теплоизоляции. К тому же, правильная изоляция крыши мансарды важна и для сохранности самой кровли.

Технология строительства мансардной крыши

При проектировании и возведении мансардной крыши многие строители и проектировщики либо по незнанию, либо, выполняя свою работу кое-как, допускают серьезные ошибки в изоляции, вентиляции и стропильной конструкции. В результате получается мансардная крыша, которая буквально через пару сезонов приходит в негодность, появляется грибок, плесень, а кровля начинает протекать или вовсе разрушается. Происходит это по причине нарушения технологии строительства мансардной крыши.

В силу того, что крыша мансарды максимально притянута к стенкам внутреннего помещения, а получить прекрасные показатели теплообмена в этом случае достаточно трудно, вся конструкция мансардной крыши должна иметь превосходную теплоизоляцию, вентиляцию и правильно возведенную стропильную конструкцию с использованием древесины, обработанной средствами огнебиозащиты.

Чтобы крыша мансарды получилась надежной и долговечной, необходимо знать следующее:

толщина стропил должна быть более 250 мм. Для таких стропил можно использовать клееный брус;
в качестве теплоизоляции использовать материалы, которые не будут терять своих свойств в случае повышения влажности. Например, экструдированный вспененный полистирол или вспененное стекло;
между кровлей и слоем теплоизоляции делаем полноценную вентиляцию с продухами и вытяжками, по которой воздух будет циркулировать под всей поверхностью крыши;
с внутренней стороны по всей поверхности теплоизоляции необходимо обустроить слой пароизоляции;
с внешней стороны стропил под кровлю укладывается слой гидроизоляции и при необходимости слой звукоизоляции.

Такие требования обусловлены определенными природными и физическими явлениями. Но обо всем по порядку:

Большая толщина стропил требуется для возможности укладки между ними слоя теплоизоляции толщиной в 20 см, а это в свою очередь влечет за собой увеличение массы всей конструкции крыши, которую и держат на себе стропила.

Древесина для всей конструкции обрабатывается специальными средствами по защите от огня и микроорганизмов, что является строгим требованием СНиП. Это сохранит её от повреждений грибками и увеличит срок её эксплуатации.

Если для теплоизоляции использовать такие популярные материалы, как минеральную и стекловату, то можно выиграть лишь в удобстве укладки и облегчении всей конструкции в целом. Но вата, какая бы она ни была, это вата, которая как губка впитывает воду, слеживается и теряет свои изоляционные качества. Если Вы выберете какой-либо другой материал, помимо полистирола и вспененного стекла, следует ориентироваться на полную устойчивость к влаге, малый коэффициент теплопередачи и относительно малый вес.

Толщина теплоизоляции в 20 см необходима потому, что в наших широтах зимой очень холодно, летом весьма жарко. А особенностью конструкции мансарды являются большие потери тепла зимой и быстрое прогревание помещения летом. Большой слой теплоизоляции будет препятствовать потере тепла и его проникновению внутрь. Но это лишь одна из причин, вторая заключается в сохранности кровли. Дело в том, что тепло, которое уходит их помещения зимой, подогревает кровлю, на которой лежит слой снега и частично заставляет его подтаивать, а снег является природным утеплителем. Подтаявший снег при минусовой температуре превращается в лед, который не имеет никаких теплоизоляционных свойств, он утяжеляет крышу и напоследок разрушает саму кровлю. А так как за один день может пройти до 100 циклов оттаивания и замерзания, кровельный материал выйдет из строя буквально за один сезон. Летом же в помещении становится неимоверно жарко и душно, и требуется установка кондиционера, а то и двух. Но этих неудобств можно избежать, обустроив толстый слой правильной теплоизоляции.

Не менее важна и полноценная вентиляция крыши. Она поможет охладить крышу, как летом, так и зимой, а также убрать избыточную влажность из-под кровли. Все это обеспечит комфортное проживание в помещении мансарды, убережет от появления плесени, грибков и гнили, в придачу сохранит кровлю от разрушения зимой.

Касательно паро-, гидро- и звукоизоляции, то тут все просто. Пароизоляция пропускает сквозь себя избыточную влагу со стороны помещений и препятствует её проникновению извне, гидроизоляция защищает теплоизоляционные материалы и помещение от случайных попаданий влаги. А звукоизоляция понижает уровень шума от ударов дождя, града и ветра по поверхности кровли.

Поэтапное строительство мансардной крыши

Выполнение всех работ по созданию крыши для мансарды требует от строителей определенного опыта в этой сфере. В отличие от обычных скатных крыш, возведение мансардной крыши своими руками несколько сложнее по причине обустройства в самой крыше расположенных под углом окон и ломаной конструкции скатов. Чтобы выполнить строительство мансардной крыши своими руками, необходимо придерживаться следующих этапов работ:

Проектирование

Первое, что придется сделать, это разработать проект крыши. Для этого можно обратиться к специалистам или, если хорошо владеете компьютером, сделать все самостоятельно в архитектурной программе. Так же на этом этапе проводятся все необходимые расчеты нагрузок, угла наклона скатов крыши и прочее. Чтобы сделать все правильно, следует обратиться за необходимой информацией к такому документу, как СНиП «Нагрузки и воздействия».

Возведение стропильного каркаса

Этот этап работ наиболее трудоемкий, и чтобы мансардная крыша своими руками была сделана качественно, потребуются объединенные усилия 3 - 4 человек. Начинаем возведение крыши мансарды с укладки и закрепления мауэрлатов по всему периметру дома, используя брус сечением 100х100 мм.

Строительство мансардной крыши фото:

После этого устанавливаем каркас для помещения мансарды, стойки которого также будут выполнять роль подпорок для стропильной конструкции. Для этого используем брус сечением не меньше, чем сечение продольных балок, на которые будут опираться стойки. Первым делом устанавливаем вертикальные стойки в начале и в конце здания. Закрепляем их к продольным балкам при помощи специальных штампованных металлических уголков и саморезов. Для облегчения всех работ по крепежу используем шуруповерт. Теперь укладываем поверх стоек перемычку и закрепляем её.

Натягиваем шнур между двумя полученными арками, и если все было сделано правильно, он будет строго по горизонту, если нет - придется разобрать одну из арок, немного подрезать и заново установить. Теперь по натянутому шнуру устанавливаем подобные арки с шагом, который предусмотрен для стропил. Полученные арки соединяем между собой перемычками, которые закрепляем штампованными уголками или гвоздевыми пластинами.

Собрав каркас будущего внутреннего помещения, приступаем к установке стропил. Начинаем с тех, которые имеют наибольший угол наклона и находятся на одном уровне с каркасом помещения мансарды. Особых сложностей тут нет. Брус для стропил подрезается до нужной расчетной длины, в основании бруса вырезается паз для установки на мауэрлат, а верх срезается под определенным углом. После чего каждое стропило устанавливается на место и фиксируется к основной конструкции.

Следующий шаг несколько сложнее, так как придется устанавливать верхние стропила. Сложность заключается в соблюдении определенного угла и центровки всей конструкции. Чтобы облегчить задачу, можно вначале из двух длинных досок сделать шаблон, который будет в точности повторять будущие соединенные стропила. Используя этот шаблон, подрезаем на земле стропила и затем устанавливаем их на место. Алгоритм монтажа стропил такой же, как и для арок каркаса внутреннего помещения.

В завершение монтажа стропильной конструкции прибиваем обрешетку. Для обрешетки могут быть использованы как обычные доски, так и листы фанеры или плиты ДСП. Это уже будет зависеть от вида кровельных материалов.

Создание изоляционного пирога

Установив стропила и обрешетку, приступаем к созданию изоляционного слоя. Для этого в первую очередь с внутренней стороны стропил укладываем пароизоляцию и фиксируем её к стропилам скобами. Далее укладываем теплоизоляционный материал и внимательно следим за тем, чтобы он вплотную ложился к стропилам и не оставлял щелей. Поверх теплоизоляции, с шагом в 50 см, набиваем обрешетку, которая будет держать на себе всю теплоизоляцию.

С внешней стороны стропил укладываем слой гидроизоляции, которая будет защищать от случайного проникновения влаги. В завершение поверх гидроизоляции укладываем кровлю.

Строительство мансардной крыши: видео-урок

Разнообразие готовых проектов крыши мансарды весьма обширно. Они могут быть с окнами и без, заокругленной формы или строго прямые, с одним скатом или несколькими. Но какой бы не была крыша мансарды, её возведение потребует знаний и умений мастера строительного дела.

Warning : Use of undefined constant WPLANG - assumed "WPLANG" (this will throw an Error in a future version of PHP) in /var/www/krysha-expert..php on line 2580

Warning : count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php on line 1802

Мансарда – это отличная возможность увеличить общую и полезную площадь дома. Она обустраивается в чердачном помещении и вполне пригодна для проживания при условии, что сконструирована правильно. Стропильная система мансардной крыши, чертежи которой можно найти в этом материале, является основой всей конструкции. И именно ей нужно уделить самое пристальное внимание при проектировании.

Стропильная система мансардной крыши — чертежи

Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП 2.08.01-89).

СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.

На заметку! Слово «мансарда» пришло из Франции. Именно французский архитектор в 1630 году придумал с пользой обустраивать чердачные помещения. И звали этого человека Франсуа Мансар – отсюда и появилось название данного типа надстройки.

Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.

Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.

Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.

В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.

Цены на брус

Типы мансард

Конструкция мансарды будет напрямую зависеть от того, какой формы предполагается обустраивать кровлю. Ведь часть стен этого помещения будет сформирована как раз скатами крыши. В зависимости от этого, выделяют несколько видов мансардных крыш.

Пожалуй, самый простой вариант обустройства непосредственно самой кровли и мансардного этажа. Эта кровля имеет всего один скат, который опирается на разноуровневые стены строения. Таким образом, формируется угол ската. Он, кстати, не должен выходить за строго ограниченные рамки – 35-45 градусов (если уклон будет меньше, то на кровле будет постоянно скапливаться снег в зимнее время, что значительно увеличит нагрузку на весь дом и станет причиной установки дополнительных опор в и без того небольшой по размеру мансарде). Стропильная система здесь предельно проста.

На заметку! Конструкция стропил не будет нуждаться в дополнительных подпорках, если между двумя стенами, расположенными друг напротив друга, расстояние не превысит 4,5 м.

Такие мансардные кровли смотрятся оригинально, несмотря на всю простоту их конструкции. Обычно со стороны высокой стены мансарды выполняется довольно большое окно, что позволяет получить хорошо освещенную комнату.

Крыша мансардная с двумя скатами

Этот вариант тоже относится к относительно простым в исполнении и за счет этого распространен максимально широко. Главное, чтобы высота самой кровли позволила обустроить под ней жилое помещение. Стропильная система у этой кровли выглядит, как и у обычной двухскатной, может быть асимметричной или симметричной в зависимости от места расположения конька.

Фронтоны, как правило, простые и прямые, а комната внутри будет иметь форму трапеции либо квадрата (последний вариант возможен только при условии, что чердачное помещение достаточно просторное). Высота потолков у стен не должна быть более 1,5 м, выше идет скошенный конусообразный потолок.

Главный недостаток двухскатной крыши в аспекте обустройства мансарды – это потеря большей части свободного пространства. То есть скатами крыши отсекается львиная доля помещения. Конечно, это свободное пространство обычно используется в качестве складского помещения, но на размерах мансарды этот аспект сказывается очень значительно.

Ломаные кровли мансардного типа

По сути, это тоже своего рода двухскатная кровля, но ее скаты имеют как бы две части, расположенные под разным углом относительно перекрытий. За счет этого можно получить довольно просторный мансардный этаж, который по площади будет равен практически полноценному второму этажу (будет меньше нижнего этажа всего на 15%). Высота от потолка до пола будет одинаковой по всей мансарде и составит около 2,2-2,3 м.

Мансардная крыша ломанная — чертеж

Однако такая конструкция подразумевает сооружение достаточно сложной стропильной системы. И с этой задачей сможет справиться далеко не каждый начинающий мастер. Однако, несмотря на это, вариант ломаной кровли достаточно распространен.

Крыши четырехскатные (вальмовые) мансардные

Такая кровля подразумевает создание самого сложного типа стропильной системы, требующей точнейших и кропотливых расчетов. Поверхность самой кровли будет иметь достаточно обширную площадь, из-за чего придется потратить немалые средства на другие материалы – утеплитель, гидро- и пароизоляционные пленки и т. д. Но в целом, мансарда получается достаточно просторной, хоть у нее и отсекаются части полезной площади.

Зато такая крыша имеет максимальную устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. Свесы могут быть достаточно большими и будут готовы защищать стены здания от воздействия осадков. Выглядят такие мансардные кровли очень привлекательно.

Внимание! При обустройстве четырехскатной кровли важно озаботиться необходимостью усиления наслонных стропил – именно они испытывают максимальную нагрузку.

Стропильная система мансардной кровли

При обустройстве мансардной кровли стропильная система может изготавливаться из элементов наслонного или висячего типа. В первом варианте стропила устанавливаются так, что образуют собой треугольник с ровными гранями. Опора осуществляется в этом случае на мауэрлат, закрепленный по периметру стен, на дополнительные опоры, установленные под стропилами, также опорной точкой служит сопряжение двух досок в области конька.

При установке стропил висячего типа опор в виде дополнительных балок не предусмотрено. Они опираются только на стены дома. Могут использоваться затяжки. Сами стропилины в этом случае работают на изгиб и сжатие.

Висячие и наслонные стропила — пример чертежа

Создание системы стропил при строительстве мансарды является первостепенной задачей. Предварительно важно правильно рассчитать ее и учесть все тонкости ее сооружения. Чтобы понимать, о чем будет идти речь, требуется ознакомиться с основными ее элементами.

Таблица. Основные детали системы стропил.

Элемент	Описание
Мауэрлат	Это брус (или доска), который фиксируется на верхней торцевой части несущей стены строения. На нем будут крепиться стропильные ноги. Он играет роль опоры и будет передавать всю нагрузку от кровли стенам здания.
Стойка	Любая вертикально расположенная балка, которая выступает в роли опоры для стропильных ног.
Перекрытия	Это ряд балок, уложенных горизонтально и формирующих пол мансардного этажа. Также они играют роль потолка первого этажа строения.
Ригель	Эти балки располагаются горизонтально и являются дополнительными укрепляющими и опорными элементами для стропил. Также могут носить название «затяжки».
Стропила	Также носят название «стропильные ноги». Именно они образуют каркас кровли и придают ей форму. Сверху на них будут крепиться влагозащитные материалы, обрешетка и кровельное покрытие.
Обрешетка	Множество брусков или листы фанеры, которые крепятся на стропила. Именно на них непосредственно будет фиксироваться кровельный материал.
Подвеска	Доска, которая помогает распределять нагрузку. Устанавливается под ригелем или затяжкой.
Кобылка	Доска, которая формирует свес крыши, закрепляется в нижней части стропильной ноги.

Цены на доски строительные

Доски строительные

Требуемые расчеты

Чтобы при конструировании мансарды не допустить ошибок, важно провести ряд предварительных расчетов. В зависимости от выбранного типа стропильной системы и вида кровли, они могут отличаться. Проще всего воспользоваться какой-либо специальной программой, но можно попытаться сделать все расчеты вручную.

Важно определить площадь итоговой кровли, размеры мансарды, ширину перекрытий. Расчет производится на основе следующих данных:

длина и ширина дома;
объемы осадков в зимний и летний период (это поможет выявить требуемый угол ската крыши);
ширина стыков между частями перекрытий.

Пример расчета шага стропил в программе «Стропила 1.1»

Рассмотрим пример расчета: длина дома – 12 м, ширина – 3 м. Количество осадков в данной местности сообщает, что требуемый угол наклона кровли должен быть около 40 градусов. Расчет производится по формуле Нк = L х tgА , где Нк – нужная высота, L – ½ ширины строения, tgА – тангенс угла. Итого: Нл = 3/2 х tg40 = 1,26. Значит, рекомендуемая высота крыши должна составлять 1,26 м.

На заметку! Чаще всего при устройстве мансардных крыш владельцы останавливают свой выбор на ломаных стропильных системах. С методикой расчета параметров в этом случае можно ознакомиться в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.

Стропильная система - одна из завершающих стадий строительства дома. От того, насколько правильно она исполнена, зависит долговечность самого строения и комфортность проживания в нём. Простота исполнения позволяет выполнить работы самостоятельно при участии помощника.

Стропильные системы под мансарду

Сегодня наблюдается настоящий бум использования в загородном строительстве различных архитектурных элементов, которые в условиях промышленного строительства, казалось бы, навсегда ушли в прошлое. Речь идёт о таких устройствах, как эркеры, мансарды, мезонины и им подобных. Они позволяют значительно увеличить площадь полезного пространства и придают зданию оригинальный красивый вид.

Особой популярностью пользуются мансарды, позволяющие устроить в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение. Для этого используются специальные стропильные системы, призванные обеспечить возможность создание такого помещения при условии достаточной прочности конструкции.

Устройство ломаной мансардной кровли позволяет получить полноценное жилое помещение на втором этаже

Виды стропильных систем

Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:

двускатная;
ломаная стропильная система.

Фотогалерея: что такое мансарда

Ломаная крыша позволяет получить оптимальное сочетание уклона кровли и полезной площади под ней Увеличить объём мансарды в конструкции под двускатной кровлей можно только за счёт большой высоты конька Мансарда может «комплектоваться» выносной конструкцией с балконом под отдельной крышей Балкон может быть составной частью конструкции мансардной крыши

Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:

вальмовые скосы;
скворечники;
навесы;
полувстроенные светопрозрачные конструкции (оранжереи);
фонари и другие архитектурные решения в самых оригинальных и порой неожиданных сочетаниях.

Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой

Двускатную кровлю можно украсить изящным «скворечником», который еще и увеличит площадь мансарды В больших домах двускатная конструкция может использоваться как один из элементов композиции кровли Главная идея такого домика заключается в сочетании простоты исполнения с идеально подобранными элементами отделки

Элементы и узлы стропильной системы мансардной крыши

Очевидно, что наиболее прочной конструкцией является двускатная крыша. Но для получения достаточно просторного помещения при таком устройстве стропил нужно уменьшать угол между скатами, а это ведёт, к повышению ветровых нагрузок на кровлю. Разумный выход находится в создании полумансарды, когда от пола до потолка устанавливаются стойки на высоту 1,3–1,8 метра, а уже к ним крепятся стропила.Такое устройство требует установки низких ригелей, чтобы компенсировать распирающие нагрузки от стропильных ног на стойки.

Для увеличения полезного объёма мансарды ригели, образующие её потолок устанавливают максимально близко к коньковому узлу

Использование ломаной крыши позволяет упростить форму помещения мансарды и получить больший объём жилого пространства.

Возведение ломаной крыши позволяет получить мансарду гораздо больших размеров, чем устройство обычной двускатной кровли

Основными элементами стропильной системы являются:

При монтаже стропильной системы широко применяются дополнительные детали для усиления крепления элементов конструкции.

Применение современных крепёжных элементов позволить эффективно усилить конструкцию и значительно сократить время монтажа

Расчёт стропильной системы

Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.

В проектном чертеже указываются размеры, места усановки и материал всех элемениов кровельной системы

Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок - сочетание воздействия ветра и снега - и установить оптимальный угол между скатами кровли.

Порядок расчёта количества стропил

Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000: 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000: 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног .

При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей .

Материалы для стропильной конструкции

Традиционным материалом для стропил в России является древесина. Лучшим вариантом считается лиственница, однако, по цене и доступности её не всегда можно использовать. Поэтому применяются брусья из древесины хвойных пород. Размер сечения зависит от конструкции здания.

Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:

Устройство стропильной системы двускатной крыши с мансардой

В основе стропильной системы с двускатной крыши лежит треугольник - наиболее жёсткая фигура.

Перечислены только основные элементы стропильной системы. Могут быть использованы и дополнительные детали для увеличения прочности конструкции.

Монтаж стропильной системы кровли с учётом формирования мансарды

Стропильная система двускатной крыши может формироваться двумя способами:

Сборка основной конструкции внизу с последующим подъёмом на перекрытие и установкой на мауэрлат.
Монтаж стропильных ног подетально непосредственно на месте установки.

Более производительным и удобным способом является первый вариант.

Сборка стропильных ферм внизу

Такая работа производится в следующем порядке:

Видео: сборка стропильных ферм «на земле»

Установка стропильных элементов

Стропила, как основной несущий элемент скелета кровли, должны быть надёжно соединены между собой. Для этого придумано множество разных способов, в том числе специфических, предназначенных для отдельных видов строений. Особого отношения требует стропильная система деревянного дома. К мауэрлату балка крепится скользящим устройством, а коньковое соединение производится на шарнире. Это связано с постоянными сезонными подвижками сруба, которые необходимо компенсировать.

Фотогалерея: способы соединения стропильных ног

Стропильной ноги крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков Стропила соединяются на коньке встык или через запил Ответственные узлы стропил соединяются при помощи металлических соединительных пластин Стропильные ноги соединяются при помощи специальных шарнирных соединений, обеспечивающих свободу перемещения конструкции при сезонных деформациях здания Узел стыка в коньке можно усилить болтами

Установка опорных стоек и прогонов

Это ответственная операция, потому что на этом этапе формируется поверхность лицевой отделки стен и потолка мансарды. Поэтому порядок исполнения такой же, как при установке стропил:

Для изготовления всех деталей стропильной системы используется брус одинаковых размеров, как правило, размером 50х150 или 40х150 миллиметров.

Видео: быстрый монтаж стропильной системы

Обрешётка

Это обязательный элемент стропильной системы. В случае когда в подкровельном пространстве формируется тёплое мансардное помещение, обрешётку делают дважды:

Наружная обрешётка выполняется для крепления финишного покрытия кровли. Кроме того, если каждая её доска крепится к стропилу двумя гвоздями, она служит скрепляющим элементом каркаса. Кроме того, под обрешёткой формируется утепляющий и влагозащитный пирог кровли.
Внутренняя обрешётка служит каркасом для утепления мансарды и установки чистовой отделки стен и потолков.

Кроме того, устанавливаются ещё и контробрешётки, при помощи которых организовывается вентиляционная система подкровельного пространства.

Контробрешётка кладётся параллельно стропильным ногам и обеспечивает зазор для внтиляции подкровельного пространства

Для обрешётки используется доска размерами 25х100 миллиметров обрезная или необрезная. Необрезную доску нужно предварительно ошкурить. Доску шире указанного размера применять не рекомендуется. При короблении она может деформировать финишное покрытие или повредить кровельный пирог.

Крепление досок обрешётки производится гвоздями длиной не менее 70 миллиметров и не менее двух штук на каждое пересечение. Такой способ увеличивает сопротивляемость конструкции ветровым нагрузкам.

Шаг обрешётки зависит от материала финишного покрытия - для керамической черепицы и мягкой кровли он должен быть минимальным (порядка пяти сантиметров), для металлочерепицы или профнастила допускается расстояние между досками до 70 сантиметров.

Правильно уложенный кровельный пирог обязательно содержит вентиляционный зазор между утеплителем и кровельным материалом, который помогает быстро отводить влагу

Видео: обрешётка стропильной системы

Отделка стропил

Стропильная система после монтажа всех элементов кровли становится практически недоступной для осмотра и обслуживания. Поэтому перед установкой каждой детали на место её нужно тщательно обработать защитными составами. На рынке стройматериалов достаточно специальных средств для защиты деревянных конструкций от поражения бактериями и гнилью, а также различных противопожарных пропиток.

Перед установкой деталей стропильной системы их нужно обработать специальными защитными составами

При этом нужно учитывать, что проведение защитных операций на готовой конструкции не всегда эффективно, поскольку необработанными остаются скрытые поверхности.

Любые средства защиты древесины сертифицируются государственными инстанциями, поэтому при покупке нужно требовать у продавца сертификат соответствия. Он выдаётся санитарными органами и пожарной инспекцией. В первую очередь гарантируется безопасность состава для человека и его соответствие объявленным качествам.

Какие из них выбрать, решает сам потребитель в зависимости от своих финансовых возможностей. В принципе, всегда можно нарваться на подделку, но выяснится это только после многолетней эксплуатации.

Пропитки могут наноситься широкой фальцевой кистью или валиком, но нередко используется и краскопульт.

Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши с мансардой

Надёжная кровля во многом определяет длительность жизненного цикла строения. Правильно устроенная кровля обеспечивает комфортность и стоимость проживания в доме. В условиях России, когда отопление необходимо большую часть года, правильно устроенная утеплённая кровля сохраняет до 30% тепла. А качественное утепление возможно только при качественной стропильной системе.