Мансарда в частном доме – идеальное решение по расширению жилой или полезной хозяйственной площади без достройки верхнего этажа. Обустройство мансарды в чердачном пространстве – это оригинальный и новый экстерьер дома, экономия энергии через уменьшение тепловых потерь в крыше, и увеличение жилой площади. Но большие размеры дома – не повод начинать работу по обустройству мансарды: нужно иметь фундамент с достаточным запасом прочности по весовой нагрузке, так как уже готовое чердачное помещение придется основательно переделывать.
Особенности мансарды
Основное, чем отличается мансарда от обычных помещений – в ней почти нет стен в привычном понимании, так как стенами служит доработанная стропильная система, сконструированная из множества наклонных кровельных поверхностей. Потому конструкция окна будет сильно отличаться – оно должно не препятствовать естественному освещению, и должно принимать на себя нагрузки в виде осадков и сильного ветра – воздействие погодных условий на наклонную крышу сильнее, чем на массивные элементы здания.
Важно! Регламент СНиП оговаривает, что площадь оконного проема не должна быть меньше, чем 10% поверхности пола в общем помещении. Поэтому при разделении чердачного помещения перегородками желательно в каждой новообразованной комнате также сделать окно.
Проще, дешевле и быстрее смонтировать наклонное окон в кровле мансарды, чем делать под него специальный вертикальный выступ, нарушая расчеты конструкции. В любом случае оконный проем необходимо гидроизолировать или заказать окно с армостеклом и усиленным металлопластиковым профилем.
Преимущества установки мансардного окна наклонного типа:
- Большой поток естественного света, сглаживающий светотени;
- Нет необходимости кардинально переделывать форму крыши и менять ее рельеф;
- Простая установка, посильная самому хозяину.
Степень освещенности зависит от площади проема, которая пропорциональна углу наклона кровли. Поэтому очевиден вывод: чем круче ломаная мансардная крыша, тем шире и выше должен быть оконный проем. Толщина металлопластикового профиля должна почти вписываться в расстояние между стропилами, чтобы было к чему крепить окно, не разрушая систему стропил. Если заказать более широкое окно, то придется делать усиленную перемычку, скрепляющую разрезанные в месте врезки окна стропила. При необходимости установки широкого окна нужно сначала подумать над вариантом монтажа двух небольших соседних окна, чтобы кровля оставалась цельной. 
При монтаже окна-дормер (слуховое вертикальное окно, требует выноса рамы за пределы мансарды) геометрические формы крыши нужно усложнять монтажом верхней и боковых ендов, также усложняется и укладка или монтаж кровельного покрытия. Готовую систему стропил гораздо сложнее при этом переделать, чем заложить в свой индивидуальный новое мансардное окно. Ендовы необходимо тщательно гидроизолировать, так как их расположение и геометрия относительно постоянных атмосферных воздействий делают эти места наиболее уязвимыми для проникновения влаги и холода. В регионах с среднегодовым высоким осадков рекомендуется над дормерами делать снегозадержатели. Но основное преимущество дормера – можно стоять рядом с ним в полный рост – перевешивает все устраняемые недостатки.
Утапливаемое в крышу окно делается, если через это окно организуется выход на балкон. В остальных случаях это малопривлекательный вариант: плохое естественное освещение, неоправданное усложнение геометрии крыши, большие трудозатраты с минимумом эффекта. 
Самый доступный вариант – окно в торце мансарды – дешевое и практичное решение, которое вполне реализуется без посторонней помощи.
Стропильная система мансарды
В индивидуальном строительстве дом с мансардой часто строят с ломаной крышей, хоть это и дорогостоящее решение. Ломаные мансардные крыши в силу своих особенностей конструкции намного увеличивают полезную площадь внутренних помещений мансарды. При одинаковой ширине фундамента дома и пола комнаты в такой мансарде будут иметь бо́льшую площадь за счет выступов и ниш, чем комнаты под крышей обычной конструкции. 
Стандартная конструкция ломаной крыши позволяет опустить свесы карниза намного ниже, не только сделав экстерьер дома весьма оригинальным – такие свесы защищают стены и фундамент дома от ветра и влаги, направляя атмосферные осадки в сторону от жилья.
Чем сложнее ломаная крыша своими руками, тем сильнее зависимость надежности конструкции от материалов, из которых изготовлена кровля, от климатических условий, от толщины балок стропильной системы и других факторов. Классическая мансардная крыша своими руками чертежи которой приведены ниже, имеет соотношение наклона нижних скатов к полу в 60°, верхних скатов – в 30°. 
СНиП оговаривает комфортную высоту потолков в мансардных комнатах – не менее 2 м. Поэтому схема с уклоном крыши в 600 вполне оправдана, а надежность конструкции обеспечивается более толстыми балками перекрытия и брусом стропил, чем при обустройстве обычной двускатной крыши.
При классическом построении мансарды сила ветра и нагрузки от веса снега на боках кровли с большим уклоном не учитываются. Снег будет накапливаться на верхней поверхности кровли, выполненной с наклоном 300-450. Чем больше угол наклона кровли, тем сильнее парусность крыши, поэтому в климатических с сильным ветром нужно строить крыши с маленьким уклоном, а это для обустройства мансарды представляет проблему – площадь дома в таких условиях должна быть довольно большой.
Схемы ломаных крыш
Каркас ломаной крыши конструируется из сосновых пиломатериалов первого или второго сорта. Для проведения расчетов регламентированы такие параметры, как сечение бруса и обрешеточных досок, размеры и вес кровли из различных стройматериалов, снеговые и ветровые нагрузки, шаг крепления стропил. 
Конструкция крыши с висячей стропильной системой оправдана, если у основания треугольника (на рисунке верхний) будет размер ≤ 4,5 м – это и определяет ширину мансарды. Если ширина получается больше, то обустраиваются наслонные стропила, которые крепятся на стене.
Как рассчитать крышу ломанного типа
Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см. 
Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног – 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила. 
Рекомендуем: Для экономии пиломатериалов утеплитель можно укладывать в двух направлениях: вдоль и поперек стропил, сделав между слоями тонкую и редкую обрешетку. При минимальной толщине плиты базальтовой ваты 100 мм можно использовать доску 50 х 150 мм, оставив на вентиляционный зазор 50 мм.
Монтаж мансардной крыши
Мауэрлат на мансардной крыше обустраивается стандартными приемами – крепление бруса к стене вязальной проволокой, анкерами или шпильками. Если дом брусовый или бревенчатый, то мауэрлатом может служить верхний венец сруба, пропитанный антисептиком и веществами, повышающими влагостойкость древесины. 
Для мауэрлата в доме из ячеистого бетона сверху стен заливается монолитный армированный ростверк, а сам мауэрлат крепится к забетонированным в стену стержням. Для стен из кирпича или железобетона такой бетонный ростверк делать не нужно – материал стен сам по себе довольно прочный, и выдержит любые способы крепления стропильной системы. Нужно будет только сделать двухслойную гидроизоляцию по всему периметру дома, а брус мауэрлата сечением 150 мм .
Для сборки элементов стропильной конструкции пользуются длинными гвоздями – 150-200 мм. По углам и на пересечениях несущих стен с внутренними перегородками дома лучше делать болтовые соединения, или использовать двухсторонние резьбовые шпильки. Также все пересечения элементов кровли рекомендуется дополнительно укреплять металлическими пластинами-накладками. 
Монтаж стропильной системы мансарды можно осуществить двумя вариантами решений:
- Сборка элементов на грунте, подъем готовых узлов конструкции наверх. В первую очередь крепятся вертикально угловые элементы, которые образуют будущие фронтоны. В пазы, сделанные в брусе мауэрлата на рассчитанном расстоянии, вертикально вставляются и жестко закрепляются остальные элементы стропильной конструкции. Для придания жесткости и правильной геометрии можно временно закрепить элементы распорками и укосинами, а после монтажа боковых балок, когда конструкция приобретет нужную жесткость, распорки можно снять;
- Второй способ – последовательная сборка мансардной крыши на месте. Так работать эффективнее и удобнее, потому что при объемной системе стропил поднимать собранную крышу вручную будет проблематично – придется арендовать кран. После сборки конструкции укладываются балки перекрытия, к которым в пазы крепятся вертикальные брусовые стойки, а для жесткости и придания вертикальности системе устанавливаются временные укосины. Затем идет сборка верхних и боковых стропильных ног, такими же образом монтируются укосины и распорки.
Последний этап – монтаж верхних балок, которые изготавливаются по шаблону, и в них сразу запиливаются пазы для стропил. Так как мансардная ломаная крыша не имеет конька, на брус посередине монтируются укосы, которые предназначены для фиксации верхнего треугольника крыши мансарды.
Мансардная конструкция чердачного помещения позволяет не только увеличить жилую площадь дома, но и сделать строение необычным, красивым. Притом здание с таким типом крыши может быть выполнено практически в любом стиле. Крыша мансардного типа, варианты исполнения которой могут быть самыми разными, встречается и в городской черте, и в сельской местности. Рассмотрим, как создать такую конструкцию самостоятельно, и узнаем, в чем заключаются ее особенности.
Крыша мансардного типа — варианты
Такая кровля имеет особую конструкцию скатов, обычно состоящую из верхней пологой части и более крутой нижней. Благодаря такой форме внутри появляется достаточно просторное помещение, которое может использоваться в качестве чердака или даже превратиться в очень уютную жилую комнату.
История мансард началась в ХVII веке, такую конструкцию кровель придумал архитектор Франсуа Мансар – именно производным от его фамилии была названа такая крыша. Но этот француз далеко не первым реализовал идею экономного использования чердачного этажа дома. Впервые построил мансардную крышу Пьер Леско, тоже француз, работавший над строительством таких знаменитых зданий, как Лувр и Нотр-Дам де Пари.
На заметку! В ХIХ веке на мансардных этажах жили обычно люди бедные, однако сейчас этот этаж может появиться в жилье и достаточно обеспеченных.
Сейчас мансарды довольно часто сооружаются при строительстве дачных домиков или же небольших двухэтажных коттеджей, но идея вполне может быть реализована и при создании других типов строений. Мансарда обладает рядом преимуществ:
- построить дом с мансардой дешевле, чем с двумя полноценными этажами и крышей;
- затраты на фундамент при строительстве такого сооружения также снижаются;
- мансарда способна значительно увеличить жилую площадь любого строения;
- она придает дому необычный и красивый вид;
- соорудить конструкцию несложно, работы можно закончить довольно быстро;
- мансарда всегда ассоциируется с уютом;
- дом с мансардой получается теплее за счет сокращения теплопотерь через кровлю.
Но у мансард есть и несколько недостатков. Чердачное помещение такого типа имеет скошенные потолки, из-за чего высота стен получается небольшой, что затрудняет выбор мебели. Также кровля должна быть хорошо смонтирована, чтобы не протекать не выпускать тепло из дома – придется потратиться на хорошие гидро- и теплоизоляционные материалы. Да и строить мансарды все же сложнее, чем, например, обычную двухскатную крышу.
Особенности конструкции
Мансарда – элемент универсальный. Ее использовали и для обычных домов, и для строительства дачных домиков, нередко такой тип чердачного помещения выбирался даже для строительства дворцов. Конечно, она могла украшать мастерские, торговые здания и т. д. И несмотря на то, что для ее сооружения использовались разные материалы, выбирались разные стили, мансарда все равно оставалась мансардой – она имеет определенные особенности конструкции.
Итак, эта постройка может иметь различную геометрическую форму – треугольную, ломаную, иметь симметричные или, наоборот, геометрически сложные и нестандартные скаты. Она может располагаться как по всей ширине строения, так и лишь с одной его стороны относительно продольной оси.
Цены на брус
На заметку! Если кровля ломаной формы, то нижняя часть будет иметь очень крутые скаты с углом наклона около 60-70 градусов, а сверху скаты, напротив, будут пологие (около 15-30 градусов).
Но какой бы ни была мансарда, она будет находиться в пределах стен основного здания. Относительно наружных стен мансарда может быть несколько шире, но тогда она опирается на выносы перекрытий. Если вынос велик, то придется устанавливать дополнительные опоры (например, колонны, стенки и т. д.).
Высота мансардной кровли не может быть менее 2,5 м, в противном случае сделать под ней просторное помещение не получится. Окна, которые тоже необходимо предусмотреть здесь, будут изготавливаться по особым технологиям с использованием закаленного прочного стекла и надежной рамы. Они будут стоить в несколько раз дороже обычных. А несущие конструкции могут изготавливаться из железобетона, металла или дерева. Но в случае с последним важно тщательно продумать меры противопожарной безопасности.
Мансардная крыша – сооружение многослойное, что усложняет монтаж. Утеплена она может быть полностью или только в области наличия жилой комнаты – там, где есть отопление. Но в любом случае конструкция мансарды подразумевает наличие стропил, конька, непосредственно кровельного материала, тепло- и гидроизоляции, пароизоляционного слоя. В качестве основания под крышей выступит межэтажное перекрытие.
Стропила для мансардной крыши должны обладать хорошей несущей способностью. Сечение используемых материалов будет зависеть от угла ската кровли и не может быть менее 5х15 см при шаге 100 см. Если угол уклона равен 45 градусам, то выдерживается шаг 140 см.
Внимание! В районах, где часто идут снегопады и количество осадков велико, рекомендуется устанавливать стропила с шагом не более 80 см.
Если мансарда будет использоваться как жилое помещение, то важно учитывать, что в этом случае возникает риск образования большого количества конденсата под кровлей. Из-за этого внутри конструкции могут появиться очаги плесени, развиться грибок и т. д. Наличие большого количества влаги негативно скажется и на утепляющих свойствах материала. Именно поэтому важно соблюдать все правила монтажа мансардной крыши, а теплоизоляционный материал должен быть надежно защищен от попадания влаги не только извне, но и изнутри, то есть с этой стороны также располагается слой пароизоляционного материала.
Важно! Не стоит забывать и о создании кровельных продухов, которые позволят воздуху спокойно циркулировать внутри конструкции крыши и помогать удалять конденсат.
Виды мансардных крыш
Существует 4 основных вида мансардных крыш, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями. Их можно разделить на одноуровневые и двухуровневые. Первые являются самым простыми в исполнении, обычно сочетаются с ломаной либо двухскатной крышей с углом ската 35-45 градусов. Вторые же предполагают обустройство двух комнат на разных уровнях. Здесь используется система смешанных опор.
На заметку! При строительстве мансарды под двухскатной крышей высота стен может быть не более 1,5 м, далее идут скошенные потолки. При крыше ломаной формы высота потолка по периметру у стен получается до 2,5 м.
При строительстве дома можно остановиться на одном из видов мансард – одноуровневой мансарде при обустройстве двухскатной крыши, одноуровневой при крыше ломаной, с выносными консолями или же двухуровневой с особым смешанным типом опор.
Таблица. Основные типы мансард.
| Тип | Описание |
|---|---|
| В этом случае мансарда имеет один уровень и обустраивается под обычной двухскатной крышей. Самый простой вариант, при проектировании которого можно не использовать сложных расчетов. Осадки с двухскатной простой крышей сходят сами по себе, нет нужды обустраивать какие-то дополнительные элементы. |
| В этом случае мансарда также имеет один уровень, но стропильная система выполняется по-другому. Формируется как бы четыре ската крыши. Под ней может поместиться гораздо более просторное помещение, но создать такую крышу сложнее. |
| Из одноуровневых мансард это – самый сложный вариант. Здесь помещение под крышей получается еще просторнее. Обычно в этом случае помещение мансарды оказывается смещенным к одному из краев дома. Такая конструкция позволяет сделать большие вертикальные окна с одной из сторон. Главные минусы – сложная форма, сложность строительства. Но зато под краем такой мансарды можно сделать функциональный навес, где может расположиться терраса, гараж или другая пристройка. |
| Самый сложный вариант мансарды, так как здесь обустраивается минимум два помещения под кровлей, расположенных на разных уровнях. Такая конструкция при проектировании дома сразу входит в его структуру. |
Мансардная крыша может иметь и балкон. Он создается по принципу строительства окна. Главное, чтобы несущая способность стен позволяла обустроить его. Кстати, балкон могут подпирать и колонны, но в этом случае он сооружается над входом.
Типы стропил для мансард
Стропильные фермы могут быть двух типов – и наслонные. Выбирать между ними придется в зависимости от способа крепления к стенам дома. Висячие являются более простыми и обычно применяются для домов, не имеющих средней несущей стены. Стропила опираются только на основные стены дома, не имея промежуточных опор. Ширина пролета между стенами не может быть большой – обычно она не превышает 6 м. Если же пролет больше (свыше 9 м), то понадобится обустройство подкосов, бабок.
Стропила наслонные обычно используются при создании домов с двумя пролетами, то есть теми, которые имеют несущую стену посередине. В этом случае стропила имеют три точки опоры – непосредственно эту стену, а также основные по периметру дома.
Материал для изготовления стропильной системы
Стропила могут быть изготовлены из металла, железобетона или дерева. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. Стропила из дерева являются экологически чистыми, они просты в работе, легко подгоняются под нужный размер. Но деревянные конструкции боятся излишков влаги и подвержены образованию на них плесени и грибка.
На заметку! Перед строительством деревянные материалы рекомендуется обработать защитными составами, которые продлят сроки их службы.
Металлические и железобетонные конструкции можно такими составами не покрывать – грибок и плесень на них не появляются. За счет этого они считаются более надежными и прочными. Но главным недостатком является то, что при необходимости подогнать на месте их к нужным размерам будет сложно, а малейшая ошибка в расчетах может привести к тому, что кровля будет перекошенной. Также мастер, работающий с железобетонными или металлическими стропилами, может столкнуться и с другими сложностями – это большая масса изделий, которая вынуждает использовать спецтехнику даже для подъема элементов.
Сложности и особенности обустройства мансардной кровли
При проектировании и строительстве мансардной кровли следует учитывать ряд особенностей конструкции, исходя из которых формируется ряд правил работы. Например, мауэрлат должен быть закреплен очень надежно анкерными болтами. Именно он будет испытывать максимальную нагрузку, а значит, и держать на себе всю кровлю. Анкеры дополнительно рекомендуется замуровать цементной смесью, если основные стены дома выполнены из камня, кирпича и других подобных материалов.
Также важно помнить о правильной конструкции и слоях кровли. Например, мансардные крыши нельзя закрывать металлическими кровельными материалами. Они сильно нагреваются и на верхнем этаже летом будет слишком жарко, ни о каком комфорте проживания речи быть просто не может. В качестве гидроизоляционного материала не советуют использовать рубероид – при нагреве он начинает специфически пахнуть. Покрыть мансардную крышу лучше всего шифером или мягкой черепицей. Для теплоизоляции обычно рекомендуют приобретать минеральную вату, которая прокладывается гидроизоляционной пленкой с двух сторон.
Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
А про, то — читайте на нашем портале.
Проект мансарды
Составляя схему постройки мансарды, лучше всего это сделать в разных проекциях, чтобы видеть и понять размещение всех элементов стропильной системы. Очень важно правильно рассчитать высоту конька крыши, так как от нее напрямую будет зависеть размер площади под ней.
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
| сечение стропил (мм) | Расстояние между соседними стропилами (мм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 600 | 900 | 300 | 600 | 900 | ||
| 1.0 кПа | 1.5 кПа | ||||||
| высший | 40×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 40×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 50×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 50×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 50×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 40×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 50×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 50×235 | 8.22 | 7.47 | 6.50 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 50×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 40×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 40×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 50×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 50×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 50×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки | 2.0 кПа | 2.5 кПа | |||||
| высший | 40×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 40×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 50×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 50×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 50×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 40×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 50×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 50×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 50×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 40×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 40×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 50×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 50×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 50×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
- Когда первая пара стоек будет установлена, сверху их скрепляют между собой бруском, который называют затяжкой. Такая затяжка также соединяется со стойками с помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует пленку на поверхности и создаст необходимое вентиляционное расстояние между ветрозащитным и кровельным материалом. Контробрешетка обычно выполняется из досок шириной в 100 — 150 мм и толщиной в 50 — 70 мм.
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым . Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Цены на популярные виды профнастила
Профнастил
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.
Самый, наверное, лучший способ увеличить полезную площадь собственного дома — это заменить двускатную крышу дома на мансардную. Таким образом можно приобрести одну, две или даже три дополнительных комнаты, не выкраивая дополнительного места на участке и не связываясь с очень трудоемкими процессами заливки нового фундамента и возведения стен. А чтобы узнать, как сделать мансарду правильно, нужно рассмотреть все этапы ее обустройства, начиная с расчетов и заканчивая кровельным покрытием крыши и отделкой получившихся дополнительных помещений.
Чтобы все работы прошли успешно, прежде всего необходимо убедиться, что уже имеющиеся стены (если надстройка будет возводиться в старом доме) способны выдержать дополнительную нагрузку. От этого фактора будет зависеть, стоит ли затевать подобную стройку, а если да, то на какой конструкции мансардной крыши лучше будет остановиться.
Нужно отметить, что нагрузка на несущие стены существенно увеличится — за счет большего количества стропил, из-за массы внутренней отделки стен и пола, окон и дверей, системы утепления, а также всех элементов интерьерного наполнения мансардных помещений. Все указанные факторы говорят о том, что начинать нужно с выбора оптимальной конструкции мансарды, с проведения расчетов , составления проекта и чертежей будущей надстройки.
Виды мансардных надстроек
По действующим строительным нормам мансардой считается помещение под крышей, имеющее высоту от перекрытия до конька не менее 2500 мм. Если этот параметр меньше указанной границы, то помещение считается обычным чердаком.
- Если вертикальные стойки, определяющие высоту стен помещения, имеют размер в 1500 мм, то чердачное пространство можно считать полноценным этажом.
- Полумансардным называют чердачное помещение, в котором полностью отсутствуют вертикальные стойки, или если они имеют высоту от 500 до 700 мм.
В основе любой конструкции крыши всегда заложены треугольники с их «жесткой» структурой
Существует несколько видов мансардных надстроек, но самыми популярными из них являются высокие двускатные и ломаные конструкции. Их популярность можно объяснить более простыми расчетами , относительно несложными монтажными работами и удобством в эксплуатации. На третьем месте, после двускатных и ломаных конструкций, можно назвать односкатный вариант кр ыши, который также иногда используется для обустройства мансарды. К сожалению, не в каждой конструкции дома можно применить этот вид надстройки, так как он требует не только реконструкции крыши, но и поднятия в высоту уже построенных стен, что значительно увеличивает нагрузку и на них, и на фундамент.
Если возводится новый дом, и планируется второй этаж в виде мансарды, то односкатный вариант кр ыши хорошо подойдет для этой цели. Кроме того, это поможет сэкономить на кровельном материале.
Более сложные конструкции — купольные, четырехскатные, а также с различными выступами-консолями, устроенными в скатах крыши (одноуровневые и многоуровневые), применяются крайне редко и только в эксклюзивных проектах, так как имеют сложную и в инженерных расчетах , и в монтаже конструкцию.
На рисунке под номерами показаны:
1 – Двускатная мансарда.
2 – Ломаная мансарда
3 – Одноуровневая консольная мансарда
4 – Многоуровневая мансарда.
Двускатная мансарда
Чердачное помещение под д вускатной крышей, которая устроена под углом между скатами в 80 ÷ 90 градусов на коньке, вполне может быть переоборудована под мансарду. Для создания под ней полноценных жилых помещений потребуется провести ряд необходимых реконструкций, к примеру, очень часто не обходится без укрепления чердачного перекрытия. Все эти переделки и плюс к этому – необходимое утепление непременно «съедят» значительную часть полезного пространства под крышей, поэтому не стоит ожидать, что комнаты в такой мансарде будут просторными и с высокими потолками.
Конечно же, если габариты (длина и ширина) дома — достаточно большие, а крыша имеет значительный угол наклона (45 градусов или даже выше), то после переделок можно будет рассчитывать на относительно просторное мансардное помещение.
Ломаная крыша
Помещение под ломаной мансардной крышей будет гораздо просторнее и с достаточно высоким потолком. Такой чердак можно спокойно разделить на две раздельные комнаты.
Интерьер мансарды, выполненной по «ломаному» типу
Ломаная крыша имеет четыре плоскости скатов. Располагают их под разными углами — верхние скаты называют коньковыми, а нижние – боковыми. Они, по большей части, и исполняют роль стен.
Этот вид мансардной крыши несколько сложнее в проектировании и монтаже, но зато и результат порадует просторными комнатами и респектабельным внешним видом дома.
Одноуровневая консольная мансарда
Этот вид мансарды имеет еще более сложную конструкцию, чем предыдущий, так как подразумевает смещение чердачного пространства в одну или другую сторону.
Используя этот вариант устройства мансарды можно получить просторные помещения, намного больше по площади, чем под д вускатной крышей.
Конструкция одноуровневой мансардной крыши может повторять не только двускатный , но и односкатный вариант – это будет зависеть от того, насколько предполагается вынести консоль за пределы чердака и поднять ее потолок.
Многоуровневая надстройка
Многоуровневая конструкция наиболее сложна в проектировании и монтаже. В ее разработке и возведении обязательно будет нужна помощь квалифицированных специалистов. Опорами для уровней мансардных помещений служат разные стропильные системы и перекрытия, которые объединяются с основной. Многоуровневая система предполагает расположение комнат на разных уровнях чердачного помещения, именно поэтому и консоли должны быть расположены именно так.
Выбрав наиболее желательный вид мансарды, необходимо определить, возможно ли ее обустройство на старые стены дома, или же придется их укреплять. Поэтому нужно провести точные расчеты и составить проект.
Основы стропильной конструкции крыши
Большинство крыш, и мансардная в этом вопросе не является исключением, имеет один из двух видов стропильной системы, или же комбинированный их вариант. Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности, которые зависят от расположения несущих стен строения.
Висячая система
Висячая стропильная система определяется тем, что она имеет опору только на две наружные капитальные стены, расположенные по длине здания, в котором нет внутренних капитальных перегородок.
Такая система используется при условии, что между капитальными опорами расстояние составляет не более 13 ÷ 14 метров. В любом случае , эта конструкция дает достаточно большую нагрузку на стены и фундамент ст роения.
Для ослабления нагрузок в данной системе применяются различные опорные элементы - ригели , бабки, подкосы, затяжки, стойки и другие детали.
Например, бабки как бы подвешивают с помощью затяжки всю систему к коньковому брусу, а подкосы подтягивают перекрывающие балки к стропильным ногам.
Для чердачного перекрытия в этой системе необходимо использовать толстые бруски, бревна или доски, которые устанавливают на ребро. Их толщину можно определить по таблице, приведённой в настоящей публикации, взяв за основу расстояние между точками опоры.
Чтобы при использовании висячей системы перекрытие было надежным и прочным, нужно провести точные расчеты , и если самостоятельно сделать это затруднительно, то лучше
Наслонная конструкция
Наслонная система отличается тем, что имеет опоры не только на внешние капитальные стены, но и на внутренние перегородки, которые имеют под собой фундамент.
Поэтому, начиная строительство дома, в котором запланирована мансарда, нужно заранее продумать месторасположение внутренних капитальных перегородок.
Для дома с мансардой наслонная система — это оптимальный вариант, так как перекрывающие дом балки будут прочно и надежно закреплены на стенах и перегородках.
При возведении ломаной конструкции крыши мансарды, можно использовать комбинированный вариант ст ропильной системы, то есть использовать элементы как висячей, так и наслонной системы.
Проектирование мансарды
Составляя проект постройки любого вида мансарды, рекомендовано рассмотреть ее в разных проекциях, чтобы наглядно определить расположение всех опорных элементов. Рассчитывая все параметры мансарды, их нужно сразу же вносить в проект.
На основании произведенных расчетов , определяются места и способы монтажа всех элементов конструкции стропильной системы. Расчет также необходим для точного определения нужных для постройки мансарды материалов и их параметров.
Элементы конструкции
Любая из деревянных конструкций мансардной крыши состоит из определенных элементов, которые связываются между собой соединительными узлами, имеющими различные конфигурации. Чтобы лучше понять конструкцию этих соединений, рекомендовано прорисовать каждое из них, а при проведении монтажных работ — обязательно иметь под рукой этот чертеж-рисунок .
В конструкцию ломаной мансардной крыши входят следующие составляющие системы:
- Мауэрлат — элемент , изготавливаемый из деревянного бруса и укладываемый на капитальные стены строения в его длину. Он служит для равномерного распределения нагрузки от конструкции стропильной системы на стену и фундамент. На мауэрлат устанавливаются и закрепляются стропильные ноги. Этот элемент монтируется как в двускатной , так и в ломаной конструкции крыши мансарды.
- Балки перекрытия, которые укладываются на капитальные стены строения и являются основой для будущего пола мансарды и потолка первого этажа, а также для установки всей стропильной системы.
- Стропильная нога состоит из одного прямого элемента — бруска или доски в двускатном виде крыши, или из двух деталей — в ломаной конструкции. В ломаной мансардной крыше верхняя часть, закрепляемая на конек , называется коньковой, а нижняя, которая образует стены мансарды, называется боковой. Очевидно, что боковая нога будет устанавливаться по наслонному принципу, тогда как верхнее коньковое стропило — обычно становится висячим
- Для конька используется брус или доска определенной толщины. Иногда обходятся без этого, соединяя между собой верхние коньковые части стропильных ног, которые и образуют конек .
- Стойки являются опорными элементами системы. Они поддерживают стропильные ноги и снимают часть нагрузки со стен и фундамента строения. Стойки в дальнейшем станут обрешеткой для стен, которые будут устанавливаться в процессе отделки мансарды.
- Скосы или иные элементы, устанавливаемые диагонально, являются дополнительными подпорками, скрепляющими стропила и подпорные балки, делая конструкцию системы более надежной .
- Между стропильных ног для жесткости устанавливаются бруски, называемые межстропильными прогонами — они также придают системе жесткость .
Проведение основных расчетов мансарды
Самостоятельно разработать проект мансардной крыши достаточно сложно, так как этот процесс тр ебует определенных знаний и навыков по проектированию и проведению специфических архитектурных расчетов . Если при этом допустить ошибки, конструкция мансарды будет ненадежной , а кроме того — своим весом может повредить стенам и фундаменту здания.
В расчетах должно быть учтено все — от начала постройки и до отделки помещений
Впрочем, если задумана не слишком сложная конструкция, то можно попробовать справиться и своими силами.
Расчет высоты конька
Размер полезной площади мансардного помещения зависит от высоты конька крыши, а последняя определяется выбранным уклоном скатов — чем этот угол меньше, тем ниже потолок и, соответственно, меньше полезная площадь чердачного помещения.
Н= L × tg α
Н — высота конька;
L — ½ ширины строения (если речь идет о двускатной симметричной крыше);
α — угол наклона ската стропильной системы.
Схема — для наглядности
В качестве примера можно подставить в формулу выше применяемые данные:
Размер строения 8 × 10 м , угол уклона 30° , тангенс 30°= 0,58
Н = 8/2 × 0,58 = 2,32 м
Высота конька будет равна 2,32 м .
Очень подробно, со всеми возможными нюансами и необходимыми справочными таблицами, процесс и всех связанных с ним иных параметров изложен с отдельной публикации, посвященной именно этому вопросу.
Площадь внутреннего пространства мансарды
Методика, применяемая для определения площади чердачного пространства, даст возможность вычислить количество необходимого материала для постройки стропильной системы, для утепления и отделки. Особенно точные расчеты важны, если мансарда будет использоваться для обустройства дополнительных жилых комнат, так как они требуют особого оформления.
Обычно вычисляется вся площадь помещения под крышей, то есть и полезная, и так называемая «глухая» . Жилое пространство ограничивается установленными стойками, которые будут основой для монтажа и отделочного материала стен. Зона за ними считается глухой, то есть, чаще всего, не используемой.
Общая площадь вычисляется достаточно просто: к ширине здания прибавляется ширина свесов с двух сторон. Полученная сумма умножается на длину строения.
Площадь жилого пространства найти тоже несложно : для этого нужно измерить ширину мансардного пространства между стойками, установленными под одним и другим скатом крыши, и умножить полученный параметр на длину чердака от фронтона до фронтона .
Площадь кровельного покрытия
Чтобы заранее определиться с количеством кровельного материала, необходимо рассчитать общую площадь скатов крыши.
Если принято решение устанавливать ломаную или даже более сложную конструкцию, необходимо вычислить площадь всех отделов крыши. Для этого ее нужно разбить на отдельные геометрические фигуры, а затем просчитать площадь каждой из них и сложить результаты.
Для тех, кто нетвердо помнит формулы подсчёта площадей плоских фигур, приводится схема— «шпаргалка».
Площадь односкатной крыши
Если крыша мансарды односкатная , то рассчитать ее площадь можно, используя формулу: Sabcd= Lcd × Lbd.
Площадь одного ската — нет ничего проще
Обратите внимание на рисунок. При подсчётах учитывается не только длина и ширина стропильной конструкции ската – нельзя забывать и о карнизных свесах со всех сторон.
Двухскатная крыша
При симметричном расположении скатов крыши, для расчетов двускатной кровли останется только умножить полученное выше значение на два.
Например, возьмем тот же пример, что рассматривался выше. Размер строения составляет 10 × 8 м . Угол ската — 30°, высота конькаН = 2.32 м . Несложно определить и длину стропила – S
S = Н / sin α = 2.32 / 0.5 = 4.64 м
Свес карнизный принимаем 0,7 м , фронтонный свес 0,7 м . По формуле односкатной крыши вычисляется площадь одного ската.
(10 + 2×0,7) × (4,64 + 0,7) = 60,88 м²
Затем, чтобы получить общую площадь двух скатов, получившийся результат умножается на два.
Q = 121,76 м²
Данная методика предназначена для расчета сплошной поверхности скатов, без учета окон, каналов вентиляции и дымохода.
Если крыша имеет очень сложную конструкцию, то лучше не рисковать и все же обратиться за помощью к профессионалам, которые произведут необходимые вычисления, используя специальные компьютерные приложения.
При использовании, шифера, мягкой кровли, других профильных материалов, можно воспользоваться упрощенной формулой подсчета .
Отталкиваемся от рисунка:
Итак, для расчета применима следующая формула:
Q = К × (В + 2А ) × (L+2C )
Q — необходимое количество кровельного покрытия;
В — ширина здания (по фронтонной стенке);
А — ширина планируемых карнизных свесов кровли;
L — общая длина здания;
C — ширина боковых свесов кровли.
К – это коэффициент, учитывающий угол наклона ската по отношению к горизонту (α). По большому счету , он представляет собой тригонометрическую функцию секанс (sec), равную обратной величине соsα.
Чтобы не углубляться в теорию, проще привести таблицу коэффициента К в абсолютном, то есть числовом измерении:
| Угол наклона, градусов | Коэффициент К | Угол наклона, градусов | Коэффициент К | Угол наклона, градусов | Коэффициент К | Угол наклона, градусов | Коэффициент К |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.0002 | 18 | 1.0515 | 36 | 1.2361 | 53 | 1.6616 |
| 2 | 1.0006 | 19 | 1.0576 | 37 | 1.2521 | 54 | 1.7013 |
| 3 | 1.0014 | 20 | 1.0642 | 38 | 1.2690 | 55 | 1.7434 |
| 4 | 1.0024 | 21 | 1.0711 | 39 | 1.2868 | 56 | 1.7883 |
| 5 | 1.0038 | 22 | 1.0785 | 40 | 1.3054 | 57 | 1.8361 |
| 6 | 1.0055 | 23 | 1.0864 | 41 | 1.3250 | 58 | 1.8871 |
| 7 | 1.0075 | 24 | 1.0946 | 42 | 1.3456 | 59 | 1.9416 |
| 8 | 1.0098 | 25 | 1.1034 | 43 | 1.3673 | 60 | 2.0000 |
| 9 | 1.0125 | 26 | 1.1126 | 44 | 1.3902 | 61 | 2.0627 |
| 10 | 1.0154 | 27 | 1.1223 | 45 | 1.4142 | 62 | 2.1301 |
| 11 | 1.0187 | 28 | 1.1326 | 46 | 1.4396 | 63 | 2.2027 |
| 12 | 1.0223 | 29 | 1.1434 | 47 | 1.4663 | 64 | 2.2812 |
| 13 | 1.0263 | 30 | 1.1547 | 48 | 1.4945 | 65 | 2.3662 |
| 14 | 1.0306 | 31 | 1.1666 | 49 | 1.5243 | 66 | 2.4586 |
| 15 | 1.0353 | 32 | 1.1792 | 50 | 1.5557 | 67 | 2.5593 |
| 16 | 1.0403 | 33 | 1.1924 | 51 | 1.5890 | 68 | 2.6695 |
| 17 | 1.0457 | 34 | 1.2062 | 52 | 1.6243 | 69 | 2.7904 |
| 35 | 1.2208 | 70 | 2.9238 |
Возвращаемся к нашему примеру:
Q = 1,1547 × (8 + 2 × 0,7) × (10+2 × 0,7) = 123,74 м²
С учетом перехлёстов шиферных листов – получается практически то же самое, что и в расчётах, проводимых иным методом. Безусловно, по совету опытных строителей, к полученной площади при при обретении кровельного материала следует добавить еще 10 ÷ 15 %
(На рисунке изображена двускатная крыша, однако, формула в полной мере подходит для расчетов с необходимым уровнем точности для односкатных или вальмовых крыш. Правда, с оговоркой – у вальмовой крыши крутизна основных и боковых скатов должны совпадать. Если нет, то расчет проводится для каждой пары скатов по отдельности , а затем значение суммируется).
Общий вес с тропильной системы и кровельного покрытия
Не менее важно грамотно выбрать оптимальный материал для кровельного покрытия и правильно сделать под него обрешетку . Этот подсчет проводится с учетом длины стропил и угла их уклона.
Обрешетка под кровельный материал может быть разреженной, смешанной или сплошной. Например, металлочерепица, профнастил или шифер закрепляется на разреженную обрешетку , а мягкая кровля – только на сплошную.
Выбирая кровлю, нужно получить информацию о ее эксплуатационных характеристиках. Именно от них будет зависеть долговечность и надежность конструкции крыши. Кровельный материал нужно также выбирать с учетом конкретного региона и его климатических условий, особенно таких факторов, как температурные перепады и сильные ветры.
Немаловажным фактором является вес кровельного покрытия, тем более, если мансардная крыша будет установлена на старые стены. Поэтому , следует заранее прикинуть вес кровли и узнать, насколько увеличится нагрузка на конструкцию здания, и будет ли она допустимой.
| Кровельный материал для мансардной крыши | Уклон крыши | Вес материала кг / м² |
|---|---|---|
| Шиферные листы из асбестоцемента со средним профилем | От 1:10 до 1:2 | 11 |
| Шифер с усиленным профилем | От 1:5 до 1:1 | 13 |
| Битумная черепица | От 1:10 и более | 6 - 8 |
| Мягкая кровля с учетом сплошной обрешетки | От 1:10 и более | 9 - 15 |
| Оцинкованные металлические листы с одинарными фальцами | От 1:4 и более | 3 - 6,5 |
| С двойными фальцами | От 1:5 и более | 3 - 6,5 |
| Керамическая черепица | От 1:5 до 1:0,5 | 50 - 60 |
| Цементно-песчаная черепица | От 1:5 до 1:0,5 | 45 - 70 |
| Металлочерепица | От 1:5 и более | 5 - 7 |
| Ондулин | От 1:10 и более | 3 - 3,5 |
Чаще всего для покрытия мансард используется мягкая кровля или ондулин , так как эти материалы — одни из тех, которые имеют самый незначительный вес и просты в монтаже.
Для примера, можно рассчитать вес 1 квадратного метра кровли, где для покрытия используется ондулин , учитывая обрешетку и утеплитель — напыляемый пенополиуретан. Для этого нужно найти сумму веса каждого из материалов и умножить на коэффициент 1,1 (этот коэффициент учитывает перекрытие на соседних листах кровельного материала).
- Вес с плошной обрешетки , толщиной в 20 мм (фанера или ОСП) составляет 14 кг/м².
- Утеплитель – пенополиуретан, толщиной в 100 мм, имеет средний вес 3 кг/м²
- Средний вес ондулина — 3,3 кг/м²
Получаем в сумме:
(14 + 3 + 3,3) × 1,1=22,3 кг /м²
Чтобы вычислить общую весовую нагрузку крыши на стены, нужно вес одного квадратного метра умножить на площадь всего покрытия. В нашем примере это получится:
М = 123.74 × 22,3 = 2751,82 кг.
Немало – почти 3 тонны дает только очень лёгкое кровельное покрытие с обрешеткой и также весьма легким видом утеплителя.
А ведь это – еще не все! На крышу действует снеговые нагрузки в зимний период, плюс к этому – ветровое давление, круглогодично. Эти параметры также обязательно учитываются и при расчетах необходимых деревянных элементов конструкции стропильной системы и балок перекрытия, и при учете суммарной нагрузки конструкции крыши на стены и фундамент зд ания.
— Затем, вся система закрывается пароизоляционной пленкой , которая закрепляется на лагах скобами.
— Сверху него могут быть уложены доски или фанерные листы.
— На них настилается декоративное покрытие — это может быть линолеум, ламинат, паркетная доска и другие материалы.
Дополнительное утепление можно создать, уложив под декоративное покрытие электрический кабельный или инфракрасный теплый пол. Об этих возможностях лучше прочитать отдельно в статье, посвящённой
- Если пол монтируется на балках перекрытия, придется поработать со стороны первого этажа.
— Со стороны нижнего помещения на балки перекрытия монтируются доски. Желательно, чтобы они были ровными, можно даже использовать для чернового пола половую доску.
— После этого на эти доски со стороны мансарды настилается пароизоляционная пленка , которая будет закрывать не только черновой пол, но и балки перекрытия.
— Сверху него настилается и прикрепляется к балкам еще один слой пароизоляции.
— Затем, на это покрытие перпендикулярно балкам к ним же закрепляются лаги.
— Между лагами монтируется еще один слой утеплителя, для него лучше выбрать минеральную вату, так как она, расправляясь, плотно устанавливается между брусками, не оставляя пустот.
— Затем ее тоже стоит покрыть пароизоляционным материалом.
Если же решено накрыть пол одним из декоративных покрытий, то сверху лаг настилаются фанерные листы, а на них затем укладывается ламинат, линолеум или другие материалы. Опять же, ничего не мешает в этом случае использовать, к примеру, плёночный подогрев пола.
Монтаж утеплителя на стены и потолок мансарды
Закончив монтаж пола, можно переходить к монтажу утеплителя на стены.
— Если для этого процесса выбран материал в матах, то прежде, чем его укладывать, на стропила закрепляются полотна пароизоляционного материала.
Он закрепляется таким образом, чтобы закрыть все пространство и углубить его между стропил.
Если пароизоляция закреплена с другой стороны стропил, то маты самостоятельно будут держаться между двух деревянных поверхностей.
— Если выбран один из , то под него не нужно закреплять пароизоляционную пленку . Достаточно будет гидроизоляции, которая настелена на стропила снаружи конструкции.
Напыление пенополиуретана — быстро и качественно, но требуется особое оборудование и навыки работы
Чтобы использовать такую технологию утепления, необходимо иметь специальное технологическое оборудование, или же придется пригласить специалиста, который сделает работу за один день. Самостоятельно провести эту операцию без наличия опыта непросто — чтобы выполнить работу без ущерба своему здоровью, нужно знать технологию процесса и иметь необходимые защитные приспособления.
После проведения утеплительных работ, проводится обшивка стен.
Цены на популярные виды утеплителей
Утеплитель
Отделка стен мансарды
Перед тем как начать отделку стен, необходимо решить вопрос с электрической проводкой, кабель которой должен быть хорошо изолирован с помощью двухслойных гофрированных труб.
После того как сделана разводка электрического кабеля, можно смело приступать к монтажу отделочного материала.
Для отделки обычно используют деревянную вагонку, гипсокартон или же фанеру с красивым фактурным рисунком.
Для любого указанных материалов желательно на стропильных ногах и вертикальных стойках сделать обрешетку из реек размером в сечении примерно в 20 × 70 мм. Эти направляющие закрепляются с шагом в 500 ÷ 600 мм. Кроме того, что обрешетка из реек становится основой для крепления отделки, она еще и образует вентиляционный зазор между отделочным материалом и пароизоляцией.
- производится достаточно просто. Она делает стены ровными и аккуратными, готовыми к окрашиванию, оклейке традиционными обоями или даже к нанесению жидких обоев.
Поэтому отделку гипсокартоном нужно выбирать тем домовладельцам, которые любят часто менять интерьерное оформление помещений.
- Отделка стен вагонкой — более долгий и трудоемкий процесс, нежели . Для такой обшивки также отлично подойдет обрешетка с вышеуказанными параметрами. Единственное, что нужно продумать — это направление досок вагонки, то есть будет она должна быть расположена вертикально при горизонтальной ориентации обрешетки и наоборот.
При желании , после монтажа древесину можно покрыть лаком на водной основе или придать ей более глубокий цвет, использовав морилку.
Древесина – это удивительный материал, который способен создать в помещении особую атмосферу с ароматом леса, что положительно влияет на на строение и самочувствие жильцов. Именно поэтому натуральную вагонку очень часто выбирают для обшивки пола, стен и потолка мансарды.
Видео: утепление мансардного помещения и отделка его вагонкой
- Можно придумать прекрасную отделку из фанеры. Но вот только если она не будет сверху покрываться краской, то нужно выбирать качественный материал, имеющий красивый натуральный рисунок. Фанера монтируется гораздо быстрее, чем вагонка, и делает стены ровным, закрывая сразу большие поверхности.
Этот материал может быть покрыт лаком, краской или любыми видами обоев, но можно оставить стены и в натуральном состоянии, только тщательно зачистив возможные дефекты в виде торчащих заноз или заусенцев.
Постройка мансарды — это достаточно трудоемкий и сложный процесс, требующий высокого опыта в строительном ремесле. Если нет никого понятия о вышеописанных технологических операциях, то самостоятельно не стоит и браться — лучше пригласить для выполнения работ мастеров-профессионалов. Они избавят от лишних проблем и произведут постройку мансарды по задуманному хозяином дома проекту.
Видео: пример строительства и отделки мансарды
Дом с мансардой – это не просто дополнительная жилая площадь, но и презентабельный вид всего строения. Даже если помещение под крышей не отапливаемо и применяется только летом, оно все равно имеет мощную «воздушную подушку», способствующую задерживанию тепла внутри всей постройки.
Сделать мансарду самостоятельно будет сложно, особенно если Вы не имеете соответствующего опыта, ведь это достаточно массивная и сложная конструкция.
Мансардное помещение может устанавливаться под различными типами крыш, но наиболее популярным является ломанная или двускатная конструкция. По схеме строения они немного отличаются между собой.
Для того чтобы определиться, какая из конструкций будет больше подходить для Вашего дома и окажется проще в монтаже, необходимо рассмотреть оба варианта более детально. К тому же мастер, который будет заниматься строительством мансардной крыши должен разбираться, какую из двух видов конструкций стропильной системы выбрать.
Любая крыша относится к одному из существующих двух видов стропильных систем, представляет собой наслонную и висячую конструкции. Каждая из них отличается особенностью, и какую из них выбрать, зависит от того, как находятся несущие стены сооружения.
Висячая конструкция
Висячая конструкция – это система стропил, опирающая только на крайние капитальные стены. Это происходит, когда в самом доме, кроме внешних стен, нет никаких капитальных перегородок.
Эту конструкцию можно применять только в том случае, если между двумя капитальными стенами расстояние не более 8 м, поскольку эта система дает высокую нагрузку на фундамент. Чтобы снизить ее, в висячей системе применяются разные элементы, такие как затяжки и бабки, подкосы и ригели. К примеру, бабка подвешивает затяжку к коньковому соединению, а подкосы подтягивают балки к стропильным ногам.
Для балок перекрытий в висячей системе используют отесанные бревна или достаточно толстые бруски, устанавливающиеся на ребро. Их сечение должно быть не меньше 100х200 мм. Пол в мансардном помещении должен быть максимально надежным, и чтобы не ошибиться в параметрах, лучше поручить расчеты специалисту.
Наслонная система
Наслонная система, в отличие от висячей, держится не просто на двух внешних несущих стенах, но и на капитальных перегородках, установленных на фундаменте. Поэтому, планируя постройку мансарды, необходимо заранее продумать, какой будет конструкция ленточного фундамента, на котором будут устанавливаться капитальные перегородки. Наслонная система прекрасно подходит для устройства мансарды, поскольку выдерживает высокие нагрузки, по сравнению с висячим вариантом. Он предоставляет хорошую основу для балок перекрытия и соответственно для пола мансарды.Если же делать ломанный вариант мансардной крыши, то есть смысл использовать комбинированную систему кровли, то есть боковые стропила устанавливаются по наслонному типу, а коньковые – в виде висячей системы.
Мансардная крыша своими руками: видео, фото
При строительстве дома из блоков или кирпича с мансардой часто ее фронтальная сторона строится из такого же материала. Это удобно, потому что не придется рассчитывать параметры этих элементов крыши и собирать из брусков, поле чего поднимать на стену. Но важно понимать, что стены строения должны обязательно стоять на надежном фундаменте и иметь хорошую толщину, поскольку такой фронтон дает существенную нагрузку на главное строение.
Если же мансарда выполняет роль еще одного этажа круглогодично, то сложенная из пеноблоков или кирпича фронтонная стена – это прекрасный вариант для создания жилого помещения под крышей.
Чтобы мансардные помещения при двускатной крыше были просторными и имели нормальную высоту, угол скатов крыши должен быть приблизительно 45-50°, в зависимости от ширины торцевой части сооружения. Если брать меньший угол – существенно уменьшится объем помещения. Увеличение крутизны скатов сделает крышу неоправданно высокой, она утяжелится, будет иметь большую парусность при ветровой нагрузке, а расходы материалов будут нецелесообразны.
Безусловно, монтаж двускатной крыши проще, по сравнению с ломанной конструкцией, поскольку используются ровные стропила без дополнительных связей и всяких перегибов. Но ломанная конструкция позволяет сделать помещение в этой части более просторным, а потолки соответственно более высокими.
Ломанная система и в исполнении, и в расчетах, и в настиле кровельного покрытия намного сложнее, но она не просто создает более просторное пространство под крышей, но и придает солидности всему строению. Ее основная сложность заключается в большом количестве сложных связующих элементов. Все связки должны выполняться согласно с технологией, в противном случае крыша получится неустойчивой.Если стены выстроены из кирпича или камня, то фронтальные части лучше выложить заранее во время общей кладки. В таком случае, чтобы создать уникальную стропильную систему, ровняясь на готовые фронтоны, можно установить промежуточные стропила и специальные подпорные крепления к ним.
Перед тем как покупать и готовить материал для той или иной системы, нужно составить проект конструкции с соответствующими размерами – он станет главным руководством для подготовки и сборки элементов во время монтажа.
Видео: стропильная система ломаной мансардной крыши
Проект мансардыРазрабатывая схему постройки мансарды, лучше это сделать в различных проекциях, чтобы наглядно понять, как будут размещаться элементы стропильной системы. Важно правильно рассчитать какой должна быть высота конька крыши, поскольку именно от нее зависит размер площади.
Подготавливая схему-проект постройки крыши для мансарды, необходимо рассчитать высоту потолка, конька и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька – 2,5-2,7 м, если же такое расстояние будет меньшим, то помещение нельзя называть мансардой, ему больше подходит название чердак. Такой показатель установлен нормами СНИП.
Для того чтобы все элементы были точно вычерчены и имели правильное расположение в общей системе, необходимо отталкиваться от фигуры с прямыми углами, а именно от квадрата или прямоугольника – сечение создаваемого мансардного помещения. Опираясь на ширину и высоту будущей комнаты,Вы никогда не ошибетесь с величинами углов, под которыми находятся скаты крыши, с расположением стропил, конька и прочих подпорных элементов. Выяснив эти параметры, их нужно сразу занести в чертеж.
Прежде всего, нужно вычислить середину ширины фронтальной стены. Дальше от этой точки определяется высота конька, потолка мансарды, расположение стен (стоек) и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из этих конструкций имеет некое количество соединительных узлов с разными конфигурациями, неплохо бы каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы детально разобраться в особенностях сопряжения всех элементов, которые соединяются в этой точке.
Все стропильные системы включают основные и дополнительные элементы, которые могут встречаться не в каждой конструкции. К главным составляющим крыши мансарды относятся:
- балки перекрытия (основа для остальных элементов системы). Их укладывают на капитальные стены.
- Стропильная нога, состоящая из двух отделов (в случае ломанной схемы) или прямая в двускатной системе. Верхнее стропило в таком случае называется коньковым, поскольку образует самую высокую точку крыши – конек, а стропила, которые формируют стены мансарды, называют боковыми.
- Мауэрлат – мощный брус, который закрепляется к капитальным боковым стенам. На этот элемент необходимо установить стропильные ноги.
- Коньковая доска или брус – неотъемлемый элемент для двухскатной крыши, но далеко не всегда используется при устройстве ломанной кровли.
- Стройки – опорные элементы, которые требуются для укрепления ломаной и двухскатной конструкции. В первом случае к ней присоединяют боковое и коньковое стропило, а в последнем – стойка выступает хорошей подпоркой для длинного стропила. Более того, стойки являются каркасом для обшивки и утепления стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы дополнительно скрепляют продольные балки или стойки и стропила, тем самым делая конструкцию еще более прочной.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в случае ломанной крыши для жесткости конструкции.
- Балки чердачного перекрытия используются в обоих вариантах системы – ими связывают стойки, и они выступают каркасом для устройства потолка.
Для того чтобы быть уверенным, что проект разработанный без ошибок, неплохо было бы показать его специалисту. Он определит, насколько правильно Вы подобрали параметры мансарды к длине и ширине стен строения.
Видео: расчет мансардной крыши с помощью ПО
Параметры материалов для строительства мансардной крыши
Когда графический элемент будет готов, то, отталкиваясь от размеров, поставленных на нем, Вы сможете рассчитывать количество материалов, которые понадобятся для строительства мансардной крыши. Выбирать материалы необходимо по их характеристикам, которые должны соответствовать требованиям экологической и противопожарной безопасности.
Для древесины нужно предусмотреть обработку антисептиком, которая существенно снизит горючесть материалов. Для строительства потребуются:
- доски под стропильные ноги, сечение которых подбирается по результатам расчетов, о чем Вы узнаете немного ниже.
- Брус в 150х200 или 100х150 мм – для балок перекрытий, в зависимости от ширины между несущими стенами, стропильной системы, а также для прогонов, ендов или диагональных ног – если они, конечно, предусмотрены конструкцией.
- Брус от 100х150 или 150х150 мм, предназначенный для укладки мауэрлата.
- Обычно для стоек применяется брус 150х150 или 100х100 мм.
- Необрезная доска для чернового пола, а также некоторых крепежных элементов.
- Отожженная стальная проволока диаметром 3-4 мм – для скрепления некоторых деталей.
- Болты, гвозди, скобы различных размеров, уголки разных конфигураций и прочие крепежные элементы.
- Пиломатериалы для контробрешетки и обрешетки для кровельного материала – в зависимости от того, какой будет тип кровли.
- Пароизоляционные и гидроизоляционные мембраны.
- Утеплительные материалы, предназначенные для термоизоляции кровли.
- Кровельный материал и специальные крепежные элементы.
Сечение стропила
Стропила предоставляют элемент кровли, который воспринимает основные внешние нагрузки, а значит к их сечению предъявляются особые требования.
Размер необходимого пиломатериала зависит от многих параметров – начиная от шага между стропильными ногами, длины этих ног между точками опоры и заканчивая выпадающей на них ветровой и снеговой нагрузкой.
Геометрические параметры стропильной системы легко определяются на чертеже. Но чтобы разобраться с другими параметрами, придется обратиться к справочным материалам и выполнить некоторые расчеты.
Ни для кого не секрет, что снеговая нагрузка отличается в разных регионах нашей страны. Ниже на рисунке Вы увидите карту, на которой вся Россия разбита на зоны, демонстрирующие снеговую нагрузку.
Всего выделяют 8 зон (последняя относится к эстремальным и ее можно не рассматривать для сооружения мансардной крыши).
Sg – показатель в таблице (внимательно изучите карту и таблицу, прилагаемую к ней).
μ - поправочный коэффициент, который зависит от крутизны ската крыши.
Например, если угол ската крыши меньше 25°, то — μ=1,0; если от 25 до 60°, то μ=0,7; если больше 60°, то снег не будет задерживаться на крыше, и снеговая нагрузка не берется в расчет.
Если мансардная крыша ломанной конструкции, то для различных ее участков нагрузка может иметь неодинаковые значения.
Угол наклона крыши можно определить простым соотношением высоты и основания треугольника (обычно – половина ширины пролета) или транспортиром по чертежу.
Этот показатель также во многом зависит от региона постройки сооружения, от высоты его крыши и от особенностей окружения.
И вновь для расчета понадобится определить исходные данные по карте и таблице, прилагаемой к ней.
Расчет для этого задания будет осуществляться по следующей формуле:
Wp = W × k × c
W – значение в таблице, в зависимости от конкретного региона.
k – коэффициент, учитывающий месторасположение и высоту здания (см. таблицу).
Буквами в таблице указаны следующие зоны:
- А – открытая местность, лесостепи, степи, тундра, пустыни, лесотундра, побережья морей, водохранилищ и крупных озер.
- Б – территории городов, местность с частыми препятствиями для ветра, искусственными или рельефными, высотой не меньше 10 м, лесистая местность.
- В – плотная городская застройка, высота зданий от 25 м.
с – коэффициент, который зависит от преобладающего направления ветра (розы ветров региона), а также от угла наклона кровли.
С таким коэффициентом дело намного сложнее, поскольку ветер способен оказывать двоякое воздействие на крыши. Так, он оказывает опрокидывающее, прямое воздействие на кровельные скаты. Однако при малых углах отдельное значение имеет аэродинамическое воздействие ветра – он поднимает плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
Как Вы уже заметили, что на схемах, которые прилагаются к таблицам, отмечены участки крыши, которые подвергаются максимальным ветровым нагрузкам, а также обозначены соответствующие коэффициенты, используемые для расчета.
Стоит отметить, что при углах ската до 30° (на участке коньковых стропил) коэффициенты обозначены и отрицательные (направленные вверх) и со знаком плюс. Они несколько гасят ветровую нагрузку, а чтобы уменьшить воздействие подъемных сил, нужно тщательно закрепить кровельный материал и стропильную систему на этом участке, применяя дополнительные связи (к примеру, отожженную стальную проволоку).
Как только снеговая и ветровая нагрузки будут рассчитаны, их можно просуммировать и с учетом конструктивных особенностей системы, выявить сечение досок для стропил.Учтите, что эти данные указаны для самых применяемых хвойных материалов (ель, сосна, лиственница или кедр). В таблице Вы можете увидеть максимальную длину стропил между опорами, сечение доски в зависимости от шага между стропилами и сортности материала.
Значение суммарной нагрузки указано в Килопаскалях (кПа). Провести эту величину в привычные килограммы на м 2 не составит особого труда. 1 кПа ≈ 100 кг/м².
Что касается значения размеров доски по ее сечению, то оно округляется в большую сторону стандартных размеров пиломатериалов.
Какие инструменты понадобятся для обустройства мансардной крыши своими руками?
Безусловно, во время работы не обойтись без набора инструментов, в список которых входит:
- шуруповерт, электродрель;
- строительный уровень, рулетка, отвес и угольник;
- стамеска, топор, молоток, долото;
- электролобзик, циркулярная пила, ножовка;
- плотницкий нож.
Если работа будет проходить в окружении грамотных наставников, поэтапно и аккуратно, а инструмент будет качественный, процесс будет намного ускорен.
Мансардная крыша своими руками: основные этапы + видео
Важно четко соблюдать последовательность работ, ведь только так конструкция получится прочной и надежной.
- Крепление мауэрлата.
Установка любой стропильной системы должна начинаться с закрепления на торце боковых стен строений мощного опорного бруса – мауэрлата. На него удобно устанавливать стропильные ноги. Он изготавливается из качественного бруска 100х150 мм. Мауэрлат укладывается на гидроизоляцию из рубероида, настеленную по верхнему торцу стены (невзирая на материал).
Благодаря мауэрлату нагрузка равномерно распределяется по стенам и передается на фундамент. Он закрепляется к стене посредством металлических шпилек, которые предварительно вмуровывают в венец или бетонный пояс, идущий по верхнему краю стены сооружения или анкерными болтами 12 мм. Они должны входить вглубь стены не меньше чем на 150-170 мм. В том случае, если мауэрлат устанавливается на стену из дерева, то брусья прикрепляются к ней с помощью деревянных нагелей.- Установка стропильной системы.
Монтаж стропильной конструкции начинается с установки балок перекрытия, которые могут крепиться сверху на мауэрлат (если Вы планируете вынести балки за пределы помещения, увеличив его площадь). В такой конструкции стропильные ноги закрепляются непосредственно на балки перекрытия.
В ином случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и закрепляться с помощью скоб или уголков к внутреннему краю мауэрлата. Этот вариант используется, если стропильные ноги нужно закреплять прямо на мауэрлат.
Стойки должны находиться на одинаковом расстоянии от середины балки перекрытия. В будущем они станут определять расположение стен помещения, а именно его ширину.
Бруски для стоек должны иметь сечение, отвечающее размеру балок перекрытия. Стойки крепятся к балкам с помощью деревянных накладок и специальных уголков. Но для начала их наживляют гвоздями, после чего выравнивают с помощь отвеса и строительного уровня и только потом капитально закрепляют с расчетом на предстоящие нагрузки.
Как только первая пара стоек будет установлена, их скрепляют сверху бруском (затяжка). Он в свою очередь соединяется с помощью металлических уголков со стойками.
Когда затяжка будет закреплена, у Вас получится П-образная конструкция. По бокам на нее устанавливаются наслонные стропила, которые укладываются на мауэрлат или крепятся к балке перекрытия вторым концом.
На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается паз (специальная выемка). С ее использованием стропила устанавливаются на брус мауэрлата и крепятся посредством металлических скоб.
Для обеспечения жесткости конструкции от основания стойки к средине бокового стропила можно установить подкосы. Если этого окажется мало, и Вам не жалко материала, то неплохо было бы усилить общую конструкцию схватками и дополнительными стойками.
Затем на затяжке вычисляется середина. К этому месту будет крепиться балка, которая подпирает коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
Следующий этап – установка коньковых стропил. Они могут скрепляться различными соединениями – это могут быть мощные болты с металлическими шайбами или пластинами или металлическая накладка.
После их установки к средине затяжки и коньку крепится бабка.
По завершению работы над одной частью стропильной конструкции необходимо сделать остальную часть по такому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в такой системе должно быть не больше 900-950 мм, но лучшим вариантом будет интервал в 600 мм, что придаст конструкции необходимую устойчивость и жесткость и будет удобно для утепления посредством стандартных матов минеральной ваты. Но это существенно утяжеляет конструкцию и увеличивает расходы материалов.
Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе, после чего промежуточные. Они связываются между собой прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и работают, как распорки. Так, получается жесткая конструкция стропил мансарды, где уже будет готовый каркас для отделки стен.
Гидроизоляция мансардной крыши
Как только Вы выстроите стропильную систему, можно приступать к отделке ее утеплительными и прочими сопутствующими материалами.
Стоит отметить, что первым покрытием поверх стропил должна быть гидроизоляционная и ветрозащитная пленка. Она прикрепляется к стропилам с помощью стиплера и скоб, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест (200 мм), а затем водостойким скотчем склеиваются стыки.
Сверху гидроизоляции набивается контробрешетка, которая лучше зафиксирует пленку на поверхности и создаст вентиляционное расстояние между кровельным и ветрозащитным материалом. Обычно контробрешетка выполняется из досок толщиной в 50-70 мм и шириной в 100-150 мм.
Перпендиколярно ей закрепляется обрешетка, на которую настилается кровельный материал. Что касается шага между рейками, то он рассчитывается в зависимости от размеров и типа листового кровельного материала, с учетом необходимого для него нахлеста.
Если же Вы используете мягкую кровлю, то на контробрешетку обычно закрепляются фанерные листы.
Как проходит монтаж кровельного покрытия
На подготовленную фанеру или обрешетку закрепляется кровельный материал. Обычно его монтаж начинается от карниза крыши и дальше поочередно, от одного из краев – в зависимости от типа кровли. Сами кровельные листы устанавливаются внахлест. Если для покрытия применяется металлочерепица или металлический профиль, то этот материал закрепляется с помощью специальных саморезов с эластичными прокладками. Обычно крепежные элементы подбираются по цвету к материалу.
Наиболее сложный этап в покрытии ломаной крыши – переход от наслонных боковых стропил к коньковым стропилам. Также могут возникнуть некие сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для обустройства кровли над окнами или балконами.Более того, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее нужно отдельное оформление отверстия в утеплительном слое и стропильной системе, а на кровле – устройство вокруг надежной гидроизоляции. Стоит отметить, что работа по возведению любой крыши, включая такую сложную, как мансардная, очень ответственная и опасна, поэтому требует повышенных мер безопасности. Если у Вас нет опыта в таких строительных процессах, то лучше поручить их выполнение специалистам или пригласить опытного мастера, под контролем которого выполнять все действия, аккуратно и осторожно.
Загрузка...