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.
Мансарда - это жилое пространство под самой крышей. Оно позволяет существенно увеличить квадратуру площади строения без пристроек. Мансарду необязательно планировать в частном доме заранее, ее можно построить на старом здании с обычной крышей при уже существующей стропильной системе.
Бюджет таких работ выйдет сравнительно небольшим - ведь несущие элементы уже присутствуют, возможно, доработка потребуется лишь для утепления и приведения мансарды в жилое состояние. Мансарда своими руками - вполне реальный проект, который можно реализовать без привлечения квалифицированной рабочей силы, но с помощником.
Реконструкция крыши под мансарду без замены стропилПрежде, чем приступать к строительству
Строительство мансарды своими руками на построенном здании начинают с внимательной оценки ситуации. Прежде всего следует убедиться в том, что старое строение успешно вынесет дополнительную нагрузку.
Дело касается и материала стеновых конструкций. Обычно и в фундамент, и в несущие стены закладывается достаточный запас прочности, который позволит обойтись без дополнительного укрепления. Однако, если сомневаетесь, лучше распределить возросшую нагрузку на дополнительные колонны, распорки, либо усилить балки перекрытия между нижним этажом и мансардным.
К кровле мансардной крыши предъявляются свои специфические требования. В случае несоответствия им существующих элементов придется избавиться от них и смонтировать новые, которые будут рассчитаны на новые нагрузки.
Популярная мансарда с ломаной формой крыши Мансардная крыша своими руками может быть построена по разным проектам. Форма подкровельного пространства зависит от того, как будет сформирована крыша, в частности, ее несущие элементы - стропила и балки. Наиболее удачная форма кровли требует воплощения двускатной схемы крыши с ломаной линией кровли. То есть угол расхождения скатов от точки конька на середине прогона сменяется более крутым, и свесы кровли опускаются на мауэрлат второго этажа очень круто.
Хотя односкатная кровля имеет преимущества в виде более простой конструкции стропильной системы, проект такого типа не нашел частого применения при устройстве мансард из-за целого ряда несоответствий задачам помещения. С ней не получится обеспечить высокий потолок, или ширина помещения будет минимальной. К тому же вес снежного покрова в данном случае значителен и требует увеличить сечение несущих балок, что приведет к удорожанию строительства мансардной крыши.
По этой причине многие предпочитают строить ломаную двускатную крышу, считая ее наиболее приемлемым вариантом для домов с мансардным помещением. Преимущество этой схемы мансардной крыши в том, что полезный объем пространства под крышей будет наибольшим, что приближает правильно спроектированную мансарду к полноценной комнате.
Дом с полумансардной кровлей Компромиссом можно считать вариант полумансардной крыши, когда часть стен мансардного этажа является продолжением коробки здания. При этом двускатная форма полумансардной кровли диктует наклонные боковые части потолка помещения.
Особенности стропильной системы мансардной крыши
Ломаная схема мансардной кровли хороша тем, что позволяет устроить свесы длиннее и расположить их под более крутым углом. Проект такого типа придает своеобразный вид всему дому. При этом, помимо эстетического фактора, низко опущенные свесы хорошо защищают стык между стеной и крышей от осадков. С другой стороны, парусность крыши при сильном ветре увеличивается, поэтому при разработке конструкции мансарды находят среднее решение, удовлетворяющее всем параметрам.
Крутой свес ломаной кровли Определяем углы наклона
Принимая решение, как сделать мансарду, необходимо определиться с величиной углов наклона скатов. Для этого следует разобраться с двумя базовыми факторами: погодными условиями с преобладающими направлениями ветров в регионе, где осуществляют стройку, а также материалами, из которых состоят лаги перекрытия, балки стропил и стены. Если зимой выпадает много снега, который лежит подолгу и не тает, то крышу делают более крутой.
Благодаря этому снег не скапливается толстым слоем и не увеличивает нагрузку на стропила. Принимая в расчет все климатические факторы и то, что в качестве стропил повсеместно используются доска стандартных сечений, либо брус, угол верхней части крыши делают 30 градусов по отношению к горизонту, а нижней части - 60. Указанные параметры демонстрирует нижеследующий чертеж.
Такое решение обеспечивает прочную конструкцию, которая при минимальном расходе древесины обеспечивает максимальную высоту потолков в подкровельном пространстве. По строительным нормам она должна быть не менее 2 м. Все, что ниже, считается чердаком, а не мансардой, и для комфортного проживания не подходит. Наоборот, по возможности потолок приподнимают до отметки в 2,2 - 2,3 метра, так как рослым людям будет неудобно находиться в низком помещении.
Также следует помнить, что, чем круче скаты, тем выше конек. Это увеличивает парусность крыши, то есть сопротивление ветру.
Если в регионе ветры дуют постоянно, с большой скоростью или сильными порывами, крыша подвергается риску срыва, чего нельзя допускать. По этой причине выбор проекта мансардной крыши с указанными углами - оптимальный вариант.
Выбираем вид стропильной системы
В качестве материала для стропил при строительстве мансардного этажа своими руками в подавляющем большинстве случаев используют сосну, в силу ее дешевизны, приемлемого веса и легкости в обработке. Толщина балок выбирается обычно 40 - 50 мм, ширина - 200 - 250 мм. Чем мощнее стропила, тем больше разрешается делать шаг между ними, и наоборот. Определение точных параметров производится согласно СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Для устройства стропильной системы мансардной ломаной крыши применяют две схемы: наслонную и висячую. В висячей системе коньковая балка не опирается на стойки по центру, а жесткость конструкции обеспечивается затяжками, которые образуют со стропилами треугольник. Для длинных стропил такая система не подойдет из-за большой длины балок. В наслонной схеме по центру перекрытия возводятся несущие балки, на которые опирается коньковый прогон. Благодаря промежуточной опоре, крыша может выдержать большие нагрузки, но внутри мансарды будут опоры, либо цельная перегородка.
Вариант размеров каркаса с висячими стропилами Ломаная двускатная крыша устроена чуть сложнее, чем прямая. Дело в том, что в первой нет жесткой треугольной конструкции. По этой причине висячие стропила можно делать лишь в том случае, если ширина затяжки не более 4,5 м. Этот параметр соответствует ширине мансардной комнаты. Однако даже в случае меньшего параметра потребуется установка вертикальных стоек, соединяющих точку излома кровли с лагами пола.
Стропильная система с подкосами Для дополнительной прочности, если кровельное покрытие многослойное и тяжелое, делают схватки - горизонтальные раскосы между нижними наклонными лагами и вертикальными стойками. Иногда в конструкцию стропильной системы включают бабку - стойку между коньковым прогоном и затяжкой. Ее установка имеет смысл только в случае тяжелого конька и широкой крыши, во всех остальных случаях жесткости верхнего треугольника достаточно.
Пример простой стропильной системы Основы расчета ломаной крыши дома
Для кровли дома, ширина которого не превышает 6 м, можно сделать приблизительный, прикидочный расчет для того, чтобы представить ориентировочное количество материала для строительства и денег, которые нужно будет на это затратить. В небольших домах, где нагрузка на стропила невелика, можно ориентироваться на изложенный выше опыт обустройства стропильной системы с учетом характеристик сопутствующих материалов, например, утеплителя и внешнего кровельного покрытия.
Один из основных параметров - шаг установки стропильных балок. Если в качестве теплоизоляции планируется использовать минераловатный утеплитель, то этот размер стоит подбирать, исходя из формата материала. Маты минеральной ваты имеют ширину 60 см, и они не требуют крепежа в момент установки, если вставляются плотно и держатся за счет силы упругости. Соответственно, шаг стропил стоит выбрать 57 - 58 см.
Ширина стропильной ноги должна позволять свободно уложить утеплитель с небольшим провисанием. Если мы говорим об Урале, Сибири, северных регионах, то базальтовый утеплитель укладывают в шахматном порядке двумя слоями по 100 мм каждый. Значит, балка должна быть не менее 230 мм толщиной.
В интернете встречаются утверждения о том, что утеплитель должен «проветриваться», поэтому ширина стропильной ноги должна быть выбрана с запасом. На самом деле, сам утеплитель может и не проветриваться, так как не боится влаги, но в то же время он несколько теряет свои теплоизоляционные свойства при увлажнении. Проветривание, которое в реальности нужно скорее древесине каркаса, обеспечивают, набивая на стропила обрешетку и контробрешетку, если ширины балок для этого недостаточно.
Брус для стоек и балок должен подбираться с толщиной не менее 80 мм по меньшей стороне. Допускается использование бруса 80*80, 80*100, 100*100. Последний вариант актуален для тяжелых кровель большой площади.
Точный подсчет всех элементов стропильной системы лучше доверить проектной организации, если Вы не имеете опыта в строительных расчетах.
При этом допущенная ошибка может дать знать о себе не только на этапе закупки материалов и возведения кровли, но и потом, когда потребуется дорогостоящий ремонт.
Схема монтажа мансардной крыши своими руками
Перед монтажом стропильной системы для мансарды своими руками, в первую очередь, сооружают мауэрлат - пояс из бруса, опоясывающий здание по периметру. Именно на нем крепятся нижние свесы стропильных ног. Мауэрлат абсолютно одинаков как для ломаной, так и для прямой двускатной крыши. В зависимости от материала стен, он имеет особенности в монтаже.
В домах, возведенных из бруса или бревен, отдельная мауэрлатная балка не требуется - ее роль успешно берет на себя верхний венец. В нем зарезаются проушины с нужным шагом, и крепятся концы стропильных ног на уголки или шпильки.
Крепление мауэрлата и стропильных ног В домах из ячеистых бетонов перед укладкой деревянного бруса по периметру требуется армопояс. Без него мягкий пористый материал стен может со временем продавиться, а крепление вырвет из раскрошившегося газо- или пенобетона. Делают его из бетона по опалубке, армируют двумя-четырьмя прутьями, лучше всего из стекловолокна, чтобы конструкция была легче.
Кирпичные и шлакоблочные стены армопояса не требуют. В этом случае перфоратором в торце стены готовятся отверстия, и мауэрлатный брус притягивается анкерами. К нему крепят стропила с помощью уголков, а также больших шурупов -«глухарей» с шестигранными шляпками под ключ или головку. Затягивать их удобнее гайковертом.
Сборка фрагментов крыши на земле
Есть несколько способов сборки каркаса мансардной крыши. Один из них - это сборка всех элементов на земле, поднятие их на крышу, укрепление временными распорками, а затем сквозной «чистовой» монтаж, который обеспечивает конструкции жесткость. Рассмотрим выполнение работ пошагово:
- Первым делом собираются фронтоны. Они представляют собой верхние и нижние детали стропил, которые на линии излома скрепляются со стойками и затяжками. Все нижние концы досок и брусьев опираются на основание. В середине фронтонов обычно предусматривают мансардные окна.
- Подготовленные сборочные узлы поднимают и крепят с одного и другого краев постройки. Основания фиксируют с помощью анкеров в стене, плюс добавляют временные распорки для удерживания конструкции.
- Последовательно собирают «ребра» стропил и ставят в пропилы мауэрлата с предусмотренным шагом.
- После того, как все элементы собраны, их сшивают продольными перемычками: коньковым брусом - вершины треугольников, соединительными балками - в местах стыка стоек и затяжек. Так конструкция приобретает необходимую жесткость.
Последовательный монтаж на месте
Во втором случае все части стропильной системы постепенно собираются на своих местах на крыше. В финале выходит готовая конструкция. Такой вариант легче в том случае, когда отдельные фрагменты весят много и не могут быть подняты без специальной техники. В этом случае пошаговая инструкция сборки такова:
- Начинают с установки стоек на лаги пола второго этажа. Шаг такой же, как и у стропил. Верхние концы соединяются затяжкой - горизонтальным брусом. На этом этапе должна получиться прямоугольная коробка из ребер стоек и затяжек.
- После этого монтируют нижние части балок. Они должны образовать со стойками и основанием треугольник - жесткую конструкцию.
- За ними можно устанавливать верхние отрезки стропил. Для нужной жесткости они фиксируются укосами к затяжкам. Для широких крыш могут быть предусмотрены дополнительные ригеля. Также, если пролет затяжки слишком длинный, ставят балку, скрепляющую коньковый брус с затяжкой - это предотвратит ее провисание.
Для ломаной крыши не характерна проблема с нехваткой стандартной длины пиломатериалов - 6 м. Напомним, что стропило состоит из двух частей. Если же все-таки такое неудобство возникло, балки можно нарастить, поставив с обеих сторон латки той же толщины, что и балка, и стянув места стыков болтами и гайками через сквозные отверстия.
Чертежи важных узлов
Самые ответственные места, исполнение которых может потребовать схематичной визуализации, - это соединения нескольких плоскостей, а также места, на которые приходится большая нагрузка. На фото показаны чертежи таких соединений
Для скрепления деревянных балок и стоек используют разный крепеж. В порядке прочности и предпочтения можно расположить их в порядке убывания: болты с гайками и шайбами - шурупы и «глухари» - гвозди. Гвозди плохи тем, что через годы при усыхании и деформации древесины они склонны вылезать из отверстий. Полностью конструкция не развалится, но появится нежелательный люфт.
К мауэрлату стропила крепятся посредством мощных стальных уголков. Для удобства на нижнюю часть стропильной ноги набивают упорную планку, которая препятствует соскальзыванию окончания доски и позволяет тщательно затянуть весь крепеж.
Варианты окон мансардного этажа
Мансарда, будучи жилым помещением, должна быть хорошо освещена. СНиПы рекомендуют 10 %-ную площадь остекления от площади пола в комнате.
Самый простой способ впустить под крышу свет - предусмотреть окна во фронтонах. Если Вы предусмотрели несущие стойки, то поставить такое окно не составит никакого труда. Не потребуется ни специальная гидроизоляция, ни усиление конструкции мансардной кровли. Если окно будет только с одной стороны, эта сторона должна быть западной или южной, так в нее попадет больше света в течение дня.
Следующим популярным и привлекательным решением являются наклонные окна. Они не требуют изменения конструкции кровли. Также их преимущество - в большом количестве света, которое они обеспечивают. Однако при монтаже наклонных окон нужна хорошая гидроизоляция рамы. В регионах со снежной зимой рекомендуют ставить усиленные окна, так как при наличии толстого слоя снега им придется испытывать дополнительную нагрузку.
Наклонные окна изнутри Чем круче угол ската кровли, тем меньшей высоты можно делать окно. На пологих участках высота, напротив, должна быть больше. Обычно наклонные окна не делают шире межстропильного шага, так как это вызвало бы необходимость серьезного усиления соседних стропильных ног, на которые бы перераспределился вес крыши. Целесообразнее сделать два узких окна - света через них будет проникать столько, сколько нужно, а на конструкционные элементы влияния не будет.
Окна дормер и наклонные Иногда в мансарде делают окна дормер, для которых устраивают специальный выступ. Плюс состоит в вертикальном расположении рамы и возможности стоять перед окном в полный рост. Минус - необходимость изменения конфигурации кровли. На сплошной поверхности появляются сразу две ендовы - места встречи двух плоскостей, где возникает наибольшая опасность протекания.
Окно, подобное дормеру, но только навыворот, то есть утопленное внутрь мансарды, делают в том случае, если хотят обеспечить выход на балкон. Иных преимуществ у такого решения нет, так как света в помещения в этом случае попадает меньше, чем через стандартные наклонные окна.
Монтаж обрешетки и кровли
Следующим этапом строительства мансарды своими руками будет монтаж финишного кровельного покрытия. Первым делом на лаги перекрытия набивают гидроизоляционную мембрану. Она не должна пропускать воду к утеплителю, но через нее должен выходить пар. Поверх гидроизоляции вдоль лаг набиваются рейки. Затем поперек лаг крепится несущая обрешетка. Это может быть доска произвольной ширины и толщиной 15 - 20 мм. Благодаря наличию этих разнонаправленных слоев и обеспечивается вентиляция обратной стороны кровельного покрытия.
Данная схема подходит для жестких кровельных материалов: шифера, металлочерепицы, фальцевой кровли, профнастила. Для гибкой кровли нужна сплошная твердая подложка. Для этого используют плиты osb или листы фанеры, поверх делается экран, а сверху наплавляются элементы мягкой кровли.
Пошаговая инструкция по утеплению мансарды
Чаще всего при устройстве мансардной крыши частного дома предполагается ее утепление. При этом гидроизоляционную мембрану удобнее прибивать снаружи крыши. Однако, если Вы не сделали этого, то всегда можно смонтировать ее изнутри. Для этого рулоны мембраны раскатываются вдоль крыши и пристреливаются к лагам строительным степлером. При этом нужно оставить прогибы для утеплителя. Стыки проклеиваются специальной двусторонней лентой.
Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить потери тепла через крышу — вот задачи, которые решает мансарда. При наличии некоторого запаса прочности у фундамента таким способом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекает еще то, что построена мансардная крыша своими руками может быть даже без наличия особых строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам.
Окна в обычном этаже располагаются в стенах. В мансардах стен нет или почти нет. Их заменяет кровля. Потому и окна делают особенными: они не только должны пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыша намного больше, чем на стенах.
Мансардные окна
При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.
Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.
Плюсы наклонного мансардного окна:
- большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
- поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
- относительно легкая установка.
При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с ростом угла наклона. На какой высоте удобнее установить такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости о наклона, смотрите на фото.
Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна
Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.
Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.
При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.
Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше
Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.
Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.
Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.
Стропильная система
При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.
При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна
Конструкция ломаной мансардной крыши такова, что свесы можно опустить довольно низко, придав дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняют не только декоративную роль. Они еще закрывают верхнюю часть стены от осадков и отводят основную массу воды подальше от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виде, что при сильных ветрах они увеличивают парусность. Из-за этого необходимо использовать более мощные доски и балки. Потому размер свеса крыши выбирают исходя из нескольких соображений, основное из которых — погодные условия.
Угол наклона
Зависит от кровельного материала, но больше всего — от региона и погодных условий. Классический вариант приведен на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости пола мансарды наклонены на 60°, верхние — на 30°. Исходя из этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что согласно СНиП высота потолка в мансарде не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это — чердак. Комфортно же себя человек будет чувствовать, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого по правилам геометрии рассчитываете требуемые длины.
При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.
Вообще же наклон боковых поверхностей обычно колеблется между 45° и до 80°. Чем круче скат, тем большей парусность он обладает, это необходимо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более пологие крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.
Виды стропильных систем ломаных крыш
Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)
Для изготовления каркаса ломаной крыши своими руками чаще всего используют пиломатериалы из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров крыши, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага установки стропил. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами
Выше на рисунке приведет чертеж каркаса с висячими стропилами. Он может быть реализован только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посредине (мансарда получится разделенной на две части рядом балок).
Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.
Есть второй способ добиться похожего эффекта — установить схватки — на рисунке они только намечены еле видными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три, в этих местах устанавливают схватки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.
Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы
Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).
Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома
Как расчитать ломаную крышу
Мансардная ломанная крыша небольшого дома (ширина не более 6-7 метров) строилась уже столько раз, что на основании опыта можно сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависимы от других материалов. Например, шаг установки стропил завязан с параметрами утеплителя. Чтобы при утеплении было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собрались использовать минеральную вату, ее ширина 60 см. Тогда стойки нужно устанавливать так, чтобы просвет между двумя соседними был 57-58 см и не больше.
Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.
Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.
Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.
Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.
Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа
Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.
Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.
При сборке всех элементов используют длинные гвозди — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой. Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.
Первый способ
Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.
Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.
Второй способ
Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).
Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.
При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).
Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).
Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.
Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.
Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см
После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.
Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.
Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.
Узлы и их чертежи
При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.
Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.
Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками
Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.
Мансарда, позволяющая эффективно использовать площадь перекрытия частного дома, - конструкция достаточно сложная. Как правило, домовладельцы поручают ее строительство опытным мастерам – кровельщикам. Но если вы дока в плотницком деле и не боитесь трудностей, то наверняка сможете справиться с задачей самостоятельно. Первый шаг – получение теоретических знаний о том, как мансардная крыша рассчитывается и строится своими руками по индивидуальным чертежам. Эту информацию, изложенную в виде пошагового руководства, вы найдете в данной статье.
Выбор конструкции кровли
Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):
- обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
- ломаная кровля;
- четырехскатная полувальмовая.
Примечание. Как видно из схемы, различные полувальмовые покрытия – это усложненные двускатные кровли, так что рассматривать их отдельно нет смысла. В плане дизайна интерес представляет многощипцовая конструкция, показанная на фото, но для ее возведения нужен приличный опыт.
Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню - кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.
Кровля с ломаными формами - наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:
- Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
- Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
- То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.
Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.
Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.
Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.
Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.
Расчет стропильной системы
Стропила мансарды, построенной своими руками, должны в течение всего срока эксплуатации выдерживать такие нагрузки:
- собственный вес;
- массу кровельного покрытия и утеплителя;
- максимальные для данной местности порывы ветра;
- давление снегового покрова.
Справка. При уклоне кровли более 45° снег на ней практически не задерживается, а при 60° и вовсе не учитывается при вычислениях. Зато возрастает ветровое давление из-за высоты конструкции и ее положения, близкого к вертикальному.
Результатом расчетов должны стать 2 параметра – сечение стропил с балками (иначе – затяжками) и шаг их установки. Ошибочно думать, что размеры деревянных брусьев крыши растут вместе с нагрузками на нее. Максимальная жесткость конструкции достигается за счет применения стропильных ферм из бревен диаметром 120-200 мм либо пиломатериалов толщиной от 40 до 200 мм, устанавливаемых с шагом 50-120 см. Если вы не являетесь инженером – строителем, точнее определить эти значения не сможете, поскольку методика довольно сложная.
Онлайн-калькуляторы, размещенные в интернете, вопрос не решают, потому что их расчеты все равно нужно проверять. Выход такой: воспользуйтесь готовыми данными, которые давно посчитаны. Для этого вам потребуется таблица №1, где приведены сечения стропильных ног при различной длине и нагрузке:
Методику вычислений поясним на примере. Предположим, что снеговая нагрузка на плоскую поверхность (проекцию скатной крыши) в вашей местности составляет 100 кг/м², уклон равен 60°, длина пролета – 4,5 м (до подкоса), шаг стропил – 120 см. Кровельное покрытие – шифер. Считаем:
- Реальный вес снегового покрова: 100 х 0,32 = 32 кг/м². Коэффициент уклона 0,32 взят из таблицы №2, представленной ниже.
- Удельный вес шиферного покрытия с обычным профилем равен 25 кг/м².
- Общий удельный вес – 32 + 25 = 60 кг/м².
- Вычисляем удельный вес на 1 погонный метр стропил, умножив 60 кг/м² на шаг установки 1,2 м. Получаем 72 кг.
- Возвращаемся к таблице №1 и подбираем сечение бруса по длине пролета. Принимаем нагрузку 100 кг на 1 м. п. стропила (с запасом). Подходит бревно диаметром 140 мм, доска 40 х 200 мм и остальные материалы, чьи размеры находятся в той же горизонтальной строке.
Справка. При монтаже ломаной мансардной крыши используется 2 вида стропил – наслонные и висячие. На двускатной кровле применяются только висячие, в чем между ними разница, отражено на схеме.
Правильно определить интервал установки стропильных ферм вам поможет последняя таблица №3:
Предложенная методика подойдет для небольших домиков прямоугольной формы размерами 6 х 6 м. Чтобы построить мансардную крышу на большом коттедже, за расчетами настоятельно рекомендуется обратиться к специалистам – проектировщикам.
Изготовление каркаса
Упрощенный способ, представленный ниже, предполагает устройство мансардной ломаной крыши в 2 этапа: сборка стропильных ферм на земле и последующий монтаж на готовые стены брусового или бревенчатого дома. Конструктивным материалом выступают доски сечением 15 х 5 и 10 х 5 см стандартной длиной 6 м.
Начало сборки — формирование верхнего пояса стропильной системы
Пошагово технология выглядит так:
- Заготовьте балки нижнего пояса фермы с учетом кровельных свесов 25-27 см с каждой стороны. Если длины бруса не хватает, его нужно нарастить с помощью накладки того же сечения, прибитой гвоздями.
- Уложите балку на землю и прикрепите к ней уголками вертикальные стойки, образующие стены мансардного помещения. Установите потолочную балку и подпорку для конька (бабку), после чего приставьте к ней и углам каркаса две доски висячих стропил для разметки, как это сделано на фото.
- Отрежьте элементы по месту и закрепите их. Из оставшихся частей досок таким же образом сделайте наслонные (нижние) стропильные ноги и прибейте их к каркасу. Ферма готова.
- Изготовьте остальные фермы по той же методике.
Совет. Как правило, на лицевых фронтонах предусматриваются окна либо двери на балкон. Стойки и пояса для их монтажа тоже удобно делать на земле, как и обшивать проемы вагонкой.
Как быстро и аккуратно собрать стропила для мансарды, рассказывается в видеоролике:
Готовые каркасы поднимаются на стены и поочередно закрепляются на своих местах, начиная от первого фронтона. Чтобы он не упал, установите распорки и прибейте их к стенам бревенчатого дома. Вторая и последующие фермы ставятся в проектное положение и соединяются друг с другом досками.
После расстановки стропила необходимо закрепить к стенам следующими способами:
- скобами ко второму сверху венцу бревен или брусьев;
- на стальных уголках и оцинкованных саморезах, как изображено на фото.
Примечание. Установка на кирпичные и другие капитальные стены выполняется посредством мауэрлата – деревянного бруса, уложенного на несущие конструкции по всему периметру здания. В свою очередь, мауэрлат монтируется на шпильках или анкерных болтах, а между ним и каменной стенкой устраивается гидроизоляционный слой из рубероида. Монтажный узел выглядит так:
Следующий шаг – укладка поверх стропильной системы диффузионной мембраны – пленки, защищающей от ветра и осадков, но пропускающей наружу водяные пары из утеплителя. Раскатайте в нижней части крыши первое полотно и закрепите его к доскам степлером, следующее кладите с напуском 10-15 см. Когда перекроете всю кровлю, прибейте доски обрешетки. Подробнее монтаж показан на видео:
Сверху на обрешетку настилается кровельное покрытие – шифер, металлочерепица и так далее. Технология укладки и крепежа зависит от выбранного материала.
Утепление мансарды
Поскольку мансардное помещение планируется как жилое, его следует хорошо утеплить. Из теплоизоляционных материалов с деревом лучше всего «дружит» минеральная вата, потому что пропускает влагу и позволяет ему «дышать». Толщина слоя – не менее 150 мм, а в северных регионах – до 300 мм. Утепление производится в таком порядке:
- Нарежьте плиты минваты и вставьте их враспор между стропилами.
- Для изоляции фронтонов прибейте дополнительные стойки и таким же образом заложите между ними утеплитель.
- Если ширины стропильных ног недостаточно для создания теплоизоляции нужной толщины, после укладки первого слоя приколотите к ним горизонтальные бруски контробрешетки. Между ними вставляйте плиты второго слоя.
- Укройте утеплитель изнутри пароизоляционной пленкой, укладывая ее с нахлестом 15 см и проклеиванием стыков алюминиевым скотчем.
- Прибейте сверху планки обрешетки для облицовки гипсокартоном или другим отделочным материалом.
Важный момент. При закладке утеплителя проследите, чтобы между ним и ветрозащитной мембраной оставался вентиляционный продух 3-5 см. Через него будет удаляться влага, образующаяся в минеральной вате из-за возникновения точки росы.
Наглядно процесс теплоизоляции мансарды показан в очередном видео:
Заключение
Строительство мансардной крыши – дело трудоемкое и в одиночку вам его не одолеть. Большинство работ нужно выполнять с помощником, а для подъема стропильных ферм потребуется 3 человека. Также успех вашего мероприятия во многом зависит от правильности первоначальных расчетов. Если методика вычислений приводит вас в замешательство, а толковых инженеров поблизости нет, посоветуйтесь с опытными мастерами – кровельщиками, в чьей компетенции нет сомнений. Они подскажут верное решение и, возможно, поведают о подробностях монтажа подобных систем.
Похожие записи:
Мансардная крыша – это один из наилучших способов увеличить общую площадь вашего дома, с минимальными финансовыми затратами. Возведя подобную конструкцию, вы получаете дополнительную достаточно просторную комнату, которая может стать хорошей детской или вашим личным кабинетом. Также Вы можете просто приглашать туда гостей, в общем, вариантов масса на ваш выбор. Обустраивая ее, нужно быть готовым, что все важно делать правильно и пошагово. Сама по себе мансардная крыша это – переделанный чердак, ее создание требует конструкционного подхода к общей перепланировке, кровли и теплоизоляции. Строительство крыши мансардного типа загородного дома, почти не отличается от постройки обычной крыши. Ниже мы тщательно изучим, как своими руками правильно построить мансардную крышу.
Прежде всего, нужно рассмотреть достоинства и недостатки подобной крыши, для того чтобы окончательно решить стоит ли приступать к ее возведению.
Достоинства и недостатки мансардной крыши
К достоинствам мансардных крыш относят:
- дополнительное помещение. Как мы уже рассмотрели выше, главным достоинством мансарды является дополнительная обширная комната, которую вы можете оборудовать как угодно под ваш вкус;
- умеренные финансовые затраты. Вторым фактором такого этажа являются относительно небольшие затраты на его постройку. Действительно возведение мансарды обойдется Вам намного дешевле, чем пристройка к дому дополнительных комнат за счет общего расширения площади дома;
- вид из окна. Красивый вид из окна мансарды никого не оставит равнодушным, так как вид на окружающий мир с высоты — это всегда красиво.
К недостаткам мансардного этажа можно разве что, причислить необходимость в дополнительном его обогреве. На видео можно наглядно увидеть процесс строительства:
Виды мансардных крыш
Если вы решили заняться постройкой мансардой крыши, то прежде всего начинать нужно с проектирования того как будет выглядеть ваша работа в конечном результате, а еще, каким именно образом осуществить задуманное. Основные решения касательно типа крыш, нужно принимать учитывая конструктивные особенности дома.
К основным видам крыш относятся:
На видео можно посмотреть как возводится мансардная крыша:
Ниже рассмотрим устройство данной крыши, которую можно построить собственноручно
Устройство мансарды
Мансардные крыши очень похожи на простые скатные крыши. У каждого вида подобных крыш имеются свои особенности в конструкции, но в целом все они имеют общие элементы, рассмотрим их:
- Кровля. Поверхность крыши, которая находится снаружи, служит для защиты от дождя, снега и другой непогоды;
- Обрешетка. В основном это доски из дерева, к ним прикрепляется кровля;
- Коньковый прогон. Внешняя часть всей конструкции крыши;
- Стропила. Это наслонные или висячие ребра жесткости всей конструкции. Для мансарды используют именно наслонные стропила;
- Внутренние опоры. Вертикальные балки служат для обеспечения прочности и устойчивости крыши;
- Изоляционный слой. Между стенами помещений и кровлей кладется изоляционный пирог из нескольких слоев, что позволяет соблюдать температурный режим во всем помещении мансарды. Изоляция включает в себя шумоизоляцию, пароизоляцию, а также толстый слой теплоизоляции. Безусловно, сохранность самой кровли напрямую зависит от правильной изоляции крыши.
Видео, которое поможет при работе:
Строительство мансарды. Технология
Достаточно часто архитекторы, проектируя крышу, упускают из виду существенные погрешности в вентиляции и изоляции. Эти ошибки чреваты тем, что на кровле появляется плесень, грибок и, вообще, она начинает протекать уже буквально через два года. Это происходит потому что, нарушается технология строительства мансарды. Из-за того, что сильно прижата к стене внутри помещения, очень трудно добиться хорошего теплообмена. Вся конструкция мансарды должна включать в себя хорошую вентиляцию, теплоизоляцию, а также стропильную конструкцию, которая будет выполнена из обработанной огнезащитными средствами древесины.
Толщина теплоизоляции должна быть не менее 20см, так как климат в наших краях зимой достаточно холодный, а в летний период достаточно жарко. Основные минусы конструкции мансарды заключаются в том, что зимой теряется очень много тепла, а летом в мансарде очень жарко. Правильная теплоизоляция способна в полной мере решить эту проблему, она будет удерживать тепло внутри в зимний период, а также не будет допускать большое количество тепла в сильную жару летом.
Также необходимо как следует обустроить вентиляцию крыши. В летний период при достаточно высокой температуре, крыша имеет свойство сильно нагреваться, этот процесс значительно повышает температуру внутри мансарды. Правильно уложенная вентиляция гарантирует комфортное проживание в помещении, а также защитит кровлю от разрушений в зимний период. Звукоизоляция же необходима для того, чтобы снизить уровень шума внутри мансарды, когда на улице идет град, дождь или сильные порывы ветра.
Важно! Выполнять укладку любого вида изоляции предпочтительно в паре с человеком, имеющим опыт в этом деле.
Пошаговое строительство мансарды
Ну что ж, пришло время рассмотреть, как можно пошагово построить данную крышу собственноручно. Для постройки мансарды потребуется некий опыт в подобных работах. Построить мансарду значительно тяжелее, чем обычную крышу, так как нужно соблюдать углы скатов. Что бы научится собственноручно строить такой этаж правильно, нужно внимательно изучить план работы:
Начать, конечно же, следует с разработки самого этажа. В этом вам может помочь специалист или же, если ваши знания компьютера на достаточном уровне, самому все сделать в специальной программе. Дальше вам крайне необходимо правильно рассчитать наклоны углов крыши, нагрузки и т. д. Чтобы сделать все безошибочно, Вам нужно внимательно изучить такую книгу, как «Нагрузки и воздействия».
Совет! Правильно разобраться во всем, Вам поможет книга «Нагрузки и воздействия на здания и сооружения» под ред. Перельмутера А.В 2007 г. или под ред. Гордеева В.Н. и др., 2008 или 2009 г, которую можно скачать http://dwg.ru/dnl/4183
Как сделать стропила правильно поможет видео:
Как построить стропильный каркас
На этом этапе придется хорошенько поработать и для качественного выполнения задачи, нужно минимум 3-4 работника. Строительство крыши начинаем с того, что укладываем и закрепляем мауэрлаты по всей площади дома. При этом используется брус сечением 100х100 мм.
За этим следует установить каркас помещения, его стойки будут использованы как подпорки для всей стропильной конструкции. Сечения бруса должны соответствовать сечениям продольных балок, ведь на них будут опираться стойки. Для начала с двух сторон здания нужно установить вертикальные стойки. Их нужно закрепить к продольным балкам, использую при этом саморезы и металлические уголки.
Совет! Шуруповерт значительно облегчит процесс работы по крепежу.
Итак, мы получили две арки, между ними следует протянуть шнур, если его направление будет строго горизонтальным, то это будет означать что, все выполнено правильно, если же нет, то одну из арок придется немного укоротить. Далее с нужным шагом для стропил, строго по шнуру ставим следующие арки. С помощью перемычек закрепляем арки, а для закрепления самих перемычек используем специальные штампованные уголки.
Далее следует установка верхних стропил, а это довольно сложная работа. Они должны быть установлены под определенными углами и центровкой, в этом и состоит вся сложность. Сделайте шаблон из двух досок, они должны полностью соответствовать соединенным стропилам, которые мы планируем сделать. При использовании этого шаблона, следует подрезать стропила, которые находятся на земле, а потом ставим их на нужное место. Монтаж стропил происходит таким образом, как и при возведении внутреннего помещения.
Установка стропильной конструкции заканчивается тем, что нужно прибить обрешетку. Материал, из которого она может быть выполнена — это фанера, ДСП или простые доски.
Как обустроить помещение под крышей, об этом можно посмотреть на видео:
Как своими руками утеплить мансардную крышу
После того как работы по установке обрешетки и стропил будут завершены, мы можем приступать к изоляционному слою. Пароизоляция укладывается с внутренней стороны крыши, для этого мы прикрепляем ее скобами к стропилам. Затем следует установка теплоизоляции. Нужно внимательно следить, чтобы слой теплоизоляции был плотно уложен на поверхности стропил. Щелей быть не должно, иначе это приведет в будущем к очень негативным последствиям. Обрешетка крепится на теплоизоляции шагом 50 см.
Гидроизоляция укладывается снаружи стропил, ее прямая функция: защита от попадания влаги вовнутрь. На поверхность гидроизоляции кладется кровля.
Внимание! При ведении строительных работ необходимо строго соблюдать технику безопасности.
Как собственноручно построить мансарду можно посмотреть на видео:
Думаю, Вы заметили, что строительство мансарды достаточно серьезное событие. От того, насколько ответственно Вы подойдете к делу, зависит долговечность вашего творения.
Существует немалое количество примеров, как может выглядеть мансардная крыша. Среди ее разновидностей, каждый сможет выбрать что-то свое. Если Вы нуждаетесь в достаточном дневном освещении, можно установить большое окно. Формы мансард могут быть закругленными или со строго прямыми углами и линиями. Какой бы выбор Вы ни сделали, подход к этому делу должен быть серьезным и хорошо обдуманным.