Деревянные конструкции мансард. Технология строительства мансардной крыши своими руками. Ломаные кровли мансардного типа

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

Что такое мансарда

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

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

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

При эксплуатации снижение затрат может заключаться в следующем:

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

Подготовительный этап

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

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

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

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

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

Основные несущие элементы

Конструкция включает в себя следующие составляющие:

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

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

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

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

Теплотехнические расчеты

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

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

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

Порядок действий такой:

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

Сборка каркаса кровли

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

• на скобы;
• на шпильки;
• на анкера.

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

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

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

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

Монтаж теплоизоляции

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

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

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

Мансардная крыша своими руками построенная над домом позволяет увеличить общую жилую площадь с минимальными финансовыми вложениями. К числу наиболее популярных вариантов относится двухскатная ломаная крыша, технология монтажа которой не отличается сложностью.

Разработка проекта

«Сломав» кровельные скаты под различными углами, можно увеличить объем пространства под мансардной крышей. Ломаная конструкция, как и другой вид мансардной кровли, массивнее и тяжелее стандартной щипцовой крыши, что следует учитывать при оборудовании мансардного этажа в процессе реконструкции дома. Предварительно необходимо обследовать состояние фундамента и стен сооружения, чтобы определить, смогут ли они выдерживать повышенные нагрузки. Если устройство массивной мансардной конструкции планируется на этапе подготовки к строительству своими руками, это должно быть учтено при разработке проекта фундамента и стен дома.

К созданию проекта мансардной крыши следует отнестись внимательно, так как погрешности в расчетах или неправильно подобранные параметры элементов стропильной системы могут привести к повреждению самой крыши, а в некоторых случаях и стен дома, в процессе эксплуатации.

Разработку проекта мансардной крыши рекомендуется доверить профессионалам. Также есть возможность воспользоваться специальными компьютерными программами, с помощью которых выполняется расчет оптимального угла наклона крыши и других параметров. Все расчеты выполняются согласно документу СНиП «Нагрузки и воздействия».

При выборе проекта мансарды, строительство которой можно осуществить своими руками, в первую очередь необходимо обратить внимание на зависимость параметров помещения от угла наклона кровли. Жилое помещение должно иметь высоту более 2,2 метров. Если скаты крыши прямые, то угол их наклона серьезно влияет на ширину помещения.

Ломаная мансардная кровля позволяет максимально расширить помещение, обеспечив необходимую высоту потолков по всей его ширине. При этом боковые (нижние) стропила располагаются под углом около 60 градусов, а угол наклона верхних можно выбрать на свое усмотрение, исходя из эстетических предпочтений, а также снеговых и ветровых нагрузок, характерных для района строительства.

Кровельный пирог и другие элементы

Собираясь своими руками выполнить мансардную кровлю, необходимо предусмотреть в проекте использование тех или иных материалов для монтажа кровельного пирога. В их состав входит :

• гидроизоляция;
• пароизоляция;
• утеплитель;
• кровельный материал.

Выбор утеплителя влияет на такой параметр, как шаг стропил – в целях экономии теплоизоляционного материала рекомендуется располагать стропила таким образом, чтобы плита или мат плотно входили между ними. От выбора кровельного покрытия зависит тип обрешетки (сплошная или разреженная) и шаг разреженной обрешетки. Стоит отметить, что устройство крыши мансардного этажа предусматривает создание не только качественного утепления, но и эффективной вентиляции кровельной системы.

Материалы и инструменты

В целях обеспечения безопасности, строительство стропильной системы и кровли следует вести с использованием пожаробезопасных, экологичных материалов. Материалы из дерева обрабатываются средствами огнебиозащиты.

Для строительства стропильной системы частного дома своими руками потребуется :

• деревянный брус сечением от 50×100 мм;
• доска 150×50 мм;
• доска необрезная;
• гвозди 80, саморезы и другие крепежные элементы;
• проволока отожженная (диаметр 3-4 мм);
• уровень;
• отвес;
• рулетки;
• ножовки;
• топоры;
• молотки;
• острые ножи плотницкие.

Использование качественного инструмента упрощает и ускоряет монтаж деревянных конструкций своими руками. Инструкцию ведения работ пошагово можно найти на видео.

Устройство мауэрлата

В качестве основания стропильной системы мансардной крыши выступает мауэрлат, выполненный из бруса или мощной доски. Двухскатная крыша требует укладки мауэрлата на длинных стенах дома. Мауэрлат не только позволяет надежно закрепить нижнюю часть стропил, но и способствует равномерному распределению нагрузки при ее передаче на стены и фундамент строения.

Для закрепления мауэрлатной доски или бруса применяются металлические шпильки, закрепленные в монолитной бетонной балке, выполненной в верхней части стены, либо отожженная проволока, вмурованная в кирпичную кладку. При креплении мауэрлата к верхнему венцу деревянной стены применяются деревянные нагели. Устройство мауэрлата требует качественной гидроизоляции деревянного бруса. С этой целью может использоваться рубероид или другие прочные материалы с водоотталкивающими свойствами.

Монтаж мауэрлата необходим, если предполагается строительство своими руками каркаса крыши, стропила которой упираются в верхнюю часть стены скошенным торцом или специальным вырезом. В случае если запроектирована мансарда, ширина которой фактически соответствует ширине дома, стропила упираются нижним концом в вынесенные опоры. В качестве опор выступают мощные балки, уложенные поперек длинных стен. Число опор должно соответствовать числу стропильных пар. Балки крепятся к стенам аналогично мауэрлату, также используется гидроизоляция.

Мауэрлат или опорные балки должны надежно крепиться стенам, так как данные элементы предотвращают смещение крыши под сильными ветровыми нагрузками.

Возведение опорной конструкции

Устройство каркаса ломаной мансардной крыши начинается с укладки опор под стойки, которые должны располагаться строго симметрично относительно оси здания. Расстояние между опорами равняется ширине будущей мансарды. В первую очередь монтируются П-образные арки на фронтонах сооружения. Каждая арка состоит из двух опорных стоек, связанных перемычкой. Для изготовления стоек используется брус, сечение которого должно быть не меньше, чем сечение опоры под ним.

Стойки устанавливаются по отвесу, строго вертикально. К ним крепится перемычка, горизонтальность которой следует проверять в процессе монтажа. По размерам первой арки на другом фронте изготавливается вторая. Важно выполнить нивелировку конструкции. Между П-образными арками натягивается шнур, который должен быть расположен строго горизонтально. При необходимости одна из арок демонтируется и подгоняется точно под размер. Ориентируясь на натянутый шнур, следует установить остальные арки. Их количество и шаг зависит от запроектированного шага стропил, так как верхним концом каждое стропило крепится к соответствующей стойке. Это обеспечивает необходимую жесткость каркаса мансардной крыши.

Стойки П-образных арок могут крепиться к опоре металлическими скобами, гвоздями или шиповыми соединениями. Об основных способах соединений элементов стропильной конструкции можно узнать из видео инструкции. Чтобы обеспечить вертикальность стоек под нагрузкой, которую будет испытывать кровля в процессе эксплуатации, рекомендуется дополнительно установить раскосы. Арки в верхней части соединяются между собой перемычками параллельно длинным стенам дома.

Установка стропильных ног

Строительство своими руками ломаной кровли предполагает использование двух видов стропильных ног. Нижние стропила располагаются под очень острым углом, соединяя стойки с мауэрлатом или концами вынесенных поперечных опор. Верхняя двухскатная стропильная конструкция монтируется на арочную систему.

Перед монтажом нижних стропильных ног необходимо тщательно разметить на мауэрлате место их установки. Первыми монтируются крайние к фронтону стропила. Подрезка стропильных ног выполняется таким образом, чтобы срез верхнего края доски прилегал под требуемым углом к стойке, а нижний срез упирался в мауэрлат или вынесенную опору. Если по проекту мансардная кровля выполняется со свесами скатов, в нижней части стропильной ноги выполняется вырез специальной формы: горизонтальной частью выреза стропило опирается на опору. Крепится стропило гвоздями или скобами. Соединения ног с мауэрлатом или вынесенной опорой дополнительно рекомендуется укреплять обожженной проволокой диаметром 3-4 мм. По аналогичной схеме устанавливаются все нижние стропила.

Если строим дом, длина которого превышает 8 метров, рекомендуется установка стропильной системы с коньковым брусом. Такое устройство позволяет равномерно распределить нагрузку на весь каркас. В этом случае по центру фронтонов устанавливаются стойки, вертикальность которых проверяется отвесом, на них строго горизонтально монтируется коньковый брус. Важно правильно определить высоту расположения конька, так как от этого напрямую зависит угол наклона верхних стропил. Стропильные ноги упираются верхними срезанными торцами в коньковый брус, нижними - в опорную арочную конструкцию.

Верхние стропила мансардной кровли могут представлять собой Л-образную конструкцию. Стропильные ноги между собой могут соединяться встык с использованием деревянной или металлической крепежной накладки, либо способом врубки в полдерева, с использованием болтового соединения. Рекомендуется по месту подогнать первую пару стропил, которая затем демонтируется и используется в качестве шаблона. Подготовленные фермы устанавливаются в стандартном порядке – сначала крайние, затем остальные с постоянной нивелировкой.

На последнем этапе создания кровельной конструкции своими руками выполняется монтаж обрешетки, укладка гидроизоляции, создание вентиляционного просвета, монтаж кровельного покрытия. Изнутри крепится теплоизоляция и пароизоляция, крепится обшивка. На видео можно подробно ознакомиться с технологией работ.

Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом , способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

Каркас из стропильных досок - основа всей кровельной мансардной конструкции , которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

• Мауэрлат . Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
• Стойки из балок или стропильные ноги , которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
• Вертикальные стойки . Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
• Прогоны . Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног ;
• Коньковый брус . Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции ;
• . Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли .

Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

План чертежа стропил

Виды стропильных систем мансардных крыш

Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:

• Висячую конструкцию . Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил - на коньковый элемент ;
• Наслонную конструкцию . Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.

Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже :

• конструкции;
• кровли;
• Ломаной двухскатной;
• кровли;
• конструкции;
• Купольной системы (конусной);
• Сводчатой системы.

Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.

Наслонные стропила

Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:

• Под . Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
• Под . Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
• Под . При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
• Под . Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.

Кроме того, большое значение при расчете шага имеет уклон ската кровли . Если уклон составляет 15%, то расстояние между досками стропил рекомендуется делать не менее 80 мм. С увеличением градуса уклона ската кровли пропорционально увеличивается расстояние между стропилами.

Шаг стропил

Как вынести стропила за линию стены

Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо , так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона - не менее 400 сантиметров.

Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

• Установить внешние перекрывающие балки , сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
• Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
• Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
• Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
• Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
• С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
• В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры ;
• Установить прогоны на опоры , жестко прикрепив их уголками;
• Противоположные опоры соединить брусками , их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
• Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
• Из обрезных досок следует изготовить шаблоны , по которым потом монтируются противоположные фермы:
• Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда . Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
• Установить стропильные ноги с торца , а затем с нижнего уровня мансарды;
• Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
• Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу - шарнирным способом, сверху - жестким креплением .

Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

Вынос стропил за стену

Как рассчитать стропильную систему

Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина - от трех метров .

Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.

Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору .

Кроме того, следует иметь ввиду:

• Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров , так как она значительно утяжеляет конструкцию;
• Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас ;
• Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов : ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
• Массу кровельного пирога , которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.

Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.

Пример расчета

Монтаж стропильной системы

Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать .

• Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
• На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
• Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
• На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
• Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
• Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.

Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами . Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами . Далее устанавливается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Установка обрешетки мансардной крыши

В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная .

Сплошная чаще всего монтируется при покрытии :

• Рулонном . Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний - шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний - из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
• Шифера плоского асбестоцементного;
• Гибкой черепице .

Разреженный тип устанавливается при:

• Стальном, металлическом покрытии . Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
• Металлочерепице ;
• Асбестоцементном шифере ;
• Глиняной черепице .

Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.

ВНИМАНИЕ!

Прибивать бруски разреженной обрешетки следует со смещением, чтобы стыки в рядом расположенных рядах не были расположены на одном брусе стропильной ноги.

Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската .

Обрешетка

Заключение

Таким образом, имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда - это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши:

Вконтакте

Если говорить о ломаной форме крыши, то у многих почему-то возникают вопросы. Между тем она есть не более чем разновидность крыши двухскатной. Поэтому для тех, кто решился на расширение пространства на мансардном этаже, лучшего варианта просто не придумать. И любителей столь оригинальных конструкций находится немало.

Ломаную мандсардную крышу можно соорудить и самостоятельно. Просто для этого нужно знать определённую последовательность действий. Главный принцип возведения ломаной крыши заключается в принципе опоры стропил на балки перекрытия.

Прежде чем затеять строительство крыши, лучше всего для начала как следует разработать проект на бумаге, желательно, в клетку. Так можно достаточно несложным способом определить высоту конструкции, углы наклона скатов, величину и расположение оконных проёмов Людям, обладающим навыками рисования, либо умеющим работать с графическими программами на компьютере, ещё проще. Когда определённые пропорции найдены, их остаётся попросту придерживаться.

После определения желаемых пропорций нужно определиться относительно сечений элементов стропильной системы, а затем уже производить расчёты на прочность. Можно использовать в этих целях любую подходящую расчётную программу, где такая возможность предусмотрена, например, "Расчёт стропильной системы". Или же производить подробные предварительные расчёты в таблице Excel.

После того, как все размеры будущей ломаной мансардной крыши полностью подсчитаны, можно приступать к непосредственному её возведению. Стоит рассмотреть данный процесс подробнее, буквально по этапам. Лучше всего сделать это на ком-то конкретном примере, взяв, например, за основу дом со сторонами 8 на 8 м.

Поэтапное возведение ломаной мансардной крыши

Шаг 1. Прежде всего, нужно начать с установки мауэрлата и балок перекрытия. Приблизительные параметры для расчёта сечения балок составляют 100 на 200 мм. Монтировать мауэрлат нужно на внутренней стороне стен, а снаружи заложить кирпичом из эстетических соображений. При установке необходимо следить, чтобы верхняя часть мауэрлата не выдавалась за облицовочный кирпич на 2-3 см. Это нужно, чтобы нагрузка крыши ложилась именно на мауэрлат, в противном случае она будет передаваться облицовочному кирпичу, что в корне неверно.

Следующий шаг – монтаж балочных перекрытий. Для начала необходимо установить крайние балки перекрытия. Их вынос определит ширину карниза. Ширина карниза в зависимости от пожеланий заказчика может быть 40-50 см. Балками выступают специальные брусья, сечение которых необходимо высчитывать отдельно, учитывая различные моменты (снеговую нагрузку, ветровую нагрузку и другие факторы).

В первую очередь ставим балки обозначенные цифрами 1,2,3,4.

Для указанной кирпичной коробки размером 8х8 метров сечение бруса выбирается 100х200 мм. Когда крайние балки сечения установлены, необходимо натянуть шнурку по верхней части и выставить другие балки.

Учитывать шаг балок нужно, основываясь на размере шага стропил, которые будут укладываться в дальнейшем. К примеру, если берутся половые доски 50х150 мм, то хорошо будет выбрать шаг 60-70 см, даже лучше остановиться на 60 см, принимая во внимание, что такую ширину обычно имеют кровельные утеплители. После установки длинных балок необходимо поставить короткие. Шаг для них чаще всего 1 метр. Для прикрепления балок к мауэрлату подойдут гвозди на 150. Иногда допускается применение саморезов и металлических стропильных уголков.

Шаг 2. Начинается установка стоек, которые следует располагать строго вертикально. Прежде всего, устанавливаются стойки из бруса размером 100 на 150 мм по краям, а потом, когда будут натянуты шнурки, и промежуточные, поменьше, с сечением 50 на 150 мм. Расстояние между любыми элементами не должно превышать 3.

Чтобы стойки держались крепко, применяются временные распорки. По высоте стойки должны быть на 10 см быть больше чистовых потолков в помещениях.

Следует сказать об очень важном нюансе. При строительстве новой крыши, когда вроде бы всё подсчитано и разложено должным образом, правильного прямоугольника почему-то не получается. В итоге получается форма дома, фактически зауженная в каком-либо из направлений. В принципе, это не должно особо беспокоить, но для облегчения последующей работы следует всё-таки располагать стойки так, чтобы правильный прямоугольник в итоге получился. Так стропила верхних скатов станет возможным изготовить при помощи одного шаблона. В противном случае придётся использовать шнуры, а готовые элементы подрезать соответствующим образом. Лишняя трата сил и времени вряд ли кому-то придётся по душе.

Шаг 3. Поверх стоек укладываются прогоны, состоящие из досок, размером 50 на 150 мм. Происходит установка, имеющих эти же размеры, недостающих стоек, других распорок не нужно. Данные конструкции послужат каркасом для предполагаемых стен помещения.

Шаг 4. Чтобы как следует закрепить прогоны, на них устаиваются кровельные уголки и затяжки, то есть, ригеля. Если исходит из параметров согласно примеру, то в этом случае длина затяжек составит 5,5 м. Сечения могут быть рассчитаны в специальной программе. При ширине сечения растяжек 50 мм, то, соответственно, высота составит свыше 210 мм. Различные прогибы устраняются с помощью подвесок. Конечно, это значительно увеличит нагрузку на стропила верхних скатов, поэтому полученные при расчётах размеры сечения стропил верхних скатов, будет разумно увеличить с 50 на 150 мм до значения 50 на 200 мм.

Под каждую из затяжек (ригель) ставится временная подпорка. Для этого следует использовать середину пролёта. Может образоваться провисание, которое нужно уменьшить. Отлично подойдёт дюймовка размерами 25 на 150 мм. Все эти меры позволят безопасно передвигаться по затяжкам. Поломки, равно, как и всевозможные провисания, практически исключены.

Чтобы сделать конструкцию более жесткой, сверху нужно скрепить затяжки, после их полной установки, доской размером 25 на 150 мм. Эту самую доску не следует располагать строго посередине, нужно отступить от любой из осей хотя бы на 20 см.

Шаг 5. Далее можно переходить к установке боковых стропил. Потребуется предварительное изготовление шаблона, после чего производится верхний запил. Что касается нижнего запила, то он размечается по месту, а затем происходит крепление стропила и установка заглушек для утеплителя.

Шаг 6. После этого начинается процесс установки стропил верхних скатов. Для изготовления шаблона берётся обрезок доски размерами 25 на 150 см, который затем закрепляется на крайнем ригеле строго вертикально. Какой-либо из углов доска должен обязательно совпадать с осью строящейся крыши. Ведь правая грань доски будет совпадать с осью крыши. Далее берётся подходящая небольшая доска, прикладывается, и на ней отмечают карандашом верхний и нижний запилы.

По шаблону изготавливаются и устанавливаются два стропила. Коньковый брус для этого лучше не использовать. После установки первой пары стропил, её обязательно закрепляют подкосом, чтобы не произошло падения.

Далее устанавливаются и все остальные стропила. Для крыши длиною 8 м будут уместны 4 подкоса, по паре в разных направлениях. Дюймовой доской временно скрепляем остальные пары стропил, ведь обрешётки пока не имеется.

Шаг 7. Происходит нашивание подвесок, то есть досок размером 25 на 150 мм. Делается это для того, чтобы ригели после ликвидации временных подпорок, не провисали. Эту доску также не следует располагать посередине конструкции, иначе она просто помешает процессу.

Шаг 8. Наступает заключительный этап возведения крыши. А именно, устанавливается каркас фронтона и затем обшивается. Лишь после этого можно приступать к изготовлению карнизов, обрешётки, фронтонных свесов и отливов.

После того, как ломаная мансардная крыша полностью готова, можно приступать к кровельным работам. Это, без сомнения, ничуть не менее важный этап, но уже, как говорится, совсем другая история. Стоит отметить, что все строительные работы, о которых шла речь, лучше всего выполнять втроём.

В стремлении максимально эффективно использовать любую доступную площадь в своем загородном доме владельцы рано или поздно приходят к обустройству мансарды . Причем многие мечтают справиться с этим самостоятельно.

Вот только знают ли они, что мансардная крыша своими руками возведенная, будет на самом деле надежной и долговечной, только если при ее устройстве следовать определенным правилам и требованиям. Было бы не совсем правильно утверждать, что строительство мансардной крыши по технологии сильно отличается от построения других крыш, однако, определенная разница все же есть. Так чем же отличается устройство мансардной крыши?

Разновидности мансардных крыш

Мансардная крыша своими руками – это отличная возможность расширить полезное пространство в частном доме. Каким будут габариты пространства, заключенного между фронтонами постройки и скатами кровли, зависит от формы и конструкции крыши.

Мансардная крыша: фото крыши с ломаными скатами

Крыша мансардного типа бывает нескольких видов:

Односкатная. Это наиболее простой вариант, однако, на практике к нему обращаются довольно редко, по большей части, чтобы сделать мансарды на небольших загородных домиках.

Проекты мансардных крыш с двумя скатами

Различаются следующие типы двускатых кровель: щипцовые и ломаные. Двускатная щипцовая, пожалуй, пока не имеет соперников по популярности. Ни ее проектирование, ни строительство своими руками, как правило, не вызывают особых сложностей.

Мансарда двухскатной крыши

Схема мансардной крыши с симметричной щипцовой системой достаточно простая. Фронтоны таких домов, чаще деревянных, имеют треугольную форму. В несущую конструкцию щипцовой мансардной крыши входят наклонные или висячие стропила.

Конструкция мансардной крыши двухскатной

Ломаная мансардная крыша отличается от щипцовой наличием на каждом из скатов двух скатных плоскостей, пологого и крутого. Уклон верхнего – примерно 20–30 градусов, нижнего – 60–80 градусов. Это экономичный вариант для частного дома, ширина которого не больше 6 м. Сделать ломаную мансардную крышу своими руками немного сложнее, но это вполне окупается полноценной площадью мансардного этажа, которая позволяет обустроить внутри спальню , детскую , кухню и т. д. Каркас мансардной крыши этого типа состоит из ферм, в которых стропила укреплены стойками, а нижний пояс становится основой пола мансарды. Места излома усиливают растяжками.

Конструкция мансардного этажа ломаной и щипковой крыши

Еще одной разновидностью двускатной является полувальмовая. Спроектировать ее в целом можно, как обычную симметрическую стропильную конструкцию с опорой на мауэрлат, с той лишь разницей, что над ее фронтонами имеются небольшие скаты.

Четырехскатная мансардная крыша

Конструкция четырехскатной кровли позволяет обустроить под ней дополнительный этаж – просторный и удобный. Монтаж мансардной крыши с четырьмя скатами, безусловно, сложнее, чем изготовление двускатной системы. Ее стропильная система считается наиболее сложной. Особого подхода требует размещение мансардных окон. В вальмовой крыше их обычно устанавливают в плоскости пирога кровли. Красивые обеспечивают эффективное освещение.

Вертикальные мансардные окна на датской вальмовой крыше

Более практичной в этом смысле является вариант датской. В отличие от классической вальмовой, в их верхней части имеются фронтоны, которые позволяют организовать освещение мансарды при помощи обычных вертикальных окон.

Скелет вальмовой крыши с мансардой

В обычной вальмовой крыше стропила прямые, без переломов. Верхним концом угловые ребра опираются на конек, длина которого зависит, в частности, от запланированной стропильной системы. Четырехскатные крыши тоже бывают ломаными. Реализация такой конструкции достаточно сложна, но позволяет получить в соответствии с планом значительное увеличение полезного пространства мансардного этажа.

Шатровая мансардна – почти вальмовая. Почти, потому что все ее скаты, имеющие форму равнобедренного треугольника, сопрягаются в одной точке, то есть шатровая крыша не имеет конька.

Куполообразная крыша

На этом многообразие мансардных крыш не кончается.

• Многощипковые, представляющие собой комбинацию нескольких двухскатных имеют сложную геометрию со множеством изломов.
• Конические, сводчатые, купольные с изысканным дизайном и т. д.

Все эти варианты считаются очень сложными для исполнения и изначально требуют профессионального подхода. Это целый комплекс задач, начиная от чертежа и расчёта и кончая материалом покрытия, для которых нужно найти правильное решение. Необычность и особая эстетичность этих крыш, как правило, увеличивает количество скатных изломов, которые образуют множество внутренних углов (ендова). Каждый из них несет в себе потенциальную опасность целостности кровли. На этих участках, как правило, задерживается дождевая вода и образуются снежные мешки, которые становятся причиной протечек.

Крыши домов с мансардой: фото основных вариантов перекрытия

Расчет мансардной крыши в этом случае практически невозможен без специальных навыков, поэтому если ваша мечта крыша мансарда своими руками, то выберите проект с меньшим количеством сложных элементов, чтобы не становиться перед необходимостью постоянного ремонта.

Как рассчитать мансардную крышу

Конструкцию мансардной крыши по сравнению с обычной отличает наличие множества дополнительных элементов, к примеру, выходы на крышу или мансардные окна. Довольно часто в проекты мансард включают также балконы или террасы. Все это, естественно, несколько усложняет стропильную систему конструкции, вместе с этим и ее расчет.

Мансардную крышу возводят не только при строительстве дома, это может быть также и реконструкция нежилого чердака в жилое отапливаемое помещение, и тогда ее размеры и площадь могут быть сильно ограничены. Все это учитывается при выборе и расчете стропильной системы . Помимо стропил в несущую систему, как правило, включают стойки, ригели, подкосы, подвесы, и для каждого из них необходимо правильно рассчитать сечение.

Мансардная крыша: чертежи каркаса мансарды

Расчет площади кровли

Следующим этапом проводят расчет площади самой крыши. Простейшие варианты – это одно- и двускатная крыши. Для вычисления площади используют элементарные формулы из курса школьной геометрии: перемножаются длина и ширина ската. Для односкатной это и будет искомая величина, а для двухскатной полученные значения складывают.

Возьмем в качестве примера более сложную, ломаную поверхность. Для подсчета площади всю ее условно разбивают на отдельные элементарные геометрические фигуры, подсчитывают площадь каждой из них и результаты складывают.

План мансардной крыши поможет вычленить требуемые для расчета фигуры

Как рассчитать уклон крыши без погрешностей

Как построить мансардную крышу, чтобы она была комфортной и теплой , но вместе с тем безопасной, устойчивой к различным воздействиям, и уложиться в смету, соответствующую вашим возможностям? При сооружении мансарды необходимо учитывать все требования в целом, так как они, в той или иной степени, взаимосвязаны. К примеру,

• при большом угле наклона нагрузка на стропильную систему намного уменьшается. Это с одной стороны, а с другой – сокращается полезная площадь мансарды, а материальные затраты существенно увеличиваются;
• чрезмерно маленький уклон увеличивает климатические нагрузки, испытываемые кровлей, поэтому расчет ведется с учетом повышенной прочности. Вес конструкции при этом увеличивается, в силу чего существенно растут нагрузки на фундамент.

Связь между углом наклона и стропильной системой

При расчете угла наклона принимаются во внимание следующие факторы:

• климатические условия, в частности, уровень осадков на данной местности, максимальные нагрузки ветровые и снеговые;
• архитектурное решение;
• конструктивные особенности дома и мансарды;
• кровельный материал.

Формулы для расчета угла наклона вальмовой крыши

Для индивидуального подсчета уклона достаточно знания азов геометрии. В разрезе со стороны фронтонов крыша чаще всего имеет треугольную форму. Имея значения высоты и основания, можно с легкостью подсчитать длину стороны и величину сопредельного с ней угла. В расчетах используют таблицы Брадиса, позволяющие по значению тангенса находят сам угол.

Как правильно построить мансардную крышу

Так, как сделать мансардную крышу, чтобы пространство под ней стало максимально удобным и полезным? Не будем заострять ваше внимание на описании и расчете стропильной системы и начнем поэтапное описание сборки мансардой крыши с установки мауэрлата.

Мауэрлата – это брус с квадратным сечением (100х100 или 150х150 мм), на котором держится вся кровельная конструкция. Более того, он равномерно распределяет нагрузку на фундамент и строительные конструкции. Он должен быть тщательно закреплен. К примеру, в кирпичных домах заливают балку из монолитного бетона, в которую монтируют крепежные шпильки, на которые и насаживают мауэрлат.

Мауэрлат, закрепленный к стене

Чтобы возвести ломаную крышу для мансарды прежде необходимо получить каркас для стен. Это – конструкция из установленных вертикально опорных стоек горизонтальными связками. Их высота с учетом требований к мансардному помещению должна быть не меньше 2 м. Стропильная система будет в дальнейшем собираться на каркас, поэтому опорные стойки устанавливают в соответствии рассчитанным до этого шагом стропил.

Возведение каркаса ломаной мансардной крыши

Порядок установки следующий:

• по фронтам здания монтируют П-образные стойки;
• строго горизонтально между ними натягивают шнур, в случае необходимости стойки подгоняют по высоте;
• с ориентиром на шнур устанавливают остальные арки;
• соединяют их горизонтальными перемычками.

Установка стропил

Монтаж стропил начинают с имеющих максимальный угол наклона.

Установка боковых стропил

В основании бруса вырезают паз, а верхнюю часть срезают под определенным углом. Затем каждое стропило крепят пазом к мауэрлату, а верхним концом основной конструкции.

Крепление стропил к мауэрлату

Следующий этап – установка верхних стропил. Здесь очень важно не нарушить центровку конструкции. Для этого можно сделать шаблон из длинных досок соответственно оптимальному углу наклона этих стропил.

Шаблон для верхних стропил

Затем по шаблону, для удобства сначала на земле, изготавливают Л-образные конструкции, подымают их на крышу и прочно закрепляют на каркасе.

В зависимости от выбранного покрытия, на стропила набивают сплошную или разреженную обрешетку.

Кровельный пирог мансарды

Технология строительства крыши мансардного типа, как видите, не очень сложная, тем не менее будет полезно посмотреть как практически как возводится мансардная крыша своими руками. Видео материалы представляют также, как правильно выполнить крепежные узлы.