Инструкция по монтажу стропил для мансардной крыши

Обзор мансардной крыши, особенности

Поскольку пространство мансардной крыши всё же является частью жилья, она имеет некоторые особенности. Стенами в таком помещении будут скаты кровли. В них должен быть заложен увеличенный слой теплоизоляции. Его количество зависит от климата региона, в котором вы проживаете, и пиковых показателей перепадов температуры.

Немаловажной является и гидроизоляция, ведь именно крыша защищает жилище от атмосферных осадков. Чаще всего она представляет собой плёночный материал, который защитит теплоизоляцию от попадания на неё влаги.

Третьим слоем такой конструкции служит изоляция от пара, который поступает из жилого помещения. Ввиду разницы температур, он может привести к образованию конденсата, капли которого со временем нанесут кровле существенный вред.

Существует мнение, что если наружный кровельный материал будет очень герметично установлен, как, например, бывает при использовании металлочерепицы, то в гидроизоляции нет необходимости. Это утверждение абсолютно неправдиво: «кровельный пирог» должен обязательно содержать в себе все три названных выше слоя.

Виды стропильных систем мансардной крыши

двухскатная стропильная система

Избавиться от недостатка площади можно, построив полумансарду – то есть, помещение с боковыми стенами 1,5-1,8 метров в высоту. Это позволит увеличить внутренний объем при сохранении преимуществ конструкции двускатной крыши.

На чертеже представлен пример устройства мансардной крыши по типу полумансарды со стенами 1,8 м в высоту

Поскольку в местах примыкания пола мансарды к крыше пространство ограничено, тут целесообразно организовывать места хранения, устанавливать мебель, прокладывать инженерные коммуникации.

Места у стен мансарды лучше всего использовать для установки удобных шкафчиков, полок и встроенной мебели

Что нужно знать о мансарде

Мансардный этаж можно запланировать как при возведении коттеджа, так и в качестве дополнительных ремонтно-строительных работ – надстройки существующей постройки. Так как в зависимости от материалов вес мансардного этажа может отличаться, то при выполнении надстройки специалисты рекомендуют неукоснительно соблюдать строительные стандарты.

От того, как правильно вы сделаете мансардную крышу и рассчитаете нагрузку, будет зависеть не только состояние самой мансарды, но и целостность постройки. Что нужно предусмотреть и знать при обустройстве мансарды в существующем коттедже:

• легкий вес конструкции;
• многоцелевые (многофункциональные) стройматериалы;
• энергоэффективные технологии;
• оптимальный угол наклона стропил (30-60?);
• современные звуко- и теплоизолирующие материалы.

Перед тем как сделать мансардную крышу, необходимо обязательно учесть массу мелочей: расположение оконных проемов, устройство лестницы, мероприятия по утеплению крыши, прочие.

Экономным и практичным вариантом лестницы на мансарду признана винтовая.

Оптимальный угол наклона – залог максимального добавления количества квадратных метров. При превышении рекомендуемого угла наклона полезная площадь мансарды значительно снизится. Минимальным неудобством отклонения от строительных стандартов и ошибок в расчетах может быть деформация конструкции. Поэтому при выполнении надстройки – устройства мансарды в порядке реконструкции, обязательно обследовать состояние фундаментов. И точно рассчитать планируемую нагрузку с привлечением специалистов.

Преимущества и особенности устройства мансардной крыши

Начиная любое дело, каждый человек хочет взвесить все плюсы и минусы. То же самое относится и к постройке мансардной крыши. Дело это непростое и довольно затратное, поэтому хочется заранее просчитать все получаемые преимущества. К таковым специалисты относят следующее:

• Максимально эффективно использовать всю площадь дома;
• Строительство мансарды обойдется дешевле, чем возведение пристройки;
• Не нужно будет уменьшать свободную от построек площадь приусадебного участка;
• Мансардная крыша улучшит внешний вид дома.

Устройство мансардной крыши

Этот способ считается самым лучшим вариантом увеличить полезную площадь дома. Но у него есть и свои недостатки. В первую очередь – это сложность проектирования. Делая мансардную крышу дома своими руками необходимо обладать определенными навыками. Кроме этого, вам придется заказывать специальные мансардные окна, так как обычные редко подходят.

Плюс ко всему, все работы (гидро- и теплоизоляция, укладка кровли и так далее) нужно проводить особенно тщательно. Если сделаете небольшую ошибку, то ремонт вашей крыши понадобится уже на следующий год. А это значит, что все ваши затраты только удвоятся.

Мансардная крыша дома может быть выполнена в нескольких вариантах. Наиболее часто встречающимися конструкциями являются следующие:

• Простая двускатная кровля, мансарда получается треугольной формы;
• Ломаная кровля, скатов получается четыре, и они расположены под разными углами;
• С выносными консолями. Скатов получается два, но они выносятся за периметр дома.

Самый простой в исполнении считается первый вариант. В этом случае существенных изменений в конструкцию кровли вносит не нужно. Но минусом подобной конструкции является небольшая площадь получаемой комнаты. Если это вас не устраивает, то нужно делать ломаные скаты. Но в этом случае будьте готовы к серьезным и трудным работам.

Мансардная крыша поможет увеличить полезную площадь вашего дома. Но перед началом ее возведения стоит внимательно выбрать вариант конструкции. Плюс ко всему необходимо тщательно подготовиться. Возведение таких конструкция требует навыков и опыта. Если таких у вас нет, то лучше обратиться к специалистам. В противном случае все ваши расходы (а их может быть немало) будут потрачены зря.

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

• ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
• силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

На заметку: к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 есть оборудовать мансарду в 60–65 м2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля». Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

• увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
• длине и наклоне стропил;
• месте расположения мансардных окон;
• размере обрешетки
• материале для обшивки фронтона.

Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться.

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Как правильно построить мансардную крышу: основные правила ↑

При всем разнообразии конструкций крыш в технологиях их возведения есть много сходства, которые касаются в первую очередь этапов, обеспечивающих надежность и долговечность конструкции.

Поэтапное строительство: главные шаги ↑

Подготовительные работы: расчет крыши и выбор материала

Расчет крыши мансарды с учетом атмосферных нагрузок, ветровой и снеговой, в данном регионе обычно проводят при реконструкции чердака старого дома. В новом – мансарда заведомо включена в основной проект следовательно ее расчет, как правило, бывает уже произведен.

При выборе материала несущих конструкций крыши учитывается ширина пролетов и общая площадь кровли. Следует отметить, что в настоящее время для перекрытия больших пролетов (более 7 м) предпочтение отдается тонкостенному металлическому профилю, который крепят при помощи электродуговой сварки или болтов. Хотя нельзя, конечно, сказать, что деревянные стропильные системы утратили свою актуальность, учитывая их легкий вес и простоту соединения конструкций.

Если возводить мансардную крышу самому, то на этом этапе станет уже ясно сколько стоит построить данную крышу для вас.

Монтаж мауэрлата – опоры всей конструкции крыши

Говорить о том, как построить мансардную крышу, и не отметить особую важность установки и монтажа мауэрлата было бы ошибочно. Это, пожалуй, самая ответственная операция, учитывая роль мауэрлата в конструкции крыши – это несущий элемент всей кровли, и именно к нему монтируется стропильная система.

Конструктивно мауэрлат – деревянная балка, которая жестко прикреплена к стене с помощью шпилек. Конечно, это не единственный способ крепления, но он считается самым популярным, благодаря простоте и надежности.

Крепежные шпильки по диаметру не должны превышать 10 мм. Их монтируют в несущую стену в четко просчитанных местах с учетом расположения стропильных ферм – ровно посередине.

В случае двухскатной крыши мауэрлат устанавливают на сторонах наклона скатов, а четырехскатной – по периметру здания.

Опорный брус обрабатывают защитными антисептическими составами и укладывают под него в два слоя гидроизолиоующий материал.

Сборка стропильных конструкций и установка

Сегодня строительный рынок предлагает уже готовые к использованию стропильные системы, которые были собраны в производственных условиях. Это, несомненно, очень положительно сказывается на процессе возведения кровли. Стропильные конструкции сначала собирают на земле, после чего подымают и крепят к мауэрлату при помощи саморезов, металлических кронштейнов или скоб. Установив вначале первую и последнюю стропильную систему, получают ориентир, который позволяет с высокой точностью выполнить монтаж остальных стропильных ферм.

Для усиления несущей конструкции используются дополнительные элементы типа стойки и затяжки. Горизонтальные затяжки рекомендуется устанавливать на высоте, которая хотя бы на 10 см выше предполагаемой высоты мансарды – это необходимо для крепления подвесного потолка. Дополнительные стойки, которые устанавливают под каждым стропилом, используют для каркаса боковых стен мансарды, поэтому их располагают в одну линию.

Установка обрешетки, опоры для кровельного материала

С наружной стороны на стропильную конструкцию устанавливают обрешетку из тонких досок. Кроме того, что на ней будет крепиться кровельный материал, обрешетка придает всей конструкции дополнительную жесткость. К стропильной системе обрешетку крепят при помощи саморезов или специальных гвоздей. Какой будет тип самой обрешетки зависит от выбранного кровельного материала. Мягкая кровля требует сплошной обрешетки с минимальными зазорами, а для жестких кровельных материалов допускается разреженная обрешетка с шириной шага соответствующей ширине доски.

Утепление и заключительное оформление мансарды

Чтобы создать в мансарде комфортный климат необходимо ее должным образом утеплить, так как основным источником потери тепла является подкровельное пространство. Эффективного утепления добиваются с помощью кровельного пирога, состоящего из определенного количества слоев: паро-, гидро-, теплоизоляции. Именно от его качества зависит насколько герметичной окажется кровля, а значит, и сохранность потолков и гипсокартонных перегородок мансардного этажа.

Утепление мансардной крыши лишь на первый взгляд может показаться сложным – главное здесь точно знать, какие материалы нужны и как их установить.

Поскольку пространство между стропилами после теплоизоляционных работ будет заполнено утеплителем перед их началом проводят тщательную обработку деревянных элементов антисептиком .

© 2021

Как рассчитать стропильную систему

При проектировании системы стропил любого дома учитывают такие параметры, как:

1. Ветровую нагрузку на кровлю;
2. Вес кровельных материалов;
3. Снеговую нагрузку;
4. Вес внутренней обшивки;
5. Вес элементов системы стропил

Чем большие нагрузки будут действовать на конструкцию каркаса мансардной крыши в процессе ее эксплуатации, тем большим должно быть сечение стропил и меньшим шаг между ними и длина.

Первый параметр определяется по карте ветровых нагрузок:

Стропильные конструкции мансардных крыш возводятся с учетом ветровых нагрузок

Для расчета следует значение ветровой нагрузки в том регионе, в котором строится здание, умножить на поправочный коэффициент. Значение последнего зависит от высоты здания. Для домов ниже пяти метров, расположенных в степных или прибрежных районах значение коэффициента принимается за 0,5, в лесных регионах и на территориях городов — за 0,75. Для зданий до десяти метров высотой – 0,65 и 1,0 соответственно.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле S=Sg*µ, где µ — коэффициент в применении к наклонной поверхности, Sg – вес снега на горизонтальной. Для зданий с углом наклона скатов до 25гр значение коэффициента принимается за 1, с углом наклона до 60гр – 0,75.

[su_label type=»info»]На заметку:[/su_label] [su_highlight background=»#CFE7FC»]При расчете каркаса мансардных крыш, скаты которых имеют угол наклона более 60гр, снеговая нагрузка во внимание не принимается. Снег на таких крышах практически не задерживается.[/su_highlight]

Устройство стропильной системы мансардной крыши выполнятся с учетом снеговых нагрузок

Зная значения снеговой и ветровой нагрузки в том или ином регионе, несложно будет сделать необходимые расчеты.

Допустим, здание высотой 4,5м с углом наклона скатов в 30гр строится в Московской области. В первом ветровом регионе нагрузка составляет 32кг/м2. Умножив эту цифру на 0,5 (коэффициент), получаем 16кг/м2. Для третьего снегового региона нагрузка составляет 180кг/м2. Умножаем эту цифру на коэффициент 0,75 и получаем 135кг/м2. Таким образом на кровлю в общей сложности будет действовать 151кг/м2 нагрузок (временных).

Расчет стропильной системы мансардной крыши выполняется также с учетом веса кровельного пирога. Этот параметр вычисляется путем сложения удельных весов всех его составляющих – кровельного материала, утеплителя и т.д. Для определения удельного веса необходимо вес всего материала, использованного для покрытия мансардной крыши разделить на ее площадь.

Удельный вес кровельного пирога определяется удельным весом всех его элементов

[su_label type=»important»]Важно:[/su_label] [su_highlight background=»#FDD2CD»]Для мансардных кровель прогиб стропила должен составлять не более 1/250 от их длины. Это обеспечит надежность кровли.[/su_highlight]

Расчеты допустимых соотношений длины стропил, их сечения и шага между ними выполняются с использованием разного рода таблиц и специальных программ.

Каркас крыши с двумя скатами

Стропильная система двускатной мансардной крыши рассчитывается с учетом нескольких основных параметров: ширины и высоты дома, материала и разновидности стропил (висячих или наслонных).

Расстояние между стропильными ногами обычно 0,6 – 1м. Исходя из усредненного количества 0,8, можно сразу понять, сколько элементов понадобиться для той или иной кровли.

Допустим, длина ската будет равной для его устройства необходимо примерно 20/0,8=25 стропильных ног. Прибавляем к этой цифре 1, так как в кровельном каркасе по краям обязательно устанавливается по одной ноге. Получаем 26 стропил. Теперь выполняем более точный расчет: 20/26=0,77. Это значит, что ноги нужно будет устанавливать на расстоянии 0,77 м друг от друга.

Схема стропильной системы мансардной крыши с двумя скатами

Зная высоту мансардной крыши, вычислить длину стропил будет предельно просто. Стропило в треугольнике, образуемом наклоном ската и половиной торцовой стены, является гипотенузой. Таким образом, длина определяется по теореме Пифагора.

Система стропил вальмовой мансардной кровли

Расстояние между стропилами мансардной крыши, имеющей четыре ската, равно ее длине или ширине. Определившись с углом наклона ската, несложно будет рассчитать их длину. Все, что нужно сделать — это разделить высоту кровли на косинус угла наклона ската.

Каркас односкатной кровли

Конструкция стропильной системы мансардной крыши односкатной элементарно проста. Ноги одной стороной закрепляются на стене, а второй на стойках опорах. В этом случае для нахождения их длины также используется теорема Пифагора. При устройстве каркаса кровли с одним скатом следует учитывать размеры пролетов. Если они шире 4,5 м обязательно нужно использовать промежуточные стойки, установленные на балках перекрытия.

Промежуточные стойки в стропильной системе односкатной крыши

Проектирование

На данном этапе вам нужно произвести расчет конструкции стропильной системы, кроме этого важно уже определиться с типами используемых окон (вертикальными или наклонными) и вариантом входа в мансардное помещение.

Также осуществите подбор кровельных материалов, сочетающихся с основой здания, примите решения по теплозащите, гидроизоляции, герметизации и пароизоляции, разработайте подробные чертежи и составьте спецификацию. При выборе материалов следует учитывать их вес. Предпочтение стоит отдавать более легким материалам, так как это упростит транспортировку и значительно уменьшит нагрузку на здание.

Этапы установки

Если вы хотите ограничить расходы на строительство, оптимальный вариант для вас — двухскатная крыша с жилой мансардой. Своими руками ее можно соорудить за пару недель, а небольшая профессиональная бригада справится за считанные дни. Возведение следует начинать с монтажа нижних балок, без которых можно обойтись лишь в том случае, если присутствует деревянное перекрытие. Следующим этапом является установка стоек, их крепят с помощью скоб или шипов и подпирают временными раскосами для большей устойчивости, ведь они станут «скелетом» мансарды. Далее начинается установка мауэрлата, на который крепятся стропильные ноги. В качестве стропил можно использовать только прямые доски, без сучков.

В первую очередь налаживают стропильные ноги у фронтонов, а потом уже по всей длине стен с шагом 60-120 см, в зависимости от ширины утеплителя и веса кровельного материла. Заключительной частью работ должна стать установка гидроизоляции, пароизоляции, обрешетки, контробрешетки. Если двухскатная крыша с мансардой будет использоваться в качестве жилья, ее необходимо утеплить с помощью минеральной ваты на базальтовой основе, эковаты или пенопласта. В конце фронтоны и свесы обшиваются любым пиломатериалом, а поверхность крыши покрывается металлочерпицей, ондулином или еврошифером. Вот так, затратив минимум средств, вы сможете своими руками в полтора раза увеличить жилую площадь своего дома, сделав его комфортным и привлекательным!

Что следует учитывать при строительстве

В настоящее время лучший вариант – ломаная мансарда. Она довольно просторная и действительно может стать полноценным жилым помещением с большой площадью. Естественно, для этого нужно произвести точные расчеты.

Строительство мансардной крыши потребует от вас учета множества факторов перед началом строительства дома. Перечислим основные.

Вполне понятно, что чем меньше угол наклона, тем больше полезного пространства будет на вашей мансарде. Но далеко не всегда нужно стремиться к максимально пологому размещению. Перечислим некоторые особенности выбора:

• Если ваш дом находится на территории с умеренным климатом, где зачастую ветреная погода, а снег – редкость, то можете смело делать крышу с малым наклоном;
• В случае, если снегопады и ливни – частое явления для вашей местности, от пологой крыши следует отказаться;
• Не забывайте, что вам нужно позаботиться о качественной тепло-, звуко- и гидроизоляции. Мансарда представляет из себя такое жилое помещение, как и остальные комнаты в вашем доме;
• Лучшие материалы для кровли – черепица или шифер. Многие по ошибке ставят металлическое покрытие, но с приходом холодов сталкиваются с проблемами теплосбережения на мансарде. Обратите внимание, что материалы должны быть огнеупорными и влагостойкими. Крыша всегда состоит из деревянных элементов. В целях лучшей сохранности рекомендуется обрабатывать все такие поверхности противогрибковым раствором;
• Наружная лестница для мансарды значительно сэкономит пространство в доме. Внутренняя лестница – вариант куда более удобный, но и места занимает немало. Отлично, если вы позаботитесь об установке потолочной лестницы. Места она практически не занимает. Как альтернативу можно установить винтовую лестницу, но ее удобство часто поддается сомнению.

Наружная лестница для мансарды значительно сэкономит пространство в доме

Стропильная система

Отправная точка возведения кровли с мансардой — устройство надежной стропильной системы. Основанием для неё станут верхние венцы сруба в случае, если стены дома будут возведены из бруса.

В сооружениях из блоков или кирпича в качестве опоры для стропильной системы выступает монолитный железобетонный пояс, который формируется в верхней части стен. В него закладывают оцинкованные металлические шпильки, на которые насаживается несущий подстропильный брус (мауэрлат).

Если крыша будет двухскатной, он устанавливается в местах наклона стропил.

При четырехскатной кровле укладка мауэрлата осуществляется по всему периметру здания. Если на мансарде предполагается установка окон или постройка балкона, то важно предусмотреть соответствующие проёмы в стропильной системе.

В процессе монтажа конструкции, важно придерживаться основных принципов:

1. Для каркаса стропильной системы необходим качественный брус сечением не меньше, чем 100х100 мм.
2. Во время установки мауэрлата важно обеспечить гидроизоляцию деревянных балок.
3. Несущие узлы конструкции должны быть надежны. Для этого требуются специальные крепежи, такие как проволочная обвязка, шиповые соединения, металлические скобы.
4. Влажность дерева для стропильной системы не должна превышать 20%. Использование сырой древесины приведет к неизбежной деформации каркаса в процессе ее высыхания.
5. Лучший пиломатериал — это тот, который получен из сосны или лиственницы.
6. Древесину рекомендуется обработать антипиренами и антисептиками.

На закрепленный мауэрлат производится установка балок перекрытия, по которым будет прокладываться дощатый настил, служащий основой для пола мансарды. После этого, в соответствии с выбранным типом кровли, выполняется монтаж стропил. Их крепление осуществляется за счет сделанных врубок на стропильной ножке. Иногда ее требуется удлинить путем сращивания досок. Для того чтобы каркас был устойчивее, применяется установка подкосов и диагональных связок. В целях предотвращения прогиба используется горизонтальный ригель. Если здание имеет перекрытие из железобетона, то необходимы специальные затяжки, которые уславливаются в местах, где стропила образуют треугольники. Эти детали станут опорой для вертикальных стоек, обеспечивающих поддержку стропильных ног. Можно ознакомиться с материалом об особенностях конструкции мансардной крыши.

Деревянный каркас мансардного этажа

Для сборки каркаса мансардного этажа из дерева целесообразно применять технологию блочного монтажа.

В удобных для работы условиях в горизонтальном положении, на земле или перекрытии, из отдельных деталей собирают крупные части каркаса, а затем устанавливают их вертикально на место. Такой метод значительно ускоряет работы.

Каркас ломанной крыши дома с мансардой. 1 — верхние коньковые стропила; 2 — коньковая накладка; 3 — ригель; 4 — балка чердачного перекрытия мансарды; 5 — нижние мансардные стропила; 6 — каркас боковой стены мансарды; 7 — балка перекрытия этажа дома.

Работы по сборке каркаса мансарды ведут в следующей последовательности.

Сначала собирают продольные рамы боковых стен мансарды, поз.6 на рисунке. Для этого два бруса укладывают друг на друга и пользуясь угольником размечают гнезда для стоек. Пропилы для соединения со стойками  «в пол дерева» выполняют сразу на обеих брусьях обвязки.

Продольная рама каркаса стены мансарды. 1 — брус верхней обвязки; 2 — стойка; 3 — брус нижней обвязки

Место соединения стойки и бруса обвязки  боковых стен рекомендуется укреплять накладкой из фанеры или оцинкованной стали.  Соединение деталей рамы «в пол дерева» с накладками увеличивает жесткость каркаса.

Собранные рамы стен мансарды устанавливают на место в вертикальное положение  и закрепляют временными раскосами. Поверх рам устанавливают балки чердачного перекрытия, поз.4. На балки сверху укладывают временный настил.

Коньковую часть каркаса также предварительно собирают в готовые узлы.  В настил вбивают гвозди, и по ним, как по шаблону, собирают стропильную раму из верхних стропил, поз.1, коньковой накладки, поз.2, и ригеля, поз.3.

Нижние концы стропил (поз.1 и 5) обязательно должны иметь соединение «в упор» с балками, поз. 4 и 7 соответственно. Стропила из досок соединяют с балками из бруса с помощью шипа (узлы А и Г). Для облегчения выдалбливания пазов в балках перекрытий, поз.4 и 7, применяют такой способ: 

Выдалбливание пазов в балках ломанной крыши дома с мансардой. 1 — шина цепной пилы; 2 — долото; 3 — паз; 4 — брус балки.

Цепной пилой в брусе делают продольные пропилы. Оставшиеся перемычки между пропилами выдалбливают долотом.

Детали каркаса мансарды скрепляют  строительными скобами, как показано на рисунке, или стальными оцинкованными соединителями на саморезах.

Как сделать мансардную крышу самостоятельно

Под мансардной крышей можно обустроить комнаты для жилья. Форма постройки может быть разной, однако в большинстве случаев мансарда обустраивается под крышей с двумя скатами. Оптимальным решением, которое позволяет получить существенную площадь жилого пространства, является ломаная конструкция.

Ломаная крыша является оптимальным вариантом для обустройства мансарды

Чертежи и расчеты крыши мансардного типа

Первым делом стоит определиться со схемой каркаса. Стропила могут быть наслонного или висячего типа. Наслонные опираются на стенки здания. Они монтируются в конструкциях, где расстояние между стенками меньше 6,5 м. Висячие стропила ставятся на кобылки и мауэрлат. Если ширина пролётов будет большой, то систему стропил понадобится усилить вспомогательными связками.

Основным условием комфортного возведения мансарды является уровень потолков — он должен быть выше 2,5 м. Чтобы обеспечить подобную высоту, линия излома должна размещаться на высоте более 2,8 м с учётом толщины слоя материала для утепления и обшивки конструкции. Также важно учесть толщину пола.

Пример чертежа можно увидеть на изображении:

Минимальная высота потолков мансардной крыши составляет 2,5 м

Чтобы рассчитать предполагаемые нагрузки от снега, понадобится применить данную формулу: S = Sg x µ, где S — нагрузка от снега, Sg — вес покрова снега на 1 м 2 площади, µ — значение, которое зависит от уклона крыши (1,0 — для плоской конструкции с наклоном в 25°, 0,7 — для конструкции с наклоном 25–60°).

Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, надо применить данную формулу: W = Wo x k, где Wo — норма нагрузки от ветра, k — значение, определяющее колебание нагрузки от ветра исходя из высоты здания и типа местности.

Параметры Sg и Wo можно найти в соответствующих СНиП, в разделе «Системы стропил». Если крыша имеет крутой склон, то нагрузку от снега можно не учитывать.

Устройство крыши

Каркасная конструкция включает в себя такие детали:

• мауэрлат — опорный брусок, который передаёт нагрузку от стропил стенкам постройки;
• стойки — опорные детали, которые поддерживают систему стропил в вертикальном положении;
• балки перекрытия — планки, которые образуют половину мансарды и потолок нижнего этажа;
• стропила — рейки, которые образуют главный контур крыши;
• прогоны — горизонтальные опорные детали для стропил;
• обрешётка — рейки или фанерные листы, которые предназначаются для укладки материала для кровли;
• кобылки — планки, которые крепятся вдоль оси в нижней части стропильных ног.

Каркас состоит из мауэрлата, стоек, прогонов, балок перекрытия и других элементов

Ломаная крыша имеет отличия от обыкновенной конструкции с двумя скатами. Отличие в том, что скаты, которые размещены друг напротив друга, имеют особую форму: они образуют не ровную линию, а состоят из нескольких скатов, которые скрепляются один с другим под тупым углом. Конструкция также бывает симметричной.

Крайняя часть стропил в основном выставляется под углом порядка 60°. Стойки для опоры, которые придерживают стропила, образуют каркасную конструкцию внутренних стенок. Верхняя часть стропил монтируется под маленьким углом, он может быть от 15 до 45°. Это даёт возможность уменьшить расход материалов, при этом сохранив функциональные свойства крыши и стойкость к нагрузкам от снега.

Вертикальные стойки, которые упираются в планки перекрытия, прогоны и скрепляющие их ригеля, образуют параллелепипед. Конструкция ограничивает габариты мансарды изнутри. Чтобы придать изделию дополнительную жёсткость, следует установить подкосы между рейками перекрытий и нижними стропильными ногами.

После монтажа верхних элементов для фиксации фермы и исключения провисания ригелей следует установить подвесные опорные элементы — бабки. Для вспомогательной фиксации нижних стропильных ног их надо стянуть со стойками при помощи прихваток. Скрепление деталей производится при помощи гвоздей и болтов.

УТЕПЛЕНИЕ МАНСАРДЫ

В жилом доме тепловые потери абсолютно неизбежны: тепло улетучивается и через наружные стены, и через крышу, и через полы, окна, двери. Все поверхности в помещении нагреваются системой отопления и тут же начинают обмениваться теплом с внешней средой. Если в городской квартире теплопотери происходят в основном за счет остывания стен, то в частном доме наравне со стенами остывает и крыша. Ее площадь иногда сопоставима с площадью стен, поэтому можно представить, насколько важной является задача качественного утепления крыши. И экономить на этом нельзя, иначе приобретение дешевых теплоизоляционных материалов или несерьезный подход к утеплению впоследствии приведет к повышению затрат на отопление. Теплоизоляция крыши своими руками или с помощью специалистов, необходима при наличии эксплуатируемой (жилой и отапливаемой мансарды). Крыша нежилого чердака не требует утепления, но в этом случае нужно теплоизолировать пол, который одновременно является потолком расположенного ниже помещения. При утеплении эксплуатируемой мансарды помимо теплоизоляции применяется несколько слоев – пароизоляция, гидроизоляция, воздушная прослойка. Такая конструкция кровельного “пирога” позволяет утеплителю оставаться сухим. Особенно это важно для минеральной ваты, стекловаты. Если минвата промокнет, то перестанет справляться со своими функциями.

Независимо от климатических условий, времени года и особенностей эксплуатации здания нужно создать такую конструкцию в подкровельном пространстве, чтобы влага имела возможность самостоятельно удаляться наружу. Если влажность утеплителя повысится хотя бы на 5%, его теплоизолирующие способности уменьшатся вдвое. Кроме того, будучи влажной, минвата начинает терять форму – между плитами этого утеплителя образуются щели и нарушается герметичность. При правильном монтаже минвата должна прослужить долго. Ей не страшны температурные колебания, грызуны, химическое воздействие. Единственное, чего нужно опасаться, так это проникновения в толщу утеплителя пара, поднимающегося из жилого помещения. С этой целью после монтажа плит минваты устанавливают пароизоляционную пленку. С верхней стороны материал защищен гидроизоляционным слоем.

Вначале нужно остановиться на вопросе стенового утепления мансардного этажа. Изначально, чтобы обезопасить чердак от попадания и скопления в ней влаги, обязательно по скатам крыши и фронтонам размещается гидроизоляция. Рулонная гидроизоляция прикрепляется внахлест и поверх смонтированного утеплителя посредством степлера либо реек. Лучшим вариантом считается минеральная вата. Первый тип размещения стен предполагает укрепление изоляции толстым слоем промеж стропил с зазором для воздушной циркуляции. Итог – утепление мансарды состоит из гидроизоляции, утеплителя и поверх них – гидроизоляции. При втором варианте установка утеплительного слоя варьируется от материала перегородки. Кирпичная обязует монтаж утеплителя с двух сторон. Изнутри добавляется пароизоляция. К скатам крепится только гидроизоляция.

Утепление пола предполагает использование теплоизоляции (стекловата, минвата) толщиной не меньше 100 мм. Гидроизоляция размещается поверх и под теплоизоляцию. Лучший утеплитель для перекрытия в виде монолитной плиты – стяжка.

Профессиональные строители при выборе материалов для утепления мансарды изнутри или снаружи, обычно отдают предпочтение минеральной вате, эковате, пенополиуретану, пенопласту и пенополистиролу.

Конечное решение во многом зависит от приоритетов и бюджета хозяина коттеджа. Мы же рассмотрим свойства, достоинства и недостатки каждого из этих утеплителей.

Стропильная система: особенности, разновидности и устройство конструкции

Стропильную систему можно назвать скелетом любой скатной кровли, она является каркасом для укладки и удержания стройматериалов, используемых при обустройстве кровельного пирога. Для мансардного этажа она еще выступает в качестве стен и пола. От нее зависит прочность, надежность, эстетичность и стилистическое направление, срок эксплуатации всего устройства. Опираясь на структурные особенности, среди всех конструкций можно выделить два основных вида:

1. Висячие.
2. Наслонные.

Каждый отдельный тип характеризуется своими отличительными чертами, присущими исключительно ему. Выбор той или иной модели зависит от многих факторов, к которым относятся:

• габариты строения;
• вес кровельного, утеплительного, отделочного материала;
• наличие внутренних капитальных перегородок;
• геометрические формы кровли;
• вариант выбранного стройматериала для самих стропил;
• климатическая зона, оказываемые атмосферные нагрузки в виде снега, дождя, ветров;
• финансовых возможностей застройщика.

Висячая

Определение разновидности той или иной системы осуществляется на этапе проектирования здания. Однако выбор сделать несложно, висячая конструкция станет безальтернативным вариантом для сооружений, в которых не предусмотрены внутренние капитальные стены-перегородки. Главной их особенностью является то, что они опираются исключительно на две противоположные внешние несущие перегородки.

Конструкции лучше устанавливать в доме, у которого расстояние между боковыми стенами не превышает 6 м. В этом случае сооружают самую простую ферму, состоящую из двух стропильных балок, соединенных сверху под определенным углом. Снизу по горизонтали она укрепляется затяжками, состоящими из деревянных балок. Для этих целей также можно использовать металлические профильные перекладины, которые называются тяжем. Такое устройство позволяет снизить распорную нагрузку на опорные точки.

Затяжки, расположенные у основания стропил, служат в качестве потолочного перекрытия нижнего этажа, полом мансардного. При увеличении ширины между перегородками до 9 м в ферму добавляется бабка и хомут, до 14 м – дополнительное устройство подкосов и бабка. При выборе этой системы не стоит забывать, что вся нагрузка ложится только на две точки опоры, поэтому следует снизить вес крыши за счет кровельных стройматериалов.

Наслонная

Этот вид конструкции монтируется в зданиях с внутренними несущими стенами. По сравнению с предыдущим вариантом, устройство и установка этого типа намного проще. В этом случае распределение нагрузки происходит равномерно на все опоры. Система состоит из мауэрлата (брусья, расположенные на верхней торцевой части наружных несущих стен), горизонтального лежня, конькового прогона, закрепленного на вертикальных стойках, подкосов, стропил и обрешетки.

Наслонная система наиболее часто используется при возведении жилых сооружений. Она может иметь разные конструкции, среди которых выделяют:

1. Безраспорные стропила без подпор. Характеризуются наличием строгого и свободного крепления. Делятся на три подвида:

• нижняя часть стропила крепится строго, верх — свободно;
• низ стропильной ноги закрепляют на скользящих элементах, верх – намертво;
• низ – скользящий, верх – жестко прижимают к коньку брусками.

1. Распорные стропила без подпор. Это средний вариант между наслонным и висячим устройством кровли, где конек не полностью выполняет свои функции.
2. Стропила с подкосами. Это оба рассмотренных выше вида, с подпорными элементами, подпирающими стропильные ноги.
3. С подстропильными балками. В такой схеме конек полностью отсутствует. Этот вариант подходит для зданий с двумя несущими перегородками, расположенными внутри.

Планировка

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

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

На мансарде можно обустроить кабинет с уголком для занятий музыкой Источник

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

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

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

Дизайн интерьера и окончательный уют создаются умелым использованием потенциала отделочных материалов, мебели и аксессуаров.

Стропильная система мансардной крыши: инструкция

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

Конструкция стропильной системы состоит из обязательных элементов:

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

Стропильная система мансардной крыши

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

Совет! Чтобы мансардная крыша была максимально прочно закреплена на коробке дома, мауэрлат дополнительно усиливаются металлическими элементами.

Крепление мауэрлата

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

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

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

Крепление стропил к опорному брусу

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

После окончания установки фермы приступают к обрешетке, как показано на видео в этой статье. Это поперечные брусья, которые придают жесткость системе.

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

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

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

Кровельный пирог крыши

Совет! Перед монтажом стропильной системы нужно продумать, где будут располагаться окна, чтобы не пришлось впоследствии нарушать целостность конструкции.

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

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

Схема устройства вентилируемого окна

Пошаговая инструкция по монтажу стропил

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

Процесс монтажа стропильной системы для крыши мансарды начинается с укладки верхнего бруса. Для его закрепления можно использовать гвозди, саморезы и металлические скобы. Используются бруски сечением 150х150 либо 100х100 мм.

После этого выполняется установка мауэрлата. Он нужен, прежде всего, для того, чтобы крыша не опрокинулась при сильном порыве ветра. Мауэрлат должен быть сконструирован и смонтирован таким образом, чтобы выдерживать нагрузки, которые поступают и на кровлю дома, и на его стены.

Непосредственно мауэрлат выкладывается из брусьев. Лучше всего использовать бруски 100х150 мм. Также можно применять доски толщиной от 50 мм.

Выбранный материал следует уложить горизонтально, предварительно рассчитав размер поверхности стен. Под каждый брусок или доску обязательно монтируется гидроизоляционный материал, который будет защищать элементы мауэрлата от пагубного воздействия влаги.

В завершение монтируются стропильные ноги.

Эти элементы конструкции можно приобрести в готовом виде или же сделать самостоятельно. Сначала рассчитывается шаг стропильных ног, после чего на мауэрлат наносится разметка. Для этого вам нужно нанести метки на стропильную раму и мауэрлат.

Профессионалы рекомендуют монтировать стропила с шагом в 1-1,2 м. Уложите крайние стропила к фронту. Важно, чтобы линия края фронтона и верх ног были на одном уровне.

Стропила делаются из брусков или досок. Важно, чтобы доски были прямыми.

От использования материала с сучками лучше воздерживаться, максимально допустимое количество сучков — 3 штуки на метр погонный.

Виды стропильных конструкций.

Далее, вам нужно взять шпагат и натянуть его между крайними стропилами.

В данном случае он будет выполнять функции уровня для монтажа остальных ног. В завершение вам нужно будет попарно соединить верхние части стропил между собой и установить коньковую балку. Она понадобится в том случае, если крыша имеет больше 7 м в длину, а стропильный каркас сравнительно много весит.

Если крыша имеет меньший размер, будет достаточно связать верх ног растяжками. Непосредственно растяжки вы можете в будущем использовать как потолочные балки мансарды. При сильном ветре и снеге эти элементы будут брать на себя определенную часть нагрузки.

В завершение устанавливается обрешетка, укладывается влагоизоляция и теплоизоляционный материал, устраивается кровля, отделываются стены и потолок мансардного помещения.

Если в мансардной крыше будут окна, работа выполняется в такой же последовательности, но на стадии монтажа стропил закладываются оконные проемы, в которые в дальнейшем будут установлены оконные рамы. Не забывайте о том, что мансарда должна иметь размер не менее 3х2,2 м. В противном случае жить в такой комнате будет крайне некомфортно.

Мансардная крыша, выполненная в соответствии со всеми правилами, станет прекрасным украшением любого дома и будет служить не один десяток лет.

Уделите должное внимание устройству стропильной системы и подойдите к этой задаче со всей ответственностью. Вы не только сэкономите деньги, но и будете контролировать каждый этап работы, что позволит быть полностью уверенным в качестве ее выполнения. Удачи!

Источники:

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.

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:

1. Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
2. Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
3. 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.

Завершаем работу

После того, как создан каркас, стоит определиться, как утеплить мансардную крышу. Изнутри к стропильной системе прикрепляется пароизоляционный материал. Для крепления пользуйтесь специальными строительными скобами.

В качестве утеплителя чае всего используется минеральная вата, которую нужно плотно разместить между стропилами. Закрепить утепляющий материал можно при помощи обрешетки.

Чтобы защититься от влаги к стропильной системе (внешней стороне) крепиться гидроизоляционный материал. В качестве гидроизоляции можно использовать полиэтиленовую пленку.

Далее можно приступить к последнему этапу – уложить финишное покрытие. Самым популярным материалом для кровли считают металлочерепицу, но вы можете выбрать другой вариант. По завершению этого этапа строительство можно считать завершенным.