Крыша своими руками с мансардой – Мансардная крыша своими руками пошагово

Как правильно сделать мансарду под двухскатной крышей

Особенности монтажа двухскатной мансардной крыши

Мансарда – это жилое помещение, располагаемое непосредственно под скатами крыши дома. Очень часто в проект коттеджа или загородного дома закладывают мансардное помещение вместо обычного чердака. Такая мера требует дополнительных затрат, но и выгода очевидна – при правильном обустройстве мансарды жилое пространство увеличивается практически на целый этаж.

Преимущества и недостатки двускатной крыши

Классическим решением при строительстве мансарды считается ломаная крыша. Ее скаты состоят из двух частей, нижние – почти вертикальные, верхние – более пологие. Такая конструкция создает максимум пространства для подкровельного помещения. Но возведение ломаной крыши своими руками – непростая задача, так как сложной в этом случае получается стропильная система и усложняется укладка кровельного покрытия.

Более доступный для монтажа своими руками вариант крыши – двухскатная. Это простая треугольная крыша с двумя прямыми скатами. Проект двухскатной крыши составить тоже проще, чем ломаной.

Стропильная система может быть висячей, когда опорой для стропил являются только две стены, или наслонной. В последнем случае дополнительной опорой становится внутренняя несущая стена. Ограничением для висячей конструкции является расстояние между двумя стенами, к которым крепятся стропила, оно не должно превышать 10 м. Если это расстояние больше, то возможна постройка только наслонной конструкции.

Недостатокдвухскатнойкрышив том, что из-за небольшого угла наклона скатов некоторый объем пространства по бокам теряется. Частично этот недостаток можно устранить, оборудуя своими руками пустые углы мансарды шкафчиками, полочками и тумбочками.

Реализацию проекта двускатной мансардной крыши можно разделить на несколько этапов. В случае выбора висячей стропильной системы, порядок работ следующий:

1. Укладка мауэрлата.
2. Монтаж балок перекрытия.
3. Сборка и установка стропильной системы.
4. Монтаж теплоизоляции, обрешетки и контробрешетки.
5. Укладка кровельного покрытия.

Монтаж стропильной системы крыши

Мауэрлат

Мауэрлат является важной составляющей кровельной системы каменных и кирпичных зданий. Это брус 100×100 мм, укладываемый на стены, к которым крепятся стропильные ноги. Функцией такой опоры, помимо надежного крепления стропил, является равномерное распределение нагрузки на несущие стены.

К стене мауэрлат может крепиться арматурой, анкерными болтами, шпильками. Пористый материал стены, например пенобетон, вынуждает использовать болты, длина которых в 3 раза больше толщины мауэрлата. Причина в том, что крепеж очень легко вытягивается из пористого материала. Самый простой вариант крепления своими руками – обвязывание толстой проволокой, ее укладывают в стену между рядами кирпичей или блоков.

Совет!Для гидроизоляции мауэрлата под него стелется рубероид. Сам брус должен быть обработан антисептическими средствами.

В деревянных бревенчатых постройках роль мауэрлата, как правило, выполняют бревна верхнего венца, поскольку переход от камня или кирпича к дереву не требуется.

Установка мауэрлата на стену

Сборка висячей стропильной конструкции

Следующим шагом по проекту является установка балок перекрытия. Они монтируются на мауэрлат и служат основанием будущего пола мансарды.

Установка деревянных балок перекрытия

https://www.youtube.com/watch?v=eqv4iqbmo_k Далее собираются треугольники из стропильных ног. Сборку своими руками можно делать на земле, после чего готовые конструкции поднимать наверх и устанавливать в вертикальное положение. Верхнее соединение стропильных ног укрепляют ригелем, он фиксирует стропила, а в дальнейшем становится основой для потолка мансарды. На нижних концах стропил делаются запилы для крепления к мауэрлату. Фиксируются такие соединения гвоздями или металлическими скобами.

Монтаж стропил двускатной крышиначинают с установки и закрепления крайних треугольников. Между ними натягивается прочная нитка или леска, с помощью которой выдерживают горизонталь при монтаже промежуточных стропил. Каждый установленный треугольник временно закрепляется укосинами в вертикальном положении. Расстояние между треугольниками должно быть одинаковым. В случае дощатых стропил шаг выбирается из диапазона 0,6–1 м. Если же стропила из бруса, то шаг увеличивается до 1,6–2,2 м.

Совет!Хорошим решением является возведение фронтонов еще при строительстве стен. В этом случае крайние треугольники уже есть, так что установка системы стропил упрощается.

Особенности наслонной стропильной системы

Висячая стропильная конструкция крыши больше подходит для мансарды, так как при этом пространство внутри избавлено от дополнительных стоек.

Но если все-таки впроекте выбрана наслонная конструкция двускатной крыши, то есть имеется внутренняя несущая стена, то нужно уделить внимание дополнительным элементам.

Сначала на внутреннюю стену монтируется лежень. Обычно это брус, подобный мауэрлату, 100×100 мм или 150×150 мм. И крепится он аналогично (гидроизоляция тоже нужна). Далее на лежень устанавливаются стойки, а на них крепится коньковый прогон (коньковый брус), его параметры – 150×50 мм или 200×50 мм. Получившаяся конструкция должна быть закреплена укосинами. После этого можно устанавливать стропильные ноги. Верхними концами их крепят к коньковому прогону, нижними – к мауэрлату.

Монтаж заканчивается зашиванием фронтонов, после чего, согласно проекту, можно приступать к работе с теплоизоляцией и кровлей.

Монтаж стропильной системы двускатной кровли

Обрешетка, контробрешетка, утепление

После монтажа стропильной системы двускатной крыши делается обрешетка. Ее шаг, а также наличие контробрешетки зависит от кровельного материала и наличия слоев гидро-, тепло- и звукоизоляции. Для мансарды, которая будет использоваться как жилое помещение, такие слои обязательны. Исключением могут быть лишь постройки в южных регионах, где холодной погоды практически не бывает.

Чтобы защитить обитателей мансарды от холода и сырости необходимо сделать так называемый кровельный пирог. Утепляющий слой, например минеральная вата, при соприкосновении с водой теряет значительную часть своих теплоизолирующих свойств. А если в намокшем состоянии она замерзнет, то впоследствии просто рассыплется, став совершенно непригодной.

Обрешетка двускатной кровли

Гидроизоляция

Для защиты от влаги, проникающей через кровельное покрытие, на стропила крепится пленка, слой гидроизоляции. Она кладется внахлест (10–15 см), начиная снизу. Крепится скобами с помощью степлера. Стыки должны быть склеены водостойким скотчем. Натягивать пленку не нужно, лучше, если она будет провисать.

Рекомендуется использовать не просто пленку, а супердиффузионную мембрану. Ее преимущество в том, что помимо защиты от просочившихся через кровлю капель воды или конденсата, она способствует выведению влаги, которая все-таки попала в утеплитель, в виде испарений. Такая паропроницаемая подкровельная гидроизоляция обеспечивает просушку утепляющего материала.

Далее на стропила набивается контробрешетка. Ее назначение – сделать крепление гидроизоляции более надежным, а также увеличить просвет между ней и кровельным покрытием. Своими руками все это проделать несложно.

Какое кровельное покрытие предпочтительно

Жилое мансардное помещение требует соответствующего кровельного покрытия.

Нежелательно использовать кровельное железо и металлический профиль. Высокая теплопроводность металла потребует дополнительных расходов на улучшение теплоизоляции. Аналогично обстоит дело с уровнем шума – металлическая кровля будет причиной дискомфорта во время дождя и града. Лучше использовать битумную или натуральную черепицу. Еврошифер тоже подойдет. Монтировать кровлю двускатной крыши своими руками можно сразу после укладки обрешетки на гидроизоляцию.

Тепло- и пароизоляция мансарды

Утеплитель устанавливается изнутри помещения. Удобен в этом случае материал в форме плит. Если их ширина на 10–15 см больше расстояния между стропилами, то они встают враспор и хорошо держатся. Для жилищ средней полосы России потребуется несколько слоев утеплителя. Это должно быть отражено в проекте.

Слой пароизоляции крепится снизу к утеплителю, так как испарения, поднимающиеся из жилого помещения к кровле, не должны попадать в утеплитель.

Паропроницаемость пленки, используемой для пароизоляции, должна быть минимальной, в идеале – нулевой. Для крепления используются скобы и степлер. Затем монтируется обрешетка.

Известный отечественный производитель пароизолирующих пленок – «Изоспан». Из зарубежных следует отметить люксембургский «Тайвек». Его продукция самая дорогостоящая, но по качеству превосходит аналоги других производителей.

Этапы строительства двухскатной мансардной крыши своими руками

На первый взгляд функции крыши очевидны — это защита от атмосферных осадков, ветра, холода. Однако, это также возможность увеличить полезную жилую площадь за счет мансардного помещения. Даже в собственном доме квадратные метры никогда не бывают лишними, поэтому не стоит опрометчиво пренебрегать возможностью оборудовать полноценную комнату или дополнительную спальню, не подвергая опасности семейный бюджет.

Мансардная двускатная крыша известна уже очень давно, сначала помещения под ней использовались только для проживания прислуги, хранения вещей. Конечно, условия проживания, которые давала такая конструкция,нельзя назвать комфортабельными — ни отопления, ни окон, низкий нависающий потолок. Однако, архитекторы стали искать способы, как использовать это пространство рационально. И, надо признать, их нашли, так как сейчас двухскатная крыша с мансардой по уровню удобства ничуть не уступает остальным жилым помещениям, особенно, ведь при разумном подходе можно обеспечить стандартную высоту потолка, окна нормального размера и комфортную температуру.

Преимущества и недостатки

Мансардная крыша, полученная путем соединения двух скатов, как любое строительное решение имеет свои плюсы и минусы, о которых домостроителю должно быть известно заранее. К плюсам можно отнести:

1. Ее конструкция не требует усиления фундамента, что упрощает работы по возведению и оптимизирует затраты. Мансарду можно обустроить даже в полностью готовом доме, просто перестроив, утеплив кровлю.
2. Простота монтажа. Данная конструкция легка в сборке, с ней справится даже несколько умельцев или бригада специалистов из двух человек.
3. Рациональность. Эффективное использование пространства под крышей, которое можно оборудовать как кабинет, зимний сад. Двускатная крыша с неотапливаемой мансардой помещения подходит для сезонного хранения.
4. Доступность. Все используемые материалы недороги и доступны для приобретения.
5. Низкая стоимость. Квадратный метр жилого пространства при монтаже мансардной крыши своими руками обойдется вам значительно дешевле, чем сооружение пристройки или полноценного второго этажа.

Ниже представлены, если их так можно сказать, недостатки двухскатной крыши с мансардой, которые лучше будет назвать ее особенностями:

• Для обустройства просторного помещения своими руками необходима достаточно высокая двухскатная крыша, конструкция которой технически более сложна.
• Увеличение клона склонов кровли повышает расход материалов, следовательно, стоимость возведения, даже при условии работы своими руками.
• Конструкция предполагает возможность потери тепла в отопительные период.
• Повышенный нагрев кровли и подкровельного помещения в жаркую погоду.

Виды конструкции

Хоть конструкция двухскатной кровли с мансардой считается традиционной, у нее есть множество различный исполнений:

1. Классическая двухскатная. Представят собой треугольник, образованный стропильными ногами и балками перекрытий. Самый простой вариант, требующий минимального количества материала и строительных навыков у тех, кто собирается строить своими руками. Конструкция стропильной системы усиливается стойками, смещенными к краям, а также высокой затяжкой. Минус этого варианта лишь в том, что угол наклона скатов 40-45 градусов не позволяет обеспечить комфортную высоту потолков, а потеря свободного пространства у концов стропильных ног довольно большая.
   
2. Двухскатная с асимметричными скатами. Если классическая двухскатная кровля представляет собой равнобедренный треугольник, асимметричная имеет несколько другую геометрию. Ее конек может быть смещен, скаты могут быть с разным уклоном, различной длины. Стропильная система у таких конструкций более сложная, что «крадет» без того нелишние квадратные метры. Хоть асимметричная двухскатная крыши выглядят очень эффектно, стильно, их практическая польза для организации мансардного помещения своими руками крайне мала.
   
3. С ломанными скатами. Самый рациональный способ строительства мансарды. Если сравнивать с геометрическими фигурами, то такая крыша представляет собой уже не треугольник, а классический пятиугольник, который образуется за счет скатов с измененным углом наклона. В верхней части уклон кровли составят всего 10-20 градусов, а в нижней 40-45 градусов. Конструкция стропильной системы усиливается ригелем, стойками, в исключительных случаях укосами. Такое изменение угла наклона позволяет максимально эффективно использовать пространство под кровлей для обустройства полноценного жилого помещения. Своими руками ее можно оборудовать только с помощью 1-2 работников.

Полувальмовая. Такая крыша -переходный вариант между двухскатной и вальмовой, ее фронтон имеет трапециевидную форму. Благодаря скошенным элементам он получает дополнительную защиту от шквалистого ветра, косого дождя. Внешний вид дома с полувальмовой крышей весьма привлекателен, а также не лишен так называемой «изюминки».

Устройство двухскатной крови с мансардой

Самой важной в устройстве мансарды — стропильная система, которая как скелет, как каркас, несет на себе тяжесть кровли, придает ей необходимую форму и служит основой для перекрытий. Поэтому она должна быть крепкой, способной выдерживать сильные нагрузки. Дабы не испытывать сомнений по поводу ее надежности, лучше предварительно своими руками или с помощью калькулятора осуществить инженерный расчет для вычисления временных и постоянных нагрузок, которым она будет подвергаться. Каждая стропильная система состоит из следующих элементов:

• Мауэрлат. Основание для кровли, которое крепится заподлицо по верхнему периметру несущих стен. Обычно в качестве него используют брус, сечение которого зависит от массы крыши. Крепят его на металлические шпильки или арматуру, предварительно гидроизолировав с помощью рубероида.
• Стропила. Доски размером 50х150 мм или 100х150 мм, установленные под углом, верхней частью они сходятся в конек, а нижней упираются в мауэрлат. Стропильные ноги — основной опорный элемент системы, именно они придают треугольную форму крыше, образуя ее скат. Расстояние между ними закладывают в промежутке от 60 до 120 см.
• Конек. Верхний угол треугольника двухскатной крыши, образуется в месте встречи двух стропильных ног.
• Ригели, растяжки. Горизонтальные усиливающие элементы, устанавливаемые между стропилами, для того, чтобы погасить распирающую нагрузку. Чем выше располагается этот элемент, тем толще выбирается для него брус.
• Стойки, бабки. Вертикальные опоры, расположенные под центром стропила или под коньком, на них опирается крыша. Они передают нагрузку с конька на несущие внутренние стены.
• Подкос. Подстропильные ноги, угловые подпирающие элементы, отводящие нагрузку со стропил на несущую перегородку.
• Лежень. По сути тот же мауэрлат, только расположенный поверх внутреннего несущего перекрытия, также выполняется из бруса квадратного сечения.
• Схватка. Горизонтальный брусок, гасящий распирающую нагрузку между вертикальными опорами больших по размеру крыш.
• Обрешетка. Основание, на которое впоследствии застилается кровельное покрытие. Чаще всего для нее используют необрезную доску или влагостойкие фанерные листы. Двухскатная крыша оснащается сплошной или решетчатой обрешеткой в зависимости от материала кровли.

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!

Видео-инструкция

Устройство двухскатной мансардной крыши

Многие счастливые обладатели частного дома задумываются над расширением своего жилищного пространства, но не у многих есть возможность достроить второй этаж или дополнительную комнату. Именно для таких людей идеальным вариантом станет мансарда. Не стоит предвзято относиться к чердачному помещению, оно может выглядеть не хуже любого другого как, например, на фото ниже.

Как устроена двухскатная мансардная крыша

Такой тип верхнего этажа подразумевает под собой наличие двух наклонных стенок, что делает его идеальным для областей с высоким уровнем осадков зимой, так как они не будут задерживаться на кровле и не провалят ее.

Устройство двухскатной мансардной крыши наиболее простой вариант из всех остальных. Крыша состоит из следующих элементов:

• опор или стропил . Элемент конструкции, который будет нести всю основную нагрузку. Обычно применяют сосновые брусья, которые обладают достаточной прочностью, но, в то же время, намного эластичней и легче дубовых;
• обрешетка . Перекрытия, которые крепятся на каркас и служат для крепления изоляционных материалов и наружного покрытия;
• изоляционные материалы . Так как это наружное помещение, оно должно быть должным образом защищено от природных осадков и плохо проводить тепло;

Устройство и расположение элементов конструкции показаны на рисунке ниже.

Это традиционный вариант такого типа помещения, но существуют и другие. Мансардная крыша двухскатная, ломаная позволяет существенно увеличить полезную площадь помещения за счет более вертикальных стен, однако сложность постройки и ее дороговизна, практически исключают вариант самостоятельной постройки.

Двухскатная мансардная крыша своими руками

Стропильная система двухскатной мансардной крыши самая простая из всех существующих, что позволяет реализовать проект такого помещения самостоятельно.

Двухскатная мансардная крыша своими руками – это вполне реально, но делать все стоит согласно следующему плану:

1. Составление проекта . Очень важный момент, ведь именно согласно ему, будут выполняться все работы. При составлении стоит учитывать площадь будущего помещения, возможную нагрузку (учитывается уровень осадков и сила ветров в регионе), высоту мансардного этажа двухскатной крыши, площадь фронтона. Для создания проекта лучше всего обратиться к профессионалам, которые легко смогут учесть все особенности вашего дома и местности. Также немаловажным фактором является ожидаемый внешний вид.
2. Расчет количества необходимого количества материалов. После того как вы составили проект, необходимо узнать, какое количество материала необходимо. Например, как рассчитать площадь фронтона двухскатной мансардной крыши. Для этого вам необходимо узнать следующие величины: ширина опорной стены, высота помещения в самом высоком месте, высота стены под фронтоном. После чего вам останется посчитать площадь двух треугольников и прямоугольника и сложить все вместе.
   
3. Подбор материалов . Не старайтесь экономить на качестве, так как кровля вашего дома – это защита от природных осадков, а будущее помещение будет жилым и его ремонт может оказаться намного дороже, чем сэкономленные средства.
4. Просмотр обучающего виде о. Если вы никогда не выполняли такой работы, то вам обязательно необходимо ознакомиться с видео уроками и различными инструкциями.
   

Теперь вы знаете как построить двухскатную мансардную крышу самостоятельно, но как сделать правильный выбор конструкции? Внимательно просмотрите чертежи двухскатной мансардной крыши перед тем, как начать строительство, это позволит вам избежать многих проблем при строительстве.

Как правильно выбрать схему мансардной крыши

Для того чтобы правильно выбрать тип конструкции стоит учитывать несколько факторов:

• величину и вес конструкции . Не каждый дом способен выдержать большой вес второго этажа, потому будьте очень осторожны и внимательно изучите технические документы вашего дома. Величина конструкции зависит от возможных нагрузок. Если для региона характерны серьезные ветра, то высокая мансарда может не выдержать;
• свои силы . Выполнить серьезную конструкцию без определенных навыков практически невозможно, поэтому выбирайте варианты попроще, если будете выполнять работу самостоятельно;
• внешний вид . Простая и крепкая крыша всегда будет смотреться выгодно на любом доме. Вот некоторые примеры двускатных мансардных крыш
  

Несмотря на свою простоту, кровли смотрятся очень красиво, потому не думайте, что сложная конструкция будет смотреться выгоднее.

Учитывая все эти факторы, определитесь с выбором.

Оформление мансардного помещения

Внешний вид верхнего этажа полностью зависит от общего вида дома, потому старайтесь выдержать единый стиль, чтобы новостройка четко вписалась в общий вид конструкции. Дома с двускатной мансардной крышей, фото которых представлены ниже, это разные примеры оформления внешнего вида

Дома совершенно разные, но оба смотрятся очень красиво и интересно.

Внутреннее оформление полностью зависит от назначения помещения. Не бойтесь использовать неординарные приемы и геометрические решения. Наклонные стены дадут массу возможностей, чтобы сделать комнату нескучной и оригинальной. Также помните важный момент, что наклонные стены создают интересный эффект, если вы лежите и смотрите на потолок. Обыграйте этот момент. Расположите различные декоративные элементы. Также возможно использовать большой центральный светильник, поскольку высота потолка достаточна для него.

Не бойтесь экспериментировать, будьте оригинальны, и вы скоро заметите, что, несмотря на свою, может быть, небольшую площадь, комната станет самым любым местом в вашем доме.

Также на мансардном этаже вполне, можно организовать оранжерею или библиотеку. Удаленность и хорошая изоляция комнаты, делает ее идеальным вариантом для отдыха.

Двухскатная крыша с мансардой – экономия средств

И шалаш может показаться уютным жильем, но только летом, зимой же хочется находиться в тепле, и самым простым решением для большой семьи будет двухскатная крыша с мансардой на одноэтажном коттедже.

Щипцовая и полувальмовая двухскатная крыша с мансардой

В строительстве обычно самая простая архитектурная конструкция является и самой недорогой, ярким примером тому может быть сравнительная стоимость готового вагончика бытовки и щитового садового домика. Однако при этом нужно соблюдать баланс между экономией и удобством. В частности, рассмотрим одноэтажный коттедж с мансардой. Подкровельное жилое пространство можно организовать под самой простой стропильной конструкцией – односкатной, но при этом будет потеряно довольно много полезной площади. И совсем другое дело, если оборудовать благоустроенный и пригодный для проживания чердак под двускатной крышей.

Итак, нас интересует кровля, состоящая из сходящихся под углом двух плоскостей, именуемых также скатами, которые совсем не обязательно должны иметь равную площадь. Подобная конструкция также называется щипцовой. Наиболее распространены равносторонние кровли такого типа, однако двускатная крыша с мансардой может быть и асимметричной. В любом исполнении стропильная система начинается и завершается фронтоном – вертикальной треугольной плоскостью, являющейся продолжением стены первого этажа на чердачном уровне. При этом в доме может быть только два фронтона, за исключением постройки с многощипцовой кровлей.

Двускатная крыша бывает и полувальмовой, то есть снабжается двумя дополнительными плоскостями. Данное решение более сложное конструктивно, поскольку в этом случае фронтон имеет форму трапеции, а над ним образуется небольшой треугольный скат. Мансарда под двускатной крышей такого типа будет отличаться от помещения под щипцовой кровлей только наличием дополнительных участков наклонного потолка в торцах помещения. То есть никакой практической пользы эта полувальмовая система не дает, и может быть использована разве что для увеличения эстетических свойств постройки. Другое дело, если использовать полувальмовый четырехскатный вариант кровли, но такого рода конструкция нас сейчас не интересует.

Рассмотрим достоинства и недостатки внутреннего пространства под двускатной крышей. Прежде всего, мы имеем как минимум две вертикальные плоскости, даже если мауэрлат уложен чуть выше уровня перекрытия. Если же точка пересечения кровли с несущей внешней стеной приподнята на метр-полтора над мансардным полом, фронтонные стены становятся просто дополнительным преимуществом при расстановке типовой мебели. При четырехскатном варианте интерьер пришлось бы подгонять под наклонные стены (или, с другой точки зрения, скошенный потолок). Однако вертикальные окна на мансарде являются скорее недостатком, поскольку из-за откосов теряют около 40 % потока света, в отличие от специальных кровельных стеклопакетов.

Двухъярусная мансарда под двускатной крышей

Сколько помещений удастся уместить в ограниченном внешними стенами пространстве? На шестидесяти квадратных метрах фундамента – не более 4 площадью 3х5 метров, или 8 маленьких комнат, с пространством 3х2.5. То есть либо несколько просторных помещений, либо много тесных клетушек. Мансарда предоставляет дополнительное жилое пространство, что позволяет обеспечить каждого домочадца отдельной спальней даже большой семье, и при этом не делать на первом этаже крошечные каморки. Но при возведении достаточно высокой кровли с основанием ближе к 100 метрам (за счет выноса чердачного перекрытия за пределы стен, на консолях или столбах) есть вариант сделать двухъярусную мансарду.

Если вынести чердачный этаж за пределы здания, необходимо дополнительное утепление перекрытия за границами дома.

Такой вариант обеспечит семью дополнительными комнатами под коньком крыши, которые, при должном уровне термоизоляции и вентилирования, будут иметь достаточно комфортный микроклимат. Правда, трудно рассчитывать, что на втором ярусе будет просторно, в лучшем случае площадь пола будет составлять одну треть от ширины перекрытия мансардного этажа. При этом часть пространства в нижних точках наклонных потолков будет вполне ожидаемо потеряна. Однако небольшая спаленка или даже кабинет с обсерваторией вполне уместится, так же на втором ярусе можно сделать гардеробную. А при наличии нескольких «дормеров», или, иначе, слуховых окон в нишах, получатся уютные альковы, в которых могут располагаться уголки для отдыха.

Конструкция двухъярусной мансарды не сложнее обычной стропильной системы, которая просто делается более частой и с увеличенным запасом прочности. Полом второму уровню служат, по сути, расположенные точно в центре между коньком и перекрытием стяжки стропил, которые тоже должны обладать высокой надежностью. Единственный недостаток такой конструкции – сложность расчетов, которые рекомендуется доверить специалистам в ближайшем архитекторском бюро, даже если строительством вы намерены заниматься самостоятельно. Следует учитывать, что для легких каркасных домов двухэтажные мансарды не предусмотрены.

Просторная мансарда под ломаной кровлей

Самое приятное – когда мансарда двускатной крыши своими руками возведена в процессе строительства загородного дома или переоборудована из чердака купленного коттеджа. И лучше всего для самоучек для начала обойтись простой конструкцией, например, описанной выше щипцовой. Однако если усадьба еще только в планах, и хозяева хотят получить в итоге просторную мансарду, они чаще всего отдают предпочтение ломаной крыше. Это один из довольно распространенных вариантов двускатной кровли, каждая из двух плоскостей которой разделена на две части и как бы переломлена.

Рассматриваемый нами тип стропильной системы очень выгоден, поскольку обеспечивает максимум пространства, пригодного для перемещения. И все благодаря тому, что наклон стен ниже точки излома довольно незначительный, благодаря чему вертикальные переборки для создания правильной геометрии комнаты можно вообще не ставить. Правда, если оставить наклонные стены, к ним нельзя будет приставить типовые шкафы и стеллажи, разве что придвинуть их к стене фронтона. Зато необычная форма помещения создаст романтичную атмосферу.

Двухскатная ломаная крыша с мансардой имеет еще один недостаток, кроме сложности с расстановкой стандартного интерьера, причем более существенный. А именно – непростой тип стропильной конструкции. Если обычный щипцовый вариант кровли состоит из двух соединенных внахлест в верхней части прямых стропильных ног, то ломаная кровля собирается из отдельных частей. То есть до стяжки идет одна часть стропила, а дальше, после точки преломления – вторая деталь. Следовательно, нужны иные расчеты нагрузки, отличающиеся от тех, которые годятся для щипцовой крыши. Да и увеличение точек соединения требует использования более прочных соединительных элементов.

klub-masterov.ru

Этапы строительства двухскатной мансардной крыши своими руками

На первый взгляд функции крыши очевидны — это защита от атмосферных осадков, ветра, холода. Однако, это также возможность увеличить полезную жилую площадь за счет мансардного помещения. Даже в собственном доме квадратные метры никогда не бывают лишними, поэтому не стоит опрометчиво пренебрегать возможностью оборудовать полноценную комнату или дополнительную спальню, не подвергая опасности семейный бюджет.

Содержание статьи

Мансардная двускатная крыша известна уже очень давно, сначала помещения под ней использовались только для проживания прислуги, хранения вещей. Конечно, условия проживания, которые давала такая конструкция,нельзя назвать комфортабельными — ни отопления, ни окон, низкий нависающий потолок. Однако, архитекторы стали искать способы, как использовать это пространство рационально. И, надо признать, их нашли, так как сейчас двухскатная крыша с мансардой по уровню удобства ничуть не уступает остальным жилым помещениям, особенно, ведь при разумном подходе можно обеспечить стандартную высоту потолка, окна нормального размера и комфортную температуру.

Преимущества и недостатки

Мансардная крыша, полученная путем соединения двух скатов, как любое строительное решение имеет свои плюсы и минусы, о которых домостроителю должно быть известно заранее. К плюсам можно отнести:

1. Ее конструкция не требует усиления фундамента, что упрощает работы по возведению и оптимизирует затраты. Мансарду можно обустроить даже в полностью готовом доме, просто перестроив, утеплив кровлю.
2. Простота монтажа. Данная конструкция легка в сборке, с ней справится даже несколько умельцев или бригада специалистов из двух человек.
3. Рациональность. Эффективное использование пространства под крышей, которое можно оборудовать как кабинет, зимний сад. Двускатная крыша с неотапливаемой мансардой помещения подходит для сезонного хранения.
4. Доступность. Все используемые материалы недороги и доступны для приобретения.
5. Низкая стоимость. Квадратный метр жилого пространства при монтаже мансардной крыши своими руками обойдется вам значительно дешевле, чем сооружение пристройки или полноценного второго этажа.

Ниже представлены, если их так можно сказать, недостатки двухскатной крыши с мансардой, которые лучше будет назвать ее особенностями:

• Для обустройства просторного помещения своими руками необходима достаточно высокая двухскатная крыша, конструкция которой технически более сложна.
• Увеличение клона склонов кровли повышает расход материалов, следовательно, стоимость возведения, даже при условии работы своими руками.
• Конструкция предполагает возможность потери тепла в отопительные период.
• Повышенный нагрев кровли и подкровельного помещения в жаркую погоду.

Виды конструкции

Хоть конструкция двухскатной кровли с мансардой считается традиционной, у нее есть множество различный исполнений:

1. Классическая двухскатная. Представят собой треугольник, образованный стропильными ногами и балками перекрытий. Самый простой вариант, требующий минимального количества материала и строительных навыков у тех, кто собирается строить своими руками. Конструкция стропильной системы усиливается стойками, смещенными к краям, а также высокой затяжкой. Минус этого варианта лишь в том, что угол наклона скатов 40-45 градусов не позволяет обеспечить комфортную высоту потолков, а потеря свободного пространства у концов стропильных ног довольно большая.
   
2. Двухскатная с асимметричными скатами. Если классическая двухскатная кровля представляет собой равнобедренный треугольник, асимметричная имеет несколько другую геометрию. Ее конек может быть смещен, скаты могут быть с разным уклоном, различной длины. Стропильная система у таких конструкций более сложная, что «крадет» без того нелишние квадратные метры. Хоть асимметричная двухскатная крыши выглядят очень эффектно, стильно, их практическая польза для организации мансардного помещения своими руками крайне мала.
   
3. С ломанными скатами. Самый рациональный способ строительства мансарды. Если сравнивать с геометрическими фигурами, то такая крыша представляет собой уже не треугольник, а классический пятиугольник, который образуется за счет скатов с измененным углом наклона. В верхней части уклон кровли составят всего 10-20 градусов, а в нижней 40-45 градусов. Конструкция стропильной системы усиливается ригелем, стойками, в исключительных случаях укосами. Такое изменение угла наклона позволяет максимально эффективно использовать пространство под кровлей для обустройства полноценного жилого помещения. Своими руками ее можно оборудовать только с помощью 1-2 работников.

   

4. Полувальмовая. Такая крыша -переходный вариант между двухскатной и вальмовой, ее фронтон имеет трапециевидную форму. Благодаря скошенным элементам он получает дополнительную защиту от шквалистого ветра, косого дождя. Внешний вид дома с полувальмовой крышей весьма привлекателен, а также не лишен так называемой «изюминки».

   

Устройство двухскатной крови с мансардой

Самой важной в устройстве мансарды — стропильная система, которая как скелет, как каркас, несет на себе тяжесть кровли, придает ей необходимую форму и служит основой для перекрытий. Поэтому она должна быть крепкой, способной выдерживать сильные нагрузки. Дабы не испытывать сомнений по поводу ее надежности, лучше предварительно своими руками или с помощью калькулятора осуществить инженерный расчет для вычисления временных и постоянных нагрузок, которым она будет подвергаться. Каждая стропильная система состоит из следующих элементов:

• Мауэрлат. Основание для кровли, которое крепится заподлицо по верхнему периметру несущих стен. Обычно в качестве него используют брус, сечение которого зависит от массы крыши. Крепят его на металлические шпильки или арматуру, предварительно гидроизолировав с помощью рубероида.
• Стропила. Доски размером 50х150 мм или 100х150 мм, установленные под углом, верхней частью они сходятся в конек, а нижней упираются в мауэрлат. Стропильные ноги — основной опорный элемент системы, именно они придают треугольную форму крыше, образуя ее скат. Расстояние между ними закладывают в промежутке от 60 до 120 см.
• Конек. Верхний угол треугольника двухскатной крыши, образуется в месте встречи двух стропильных ног.
• Ригели, растяжки. Горизонтальные усиливающие элементы, устанавливаемые между стропилами, для того, чтобы погасить распирающую нагрузку. Чем выше располагается этот элемент, тем толще выбирается для него брус.
• Стойки, бабки. Вертикальные опоры, расположенные под центром стропила или под коньком, на них опирается крыша. Они передают нагрузку с конька на несущие внутренние стены.
• Подкос. Подстропильные ноги, угловые подпирающие элементы, отводящие нагрузку со стропил на несущую перегородку.
• Лежень. По сути тот же мауэрлат, только расположенный поверх внутреннего несущего перекрытия, также выполняется из бруса квадратного сечения.
• Схватка. Горизонтальный брусок, гасящий распирающую нагрузку между вертикальными опорами больших по размеру крыш.
• Обрешетка. Основание, на которое впоследствии застилается кровельное покрытие. Чаще всего для нее используют необрезную доску или влагостойкие фанерные листы. Двухскатная крыша оснащается сплошной или решетчатой обрешеткой в зависимости от материала кровли.

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!

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

ломаная крыша и ее чертежи, техника выполнения крыши

Ломаная крыша мансардная очень удобна на даче в качестве дополнительного помещения. Ее можно соорудить своими руками, привлекая к работе минимум финансов и времени. Построить мансардную крышу своими руками можно относительно недолго и специальных строительных знаний для этого не нужно. Также большой экономией будет экономия на персонале, а для помощи вы можете позвать нескольких знакомых вам людей.

Чтобы мансарда была достаточно просторной, ее крыша должна быть ломаной, то есть преломлять под разными углами. Ломаная мансардная крыша должна быть спланирована заранее, можно даже нарисовать примерные чертежи мансардных крыш, как бы в итоге хотели ее видеть.

Также проект мансарды на втором этаже должен соответствовать общим параметрам строения, поскольку фундамент и стены должны быть заблаговременно просчитаны под размеры мансарды. Именно поэтому лучше предварительно составить чертеж будущего сооружения.

Как построить мансардную крышу своими руками: полезные советы

Обратите внимание на то, что размер мансарды напрямую зависит от того, какой угол имеет наклон крыши. Чем он больше, тем меньше будет полезной площади на мансарде, поскольку угол способен украсть высоту комнаты на мансарде, учтите это. Но и экспериментировать с углами наклона тоже не стоит, поскольку он играет важную роль при сбросе осадков с крыши помещения.

А если вы строите дом там, где преобладает ветреная погода, то угол наклона можно и сократить. Итак, ломаная крыша своими руками будет гораздо качественнее, если вы при строительстве примите во внимание следующие советы и сделаете так, чтобы все было отлично:

1. если дом сооружается в тихом месте, то угол наклона крыши желательно увеличить, даже с учетом того, что размер полезного помещения на мансарде при этом может значительно сократиться. Но зато при сильных снежных осадках снег быстрее опадет с крыши;
2. требования к обустройству гидроизоляции, а также тепло- и звукоизоляционных материалов на мансарде будут такими же, как и при обустройстве их в обычном помещении, поскольку мансарда относится к жилому фонду;
3. мансардную крышу следует покрывать шифером или же керамической черепицей. Не рекомендуется применять металл из-за плохих теплоизоляционных характеристик;
4. в качестве теплоизоляции на крыши следует применять не горючее сырье , а деревянные элементы крыши обрабатывайте противогрибковыми средствами;
5. необходимо оснастить строение мансардной лестницей, она может быть наружной или внутренней, при этом сооружение наружной мансардой лестницы не сокращает полезную площадь помещения, но попасть наверх можно только с улицы;
6. гораздо проще в эксплуатации являются внутренние типы лестниц, но они отбирают много места, что очень важно, если дом и так не слишком большой. Наиболее экономный вариант в плане площади – это потолочная лестница на шарнирном соединении или винтовая.

Мансарды своими руками: что потребуется при работе

Чтобы построить своими руками мансардную крышу на шифере, нам потребуются:

1. шифер;
2. брусья и доски из дерева;
3. гвозди шиферные и простые;
4. утеплитель;
5. проволока отожженная и для растяжек.

Также потребуется набор инструментов:

1. топор;
2. нож;
3. строительный степлер;
4. молот;
5. отвес;
6. ножовка;
7. рулетка.

Как сделать мансардную крышу из металлочерепицы: краткое описание

Мансардная крыша на основе металлочерепицы отличается ломаной линией ската, два из них расходятся вниз под небольшим углом от центрального конька и переходят к двум нижним. Благодаря такой конструкции объем под кровлей может быть максимально задействован.

Ломаная крыша своими руками может быть создана под вполне обустроенное жилое помещение на мансарде, также помещение на втором этаже загородного дома может быть использовано в качестве творческой студии, игровой комнаты или комнаты для гостей.

Строительство двускатной ломаной крыши будет нелегким, но вальмовую крышу построить своими руками куда сложнее. Даже внешняя громоздкость ломаной крыши станет ее преимуществом, если представить ее как элемент дизайна строения.

А если подобрать правильно материал для кровли, то можно даже визуально уменьшить ее габариты. Кроме того, следует учитывать, что ломаная крыша будет органично вписываться в дизайн дома в виде квадрата. А если строение длинное и узкое, то мансарда под ломаной крышей не сможет быть задействована в полной мере под жилое дополнительное помещение.

Для постройки ломанной мансардной крыши, следует провести такие расчеты:

1. вес кровли;
2. ожидаемая нагрузка от снежного покрова;
3. вес обрешетки и контробрешетки;
4. вес паро- и гидроизоляционных материалов;
5. вес утеплителя;
6. общая длина пролета;
7. углы скатов;
8. шаг обрешетки и стропил;
9. возможные периодические нагрузки.

Этапы строительства мансардной крыши своими руками

Начинается строительство с укладки деревянных балок поверх гидроизоляции, сверху которых будут уложены стропильные балки. В качестве гидроизоляции используйте рубероид. При использовании деревянного покрытия, нижний брус не нужен.

Далее на балки ставят стойки из дерева на расстоянии порядка 2 метров друг от друга. Они должны располагаться строго перпендикулярно в одной плоскости, поскольку на них будут держаться стены мансарды. Изнутри при желании их оббивают фанерой или гипсокартоном, добавляют утеплитель и зашивают. Крепят стоки металлическими скобами или же шипами.

Укладываем верхний брус из дерева и закрепляем его. Затем устанавливаем балку для опоры подстропильной ноги из деревянной доски или бруса. Это позволит прикрепить крышу к зданию более прочно. Желательно слой балки покрыть рубероидом от гниения. Также желательно подкрепить конструкцию отожженной проволокой.

Устанавливаем стропильные ноги: делаем разметку на местах расположения стропил, желательно, чтобы шаг составлял около 100 см. Первыми ставим крайние стропила к фронту, но нужно, чтобы их верхняя часть совпадала с крайней линией фронтона. Стропила нужно делать из доски, на которых нет сучков. Когда крайние стропила установлены, между ними натягивают шпагат, чтобы остальные было легче установить. Затем они соединяются все друг с другом.

Сверху конструкции устанавливают коньковую балку для поддержки стропильных ног. Она нужна в том случае, если крыша очень велика и тяжелая. Если стропило меньше 8 метров, она не нужна, но нужно сделать растяжки под коньком. Они нужны в качестве страховки при сильной нагрузке покрытия снегом или же, как потолочные балки мансарды.

Затем устанавливаем кобылки. Это делается по тому же принципу, как и установка стропил. Сначала устанавливаются крайние, затем на шпагат натягиваются все остальные. Они обязательно нужны, поскольку при загнивании покрытия их сменить гораздо проще, чем разбирать всю крышу.

На кобылки прибивают доску подола, которая нужна от задуваний ветра и попадания осадков под кровлю.

На места, где вы хотите поставить окна, стропила следует прикреплять поперечными брусками, которые будут также частями проема для крепления оконной рамы.

Сверху стропил прибиваются рейки для обрешетки, шаг обрешетки зависит от материала для кровли. Поверх обрешетки прикрепляем скобами полиэтиленовую пленку в качестве гидроизоляции внахлест слоями снизу вверх. Сверху накладываем теплоизоляцию из минеральной ваты.

Можно выстилать кровлю снизу вверх. На местах излома кровля верхнего ряда должна находиться выступами под настилом нижнего ряда.

И в заключение работы устанавливается конек, причем он должен быть таким, чтобы попадание осадков под кровлю было сведено к нулю.

Также не забывайте про вентиляционные окошки и про оконные проемы.

Преимущества и недостатки мансардной крыши

Наличие мансарды в загородном частном доме имеет ряд как преимуществ, так и недостатков.

Главным преимуществом мансарды — второго этажа является увеличение жилой или полезной площади небольшого дома. Также подобное решение делает дома более привлекательным с архитектурной точки зрения.

А вот и недостатки такого решения:

1. сокращение полезного пространства в углах покрытия. Если используются ломаные линии ската, то проблема частично решаема;
2. отсутствие возможности сооружения полноценных окон, а мансардные окна невелики и дорогие;
3. очень сложный монтаж конструкции, зачастую сложность монтажа гораздо выше, чем процесс сооружения. Также при неправильном монтаже мансардная крыша будет протекать чаще обычной;
4. более высокая стоимость крыши, нежели обычной чердачной.

Но, несмотря на это, сделать мансардную кровлю желающих меньше не становится. При правильном подходе, это решение очень стильное и разумное, тем более, если ваш загородный домик сам по себе небольшой.

krovlya.guru

все, что вам нужно нать, терминология и нюансы

Большинство российских мужчин, достигших профессионального успеха и достойной оплаты своего труда, предпочитают вкладывать заработанные кровные средства в строительство собственного дома. Это нормально, когда зрелый мужчина заботится о будущем своей семьи (даже если она только в проекте, как и дом) и старается обеспечить для себя и своих близких комфортные условия и достойное проживание.

Не всегда к среднему возрасту удается накопить достаточную сумму для строительства дома в несколько полноценных этажей, да и не всегда есть потребность в таком строении. Вполне удачным решением может быть строительство дома с мансардой из пеноблоков (или дома из другого любого материала), причем ее возведение по силам выполнить самостоятельно при минимальной помощи друзей.

Для строительства нужно всего лишь знать технологию устройства мансарды и иметь некоторые навыки в столярном деле и в строительстве или хотя бы детальную инструкции, приобрести или взять в аренду необходимый инструмент – этого достаточно для людей настойчивых, привыкших не сдаваться перед трудностями и все делать своими руками. Все, что мы будем описывать ниже предназначено именно вам – мужчинам среднего возраста, готовым засучить рукава и построить самостоятельно примерно вот такой домик, показанный на фотографии справа.

Залюбовались? Теперь перейдем к более практичному описанию основных этапов постройки мансардной крыши своими руками и необходимых для этого материалов.

Мансардные крыши. Выбор формы и конструкции

Мансардная крыша – это тот же самый чердак, только более просторный и благоустроенный. Выбор ее формы и конструкции необходимо делать еще на этапе проектирования дома. Таким образом вы избежите хлопот, связанных с выполнение сложных расчетов несущих нагрузок, коэффициента сопротивляемости теплопотерям и ветру и прочих архитектурных и инженерных «заморочек».

Выбрав типовой проект или заказав его разработку у профессиональных проектантов, вы получите полностью готовое решение с полным набором чертежей, пояснительной запиской, технологическими картами и даже со сметой на выбранные вами же строительные и кровельные материалы. Имея на руках такую документацию вы легко сможете самостоятельно понять и разобраться, что, когда и в какой очередности необходимо делать. Остается только отправиться в ближайший строительный гипермаркет и закупить все необходимое.

Заранее стоит подготовить место для складирования приобретенного материала. Временная складская площадка должна быть сухой и оборудованной навесом для защиты от непогоды. Здесь же вы можете устроить себе мастерскую для подготовки отдельных конструктивных элементов, если вы не предпочли купить «дом в сборе», где уже все детали готовы и ваша функция заключается только в сборке мансарды по принципу обычного хорошо знакомого всем мальчишкам еще с детских лет конструктора примерно с такой инструкцией на картинке справа.

Мансардная крыша отлично подойдёт для строительства дома из пеноблоков эконом класса, а также, если нет возможности построить полноценный второй этаж. Кстати говоря, у пеноблоков много достоинств. Этот материал имеет отличные теплоизоляционные показатели. О строительстве одноэтажного дома из пеноблоков читайте здесь. Строительство такого дома обойдётся дешевле кирпичного, экономический эффект составляет 15-30 %.

Здесь мы сознательно опускаем описание типов мансардных крыш. А пока познакомимся с самим устройством мансарды и ее основными терминами.

Основные элементы конструкции мансарды. Терминология

Мы уже говорили, что по своей конструкции мансарды мало чем отличаются от обычных двускатных крыш (конструктивные особенности, конечно, существуют, но они не слишком значимые). Но, ближе к конкретике.

Кровля – наружное покрытие крыши. Необходима для защиты внутренней части мансарды от воздействия атмосферных явлений. Материалы:

• Керамическая черепица
• Битумная черепица
• Шифер асбестоцементный волновой или прямой
• Шифер металлический
• Профилированный оцинкованный лист и прочие, коих в продаже сегодня несчетное множество

Обрешетка – доска, которая покрывает «скелет» из стропил для крепления изоляционных и кровельных материалов.

Коньковый прогон – верхние элементы всей конструкции стропил.

Стропила – наклонные ребра жесткости, основной «скелет», формирующий форму будущей мансарды.

Мауэрлат – не пугайтесь трудности произношения – это всего лишь деревянные балки, связывающие специальными креплениями всю мансарду со стенами по периметру дома.

Связи диагональные – специальные балки, связывающие стропильную конструкцию с вертикальными стойками и продольные балками.

Опоры внутренние – подпорные балки для устойчивости стропильной системы.

Изоляция – без комментариев.

Как построить мансардную крышу своими руками пошагово

Теперь, когда вы знакомы с общепринятой терминологий, дальнейшее понимание изложенного здесь материала и традиционно в конце статьи размещенного видеоролика для вас намного упростилось. Для более легкого восприятия информации мы предлагаем ее в виде пошаговой инструкции.

Начало

Начинается устройство мансарды с монтажа мауэрлата. Основной нюанс состоит в том, что при строительстве мансарды на коробке из камня вам нужно заранее позаботится о закреплении (вмуровывании) на расстоянии не более 2 метров друг от друга шпилек или анкеров для его крепления к коробке.

Брус размечают в местах расположения анкеров, высверливают в нем отверстия и надевают на анкера, притягивая равномерно мауэрлат к стене гайками.

Чтобы упростить разметку, можно положить брус на анкера и слегка простучать сверху молотком – останутся вмятины-отметки точнее любого лазерного прибора отмечающие места для сверления отверстий.

Второй шаг

Здесь вам предстоит установка балок перекрытия. Монтаж нужно выполнять в строгой последовательности – первыми устанавливаются в горизонтальной плоскости крайние с торцов балки, затем промежуточные и между крайними ними натягивается леса или капроновый шнур. Он и служит указателем плоскости, если, конечно, вы не пользуетесь уже упоминаемым лазерным нивелиром или уровнем.

Третье действие

Ставим, по отвесу выравниваем вертикальное положение и крепим опорные стойки. Закрепляем их укосинами и монтируем горизонтальные прогоны. Нюанс – стойки ставим в количестве, равном балкам перекрытия по двум параллельным сторонам будущей мансарды. Горизонтальные прогоны обеспечивают жесткость всей опорной конструкции.

Стропильная система

Заранее подготовленные на земле по шаблону элементы стропильной системы – ноги и наклонные прогоны устанавливаем по чертежу и крепим их к вертикальным опорам. Для соединения элементов между собой можно использовать доски или металлические пластины с заранее высверленными отверстиями.

Фронтоны и обрешетка

Оставляя оконные проемы зашиваем фронтоны и по всей площади крыши мансарды крепим обрешеточную доску. Это, пожалуй, самая простая операция во всем процессе.

Почти финал

Почему почти? Потому что мы только подошли к самому важному – устройству утепления мансардной крыши своими руками, или, если быть точным – к оборудованию кровельного пирога, как его называют специалисты. Но это – тоже выходит за пределы данной статьи и та же доступно для прочтения в других наших статьях об устройстве крыш своими руками.

Теперь точно финал

Финальная часть строительства мансарды (или снова почти финальная – впереди еще внутренние отделочные работы, но и об этом – в другой раз). Накрываем нашу крышу выбранным кровельным материалом и уж точно в завершение этапа сборки всей конструкции оборудуем нашу мансарду системой водоотливов. Именно она придаст всей работе законченный вид.

В качестве кровельного материала можно использовать практический любой материал. Для крыш мансардного типа отлично подойдет ренопласт. Такая кровля имеет высокое качество. При правильном монтаже ренопласт может прослужить минимум 30 лет.

Также для мансардных крыш можно использовать в качестве кровли сланец или ондулин. О монтаже кровельного сланца читайте в этой статье, о монтаже ондулина – здесь. Ондулин лёгок в монтаже, а также имеет отличную шумоизоляцию.

Видео о строительстве мансардной крыши своими руками

Мансардная ломаная крыша своими руками

Крыша мансардного типа своими руками

Делаем мансардную крышу своими руками

Двухскатная мансардная крыша своими руками (чертежи)

megabeaver.ru

конструкция, устройство двухскатной мансардной кровли своими руками, чертеж с размерами элементов

Содержание:

Планируемое строительство собственной дачи или дома является достаточно серьезным шагом, который требует тщательного обдумывания. Ведь в новом строении должны сочетаться красота, удобство и функциональность. Кроме того конструкция должна быть не очень затратной и в то же время отличаться от соседних домов. Все эти проблемы вполне можно решить, построив крышу мансардного типа. Этот вариант дает возможность использовать любые кровельные материала, оформляя конструкцию в разных стилях,  обустраивать окна и балконы, придать крыше любой вид и форму. В этом плане существует огромное количество комбинаций.

Примерная стоимость мансардной крыши по конструкции

Многие считают строительство мансардного этажа менее затратным из-за отсутствия необходимости в возведении стен, но этот факт верен только частично по следующим причинам:

• Стропильная система требует больших вложений, на это влияет выбранный тип крыши с мансардой и стоимость пиломатериалов, определенная для каждого региона.
• Утепление, пароизоляция и гидроизоляция мансардного этажа также стоят довольно дорого. Ведь для создания комфортного микроклимата в жилом помещении мансарды требуется не только кровельный материал, очень важно правильно сделать чертеж мансарды с размерами, подобрать тип и толщину утеплителя, гидроизоляционного и пароизоляционного материала. К примеру, в средней полосе России для комфортного пребывания необходима теплоизоляция высокой плотности и толщиной более 20 см.
• Мансардные окна могут быть вертикальными и расположенными в плоскости крыши. Причем эти варианты могут использоваться одновременно, что делает конструкцию более запоминающейся. Оформление оконных проемов мансардного этажа не только дорого стоит, но и отличается сложностью монтажных работ. Слуховые окна на обычной двухскатной крыше представляют собой особую конструкцию из элементов стропильной системы, а также требуют обустройства ендов и снегозадержателей над окнами.  Все это существенно увеличивает расходы, связанные с приобретением материалов и монтажными работами. Располагая окна в плоскости крыши, следует продумать герметизацию проемов, чтобы избежать попадания осадков внутрь помещения. Соответственно повышается цена установочных работ. Непосредственно рамы и стекла выполняются по особой технологии с усилением и армированием для удержания снеговых нагрузок в зимний сезон, что дополнительно повышает их стоимость.
• Что касается кровельных материалов, то здесь также есть свои тонкости. Популярные и недорогие покрытия на основе металла, включая профилированные стальные листы, металлочерепицу и кровельное железо, для мансардной крыши лучше не использовать по нескольким причинам. Во-первых, такие материалы характеризуются высокой теплопроводностью, что требует укладки довольно толстых теплоизоляционных материалов. В противном случае комфортного микроклимата в мансарде не будет ни зимой, ни летом. Во-вторых, металлические кровли обладают способностью создавать шумы высокого уровня, особенно во время дождя. Это касается и обычных крыш небольшой площади, и мансардной кровли с приличными размерами и соответственным уровнем шума. Помимо шумов внутри помещения, которые можно уменьшить за счет дополнительной изоляции, существует еще одна проблема — шумы с внешней стороны. Это особенно важно в густонаселенных районах, где может возникнуть конфликтная ситуация с соседями по этому поводу. Сопоставляя дорогой кровельный материал и дешевое покрытие в совокупности с дополнительной изоляцией, можно сказать, что первый вариант более выгоден в материальном плане.

Описанные факты дают понять, что мансардная крыша не является дешевым вариантом. Хотя в этом случае также есть свои положительные моменты:

• Конструкция отличается легкостью, благодаря чему наличие мансардного этажа не требует возведения мощного основания для частного дома, достаточно небольшого усиления фундамента. Учитывая, что строительство основы является самой затратной частью, на этом этапе можно получить небольшую выгоду.
• В любом случае мансарда является дополнительной площадью, поэтому при ограниченном бюджете можно отложить ее обустройство на неопределенный срок, и в этом есть свой плюс. Кроме того отсутствие утеплителя в не отапливаемом помещении позволяет деревянным элементам мансардной крыши просохнуть естественным путем, это помогает избежать множества проблем в дальнейшем, которые объясняются следующим образом. Пиломатериал, используемый для строительства крыш, чаще всего имеет очень высокую влажность. Правильно собранный кровельный пирог способствует отведению влаги, образующейся при высыхании материала. Однако малейшие нарушения в укладке слоев могут привести к серьезным проблемам. Следовательно, крыша, оставленная на некоторое время без утеплителя, создаст меньше проблем в процессе эксплуатации.
• Мансардная крыша придает дому некоторую индивидуальность, делая его более выразительным и оригинальным. Это возможно благодаря большому количеству вариантов оформления.

Изучив все плюсы и минусы крыши мансардного типа, каждый домовладелец самостоятельно принимает решение, строить такую конструкцию или нет. Тем, кто сделал выбор в пользу мансардной крыши, необходимо ближе познакомиться с типами существующих конструкций.

Разновидности крыш мансардного типа

Мансардный этаж может быть обустроен на любом типе крыши, включая комбинированные конструкции и двухскатные мансарды своими руками. Единственным исключением можно назвать плоскую крышу.

Односкатные крыши

Односкатная мансардная крыша дома выглядит довольно нестандартно. Отсутствие конька и соответствующих тонкостей его исполнения во многом упрощает монтажные работы. На противоположных стенах разной высоты укладывают мауэрлат, на который укладывают балки. За счет этой разницы образуется угол наклона ската. Чтобы на кровле не скапливался снег, рекомендуется формировать наклон 35-45 градусов. В противном случае несущие балки необходимо усиливать и устанавливать дополнительные опоры, что приведет к уменьшению жилой площади мансардного этажа.

Здания с односкатной мансардной крышей имеют нестандартный внешний вид из-за большого окна, которое чаще всего располагают в высокой стене.

Но существует один нюанс, такая крыша будет менее затратной при небольшом расстоянии между противоположными стенами, не больше 4,5 метров. В этом случае достаточно уложить стандартные брусья на стены и не выставлять подпорки.

Двухскатные мансардные крыши

Самый распространенный вариант — двухскатная крыша с мансардой своими руками. В этом случае конструкция позволяет создать комфортные условия проживания при незначительных материальных затратах.

Проще всего сделать мансарду под обычной крышей с двумя скатами при условии, что она имеет высоту, достаточную для обустройства жилого этажа. При этом крыша может быть симметричной и асимметричной. В первом случае конек проходит непосредственно посередине дома, во втором — он смещается относительно середины.

Устройство двухскатной мансардной крыши подразумевает всегда прямые фронтоны, поэтому в большинстве случаев помещение принимает форму трапеции или квадрата. Единственным недостатком такой конструкции можно назвать отсекание большого пространства по бокам. Но решить эту проблему помогает обустройство дополнительных шкафов или кладовых.

Форма окон и их расположение зависит от уклона скатов, поэтому встречаются слуховые окна или проемы непосредственно в крыше.

Очень часто можно встретить двухскатную мансардную крышу, в которой обустроен полуторный этаж. Конструктивной особенностью такого строения являются стены, возведенные до определенного уровня. Такие дома носят название «в полтора этажа».

Устройство мансарды в крыше ломаного типа

Помимо односкатных и двухскатных мансардных крыш своими руками существует третий вариант — ломаные конструкции. Они выделяются в отдельную категорию из-за существенных отличий в устройстве.

Строить ломаную мансардную крышу и просто, и сложно. С одной стороны не нужно тратиться на возведение стен, ведь ломаная крыша также имеет два ската, но с разным углом наклона. В результате получается помещение, аналогичное нижнему этажу, но немного меньшей площадью, около 15%. С другой стороны стропильная система ломаной крыши более сложная, поэтому и монтажные работы по обустройству мансарды могут испытывать некоторые сложности.

Однако именно ломаная крыша возводится для обустройства мансардного этажа своими руками. Такая конструкция дает возможность максимального использования полезной площади, независимо от назначения постройки. Это может быть надстройка гаража или летней кухни, а также дополнительное жилое помещение. Чаще всего мансардный этаж возводится из легких материалов, поэтому дополнительного усиления фундамента дома выполнять не требуется. Но для полной уверенности в этом следует обратиться в специализированную организацию для проведения соответствующих расчетов.

Четырехскатные крыши с мансардой

Такие сложные конструкции требуют выполнения обязательных расчетов. Из-за большой площади поверхности увеличиваются затраты на теплоизоляцию, но параллельно уменьшается полезная площадь мансарды из-за отсечения частей чердачного помещения с четырех сторон.

Благодаря наклону всех поверхностей четырехскатная мансардная крыша не испытывает большой нагрузки от порывов ветра, следовательно, давление на скаты также минимальное. Такая конструкция мансардной крыши позволяет сделать низкие скаты, тем самым снизить воздействие ветра и осадков на стены. Кроме того наиболее популярный вариант — вальмовая кровля — делает здание более привлекательным.

Если говорить о комбинациях, то здесь существует множество вариантов, например, ломаная вальмовая конструкция или односкатная вальмовая крыша. В любом случае важно правильно разработать стропильную систему и внедрить ее в жизнь.

Балкон на мансардной крыше

Балконы обустраивают по принципу мансардных окон, хотя в этом случае реализация проекта будет стоить очень дорого.

При высокой несущей способности стен делают висящий балкон, при этом просто увеличивают слуховое окно.

Помимо этого балкон может опираться на специальные колонны, но при этом конструкция выносится над главным входом, чтобы получить и выгоду, и украшение дома.

Если планируется делать балкон на фронтоне, то необходимо сделать выдвинутые свесы, чтобы они защищали балкон.

В некоторых случаях площадка балкона образуется за счет сдвига фронтона мансарды.

Помимо перечисленных вариантов существует огромное количество нестандартных решений, которые отличаются оригинальностью и одновременно низкой стоимостью.

kryshadoma.com

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Любой, наверное, хозяин загородного участка старается использовать свою территорию с максимально возможной полезностью. Хочется, чтобы и дом был вместительным, и чтобы было где гостей принять, и для мастерской отвести место. В то же время, на выделенных «сотках» особо не разгуляешься – необходимо оставить территорию для своих «сельхозугодий», для уютного двора, для гаража или автостоянки, для хозяйственных построек. Выход очевиден – «расти вверх». Двухэтажные полноценные здания – это доступно далеко не каждому, но можно постараться задействовать под полезную площадь чердачные помещения. Одним словом, оптимальным решением становится строительство дома с мансардой.

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Ну а если возводить мансарду, то лучше всего обратить внимание именно на ломаную конструкцию крыши. При равных размерах в плане с двускатной, такая система дает значительный выигрыш в полезной площади, пригодной в том числе и для полноценных жилых помещений. Безусловно, подобный подход в определённой мере отражается на возрастании сложности расчётов и монтажа стропильной конструкции, но для трудолюбивого, умелого и старательного хозяина это не должно стать препятствием.

Итак, настоящая публикация призвана показать, что, если выбрана ломаная крыша стропильная система, расчет с размерами вполне можно провести собственными силами, чтобы получить гарантированно прочную конструкцию. Причем, для такого самостоятельного проектирования не потребуется знаний специальных прикладных программ. Предлагаемый алгоритм, безусловно, упрощен, и не может сравниться по точности с профессиональными расчетами, и если затевается строительство крупного здания со сложной конфигурацией крыши – так или иначе, придется обратиться к специалистам. Но для типичной мансарды ломаного типа над среднестатистическим жилым загородным домом или гаражом – он вполне оправдан.

Особенности стропильной системы ломаного типа 

Принцип устройства мансардной крыши ломаного типа

Итак, что же из себя представляет стропильная система ломаного типа?

С некоторой долей условности ее можно отнести к разновидностям двускатной. Но главное отличие в том, что каждый из скатов не представляет собой единой плоскости от конька до карнизного свеса. По определенной горизонтальной линии она «ломается» на две, причем верхняя часть ската имеет куда меньший угол крутизны по сравнению с нижней.

Характерная особенность ломаной крыши понятна уже из ее названия – каждый из скатов «ломается» на две плоскости, различающихся углом наклона к горизонту

Для чего это делается? Ответ очевиден. Если организовывать жилую мансарду под обычной двускатной крышей, слишком большая площадь приходится на «мертвые зоны» — по краям чердачного помещения вдоль линии карнизов. Безусловно, предпринимаются определенные меры, чтобы полезно использовать и эти участки, но возможности все же весьма ограничены, а сделать полноценный потолок, который не будет создавать «давящего» на голову ощущения, то есть с нормальной, привычной для человека высотой, получается только в центральной области чердака. Казалось бы, можно увеличить крутизну скатов – но это приводит к совершенно не оправданному росту высоты конька – такая крыша труднее в монтаже, требует большего количества материалов, и при всем этом – чрезмерная высота всегда становится причиной роста уязвимости конструкции от ветровой нагрузки, снижения общих прочностных характеристик. Одним словом, хлопот с возведением такой стропильной системы (тем более, если это планируется делать самостоятельно) – не оберешься!

А выход прост – повысить крутизну скатов только на «обитаемом» уровне чердачного помещения, до нормальной высоты потолка, а затем перейти к малому углу уклона, чтобы крыша не получалась слишком высокой. Давайте для наглядности посмотрим на один характерный пример.

Сравнение «полезной вместимости» мансардного помещения в домах с крышей обычного двускатного и ломаного типа

Для «чистоты эксперимента» возьмем два здания, с совершенно одинаковыми размерами в основании, например, с шириной стены по фронтонной части в 6 метров (как показано на иллюстрации). Высота стены до линии перекрытия – 4 метра, и такое же расстояние отложено по вертикали от перекрытия до высшей точки крыши – конька. Различие – в конструкции крыши: слева обычная двускатная, справа – ломаного типа.

Примем, что желательная нам высота потолка в жилой мансарде должна составлять 2,5 метра, и попробуем «вписать» это помещение в пространство чердака. Если даже не обращать внимания на проставленные размеры, то результат, как говорится, виден «невооружённым глазом».

Ну а если оперировать языком цифр, то видно, что даже при весьма большой крутизне скатов в двускатной крыше (а здесь она составляет около 53 градусов), ширина пространства, удовлетворяющего требованию комфортной высоты потолка – чуть больше 2 метров. Иное дело – в мансарде со стропильной системой ломаного типа – ширина «обитаемой зоны» возросла практически вдвое. Еще показательнее это будет выглядеть, если вычислить площадь такого помещения – очевидно, что при довольно скромных размерах здания, скажем, при длине дома в 8 метров, только выигрыш в площади составит порядка 16 м². А это, согласитесь, размер вполне приличной комнаты в городской многоэтажке!

Так что, несмотря на повышенную сложность в возведении крыши ломаного типа, такая затея выглядит вполне оправданной.

Основные элементы конструкции мансардной ломаной крыши

Теперь давайте взглянем, из каких же элементов состоит конструкция стропильной системы ломаного типа. Сразу оговоримся о том, что схем существует немало, и все их рассмотреть – в масштабе одной статьи просто нет возможности. Поэтому выделим две основных, наиболее часто применяемых при самостоятельном строительстве.

Схема расположения основных деталей системы ломаного типа с опорой мансардных стропил на мауэрлат

На схеме показаны следующие детали:

Стены здания (поз.1) в которые еще при их возведении вмурованы балки чердачного перекрытия (поз. 2). Обратите внимание – в данном случае они расположены даже несколько ниже верхнего обреза стен, что дает определенный выигрыш в высоте мансардного помещения. Но нередко они укладываются и вровень с верхним окончанием стен.

По стенам (по их карнизным сторонам) установлен мауэрлат (поз. 3) – брус, который станет опорой для основных, так называемых мансардных стропильных ног (поз. 4). Чаще всего эти стропила исполняются по наслонной схеме, то есть имеют в верхней части упор на вертикальную стройку (поз. 5). Вся «анфилада» таких стоек по все длине крыши связана общим брусом — прогоном (поз. 6). В верхней части противоположные стропильные ноги, закрепленные на стойках с прогонами, соединены затяжкой (поз. 7). Эта затяжка играет роль усиливающего элемента конструкции, но кроме этого – становится основой для подшивки потока мансардного помещения. То есть ее расположение в данной схеме обычно принимается с учетом комфортной для хозяев высоты потолка.

Основные стропильные ноги, несмотря на то что являются наслонными, все же испытывают немалые нагрузки на изгиб и на сжатие – просто в силу своей длины и особенностей расположения под большим углом. Поэтому их необходимо разгружать, то есть усиливать дополнительными деталями. В этом качестве применяются подкосы – диагонально расположенные опоры (поз. 8) и (или) дополнительные затяжки (поз. 9).

Как правило, крутизна этого ската, сформированного основными, мансардными стропилами, выдерживается в диапазоне от 60 до 70 градусов, хотя может быть даже больше. Это, кстати, дает еще один «плюс» – на плоскости, расположенной с таким уклоном, зимой не будут задерживаться снежные массы, и их при расчете данных стропил можно не принимать во внимание.

Верхние скаты формируют коньковые стропила (поз. 10). Они, безусловно, значительно короче, и обычно располагаются под углом к горизонту от 15 до 30 градусов. Здесь можно применить и висячую схему расположения стропил, без центральной опоры. Но для надёжности нередко и на коньке устанавливается стойки или бабки (поз. 11) с пущенным по ним коньковым прогоном, и тогда, по сути, стропила превращаются также в наслонные.

Еще один нюанс данной схемы. Так или иначе, но создавать карнизный свес крыши над стенами, чтобы защитить их от прямого попадания влаги, придется. Значит, мансардные стропила должны иметь определённое удлинение (поз. 12) для формирования этого свеса планируемой ширины. Другой вариант – использование дополнительных деталей – так называемых «кобылок», с помощью которых наращивается длина стропильных ног. Это будет несколько подробнее рассмотрено ниже.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Пример такой конструкции крыши показан на иллюстрации ниже.

Пример стропильной системы ломаного типа с мансардными стропилами, закрепленными на мауэрлате, и с их удлинением для формирования карнизного свеса

Теперь рассмотрим вторую схему, обратив внимание на принципиальное отличие.

Карнизный свес формируется за счет выноса за пределы стен балок перекрытия

В целях максимально полезного использования объёма чердачного помещения, очень часто мансардные стропильные ноги крепят не на мауэрлате, а на балках перекрытия, уложенных на верхних торцах стен здания и вынесенных наружу на необходимое расстояние (поз. 2а). Выигрыш в ширине получающейся комнаты – очевиден. Кроме того, решается еще одна проблема. Вынос балок перекрытия сразу формирует карнизный свес необходимой ширины (поз. 12а). Впоследствии останется лишь подшить его снизу досками или панелями-софитами.

Стропильная система ломаной крыши с вынесенными за пределы стен здания балками перекрытия

Основные требования, учитываемые при проектировании ломаной стропильной системы

Чтобы закончить вопрос с общим устройством и перейти вплотную к расчетам стропильной системы, имеет смысл перечислить основные требования, которые к ней предъявляются.

• Как правило, высота потолка в мансардном помещении принимается не менее 2200 мм – в противном случае неизбежно постоянное давящее ощущение от близкорасположенной потолочной поверхности. Отсюда и начинаются основные расчеты других деталей системы.
• При определении типа кровельного покрытия стремятся выбрать материал с небольшой удельной массой – тяжелую кровлю разместить на крутом скате мансарды будет значительно сложнее, да и надежность установки может быть не гарантирована.
• Стопила, в особенности – основные, мансардные, нередко получаются весьма большой длины, и, скорее всего, потребуется установка усиливающих элементов конструкции (подкосов или затяжек). Промежуточные вертикальные стойки под круто расположенными стропильными ногами становятся малоэффективными.
• Необходимо иметь в виду, что мансарда, если она задумывается жилой и «всесезонной», всегда отличается выраженно большим количеством теплопотерь, так как, по сути, вообще не имеет со стороны скатов кровли никакой термоизоляционной преграды. Все это налагает особые требования к утеплению, которые также могут сказаться и на линейных параметрах деталей стропильной системы. Вместе с тем, слой термоизоляции кровли в большинстве случаев потребует еще и качественной вентиляции утеплителя, иначе он быстро напитается конденсационной влагой и потеряет свои качества.

Мансарда практически всегда требует надежной термоизоляции, и это может сказаться на размерах деталей ее конструкции

• Для строительства мансарды ломаного типа следует употреблять только качественный пиломатериал хорошей степени просушки (остаточная влажность не более 20%) – никому не нужны деформации этой сложной конструкции при усыхании древесины. Не следует приобретать древесину с обилием сучков, с продольными трещинами, с синевой или другими признаками биологического разложения. Перед монтажом элементов системы все они должны получить полноценную обработку специальными составами, защищающими дерево от гниения, поражения плесенью, грибком или насекомыми, повышающими противопожарные качества материала.

Обработка пиломатериалов пропиткой, повышающей их биологическую стойкость и противопожарные качества

Вот теперь, познакомившись с особенностями стропильной системы ломаного типа, можно перейти к ее самостоятельным расчетам.

Как выполнить самостоятельный расчет ломаной стропильной системы

В интернете можно, при желании, отыскать программы расчета стропильных систем, выполненных как в виде специальных приложений, так и по типу алгоритма для использования, скажем, в Microsoft Excel. Мы же предлагаем упрощенную систему расчета, которой, впрочем, будет вполне достаточно для самостоятельного проектирования ломаной крыши для собственного дома небольших размеров или хозяйственной постройки.

В отличие от предлагаемых программ, когда у пользователя только запрашиваются данные, а сама процедура расчета для него остается «за семью печатями», мы проведем вычисления поэтапно, с объяснением каждого выполняемого шага. Это, кстати, поможет и глубже разобраться в конструкции системы и в основных взаимосвязях ее элементов.

Взаимосвязь «крутизна ската – высота помещения мансарды – ширина помещения»

В качестве исходных данных у хозяина дома всегда будет ширина здания (Вд)– размер той стены, над которой станет формироваться фронтон крыши. Кроме того, наверняка имеются пожелания о высоте потолка в мансардном помещении (Нм). Значит, необходимо отследить взаимосвязь – как будет влиять крутизна нижнего ската мансардной крыши (угол а) на вместимость образующегося помещения с заданной высотой потолка, то есть его ширину (Вм). Если затем эту величину Вм разделить на два, то полученное значение покажет еще и расстояние между центром (продольной осью мансарды) и местом установки вертикальных стоек.

Схема для проведения расчетов ширины и высоты помещения

На схеме хорошо показаны те данные, которыми мы будем оперировать при расчетах. Правда, если стропильная система будет делаться по принципу выноса балок перекрытия наружу, потребуется еще один размер – величина этого выноса (Вв).

Особенности такой схемы: добавляется еще один параметр – длина выноса балки перекрытия Вв

Итак, по законам геометрии в прямоугольном треугольнике наши стороны (катеты) соотносятся следующим образом:

Вг = Нв / tg а

Вг – это длина «глухого» участка, то есть между внутренней поверхностью стойки и вершиной угла а (между скатом и балкой перекрытия).

Очевидно, что ширина полезного помещения мансарды (между вертикальными стойками) станет равна общей ширине минус два «глухих» участка.

Чтобы не «мучить» читателя самостоятельными подсчетами, постараемся каждый шаг расчетов снабдить соответствующим калькулятором.

Калькулятор зависимости крутизны мансардного ската и ширины образующегося помещения

Для удобства, в поле ввода сразу предусмотрена возможность расчета для обоих случаев – с опорой стропил на мауэрлат и с выносом балок перекрытия наружу. Просто в случае, если выноса балок нет, необходимо оставить в этом поле значение по умолчанию – «0».

Перейти к расчётам

При необходимости калькулятор позволяет решать и обратную задачу, когда известны желательные параметры комнаты, и необходимо вычислить, какой же крутизна ската должна быть при этом. Изменяя значение угла (градация сделана с точностью до 1 градуса), с ранее заданной шириной здания и высотой потолка, можно быстро прийти к необходимой ширине помещения. Такой подбор займет всего несколько лишних секунд.

Высота и крутизна конькового отдела ломаной крыши

Теперь у нас есть все необходимые величины для того, чтобы «прикинуть» общую высоту крыши, которая складывается из высоты мансардного помещения (Нм) и высоты треугольника, который можно назвать «коньковым» (Нк). Для расчета необходимо еще только определиться с углом крутизны установки коньковых стропил (b) – как уже говорилось, здесь обычно применяют скаты небольшого уклона, от 15 до 30 градусов.

Итак, высота «конькового треугольника» будет равна:

Нк = 0,5 × Вм × tg b

Калькулятор расчета высоты «конькового треугольника» мансардной ломаной крыши

Полученный результат остается суммировать с известной высотой мансардного помещения, чтобы получить суммарную высоту крыши. Для этого, наверное, уже не требуется калькулятора.

И опять же, вполне решается обратная задача. Например, необходимо узнать какую крутизну конькового ската необходимо задать, чтобы получилась крыша, допустим, общей высотой в 4 метра, при том, что потолок в мансарде планируется высотой в 2.3 метра. Простым арифметическим действием находим высоту «конькового треугольника»: 4 – 2,3 = 1,7 м, а затем, варьируя значения угла b, добиваемся нужной высоты в выдаваемом калькулятором ответе.

Расчёт длины стропильных ног

Пришла пора определиться, какой же длины, при полученных выше параметрах, будут стропильные ноги. Опять на помощь идет тригонометрическая формула:

L = Н /sin a = H / cos (90º — a)

Понятно, что для расчета длины мансардного (нижнего) стропила принимается значение высоты, соответствующее выбранной высоте мансардного помещения Нм и угол крутизны ската а, а для конькового стропила – высота «конькового треугольника» Нк и свой угол крутизны b. В остальном же различия нет, так что для поочередного расчета можно воспользоваться одним калькулятором, предлагаемым ниже.

Калькулятор расчета длины стропильной ноги

Если применяется схема с вынесенными балками перекрытия, и карнизный свес сформирован за счет этого, то на этом расчет общей длины стропильных ног закончен. Но в том варианте, когда требуется удлинение стропила для создания свеса, придётся выполнить еще одно вычисление.

Обычно ширина карнизного свеса, для полноценной защиты стен от прямого попадания осадков, задается по горизонтальной оси, то есть расстоянием от стены до края карниза. А при больших углах крутизны, характерных именно для нижних мансардных стропил, даже незначительная ширина свеса потребует довольно большого удлинения стропильных ног.

Карнизный свес, создаваемый за счет удлинения стропильных ног за линию мауэрлата

Для экономии материала, это удлинение часто делают и из досок, наращивая стропила кобылками. Значит, предлагаемый ниже расчет поможет определиться с тем, какая рабочая длина кобылок (без учета соединительного нахлеста) потребуется.

Цены на опоры для стропил

опоры для стропил

Калькулятор расчета необходимого удлинения стропила для создания карнизного свеса

Для расчета необходимо знать уже известный угол крутизны нижнего, мансардного ската а и планируемую ширину карнизного свеса k.

ΔL = k / cos a

Это соотношение заложено в расположенный ниже калькулятор:

Расчет основных нагрузок, выпадающих на стропильные ноги, определение их оптимального сечения

Следующим важным моментом становится определение нагрузок, которые будут выпадать на стропильные ноги. Этот параметр поможет определиться с сечением пиломатериала, которое обеспечит стабильность возводимой системы.

Расчет нагрузок, по правде говоря – это удел специалистов, владеющих теорией сопромата и вооружённых специальными методиками. Но в условиях строительства небольшого частного дома вполне можно применить и упрощённый алгоритм, который даст вполне приемлемый по степени точности результат.

Для подбора сечения пиломатериала мы будем оперировать распределенной нагрузкой, выпадающей на стропильные ноги. Она зависит от шага установки стропил – чем он меньше, чем ниже нагрузка, выпадающая на каждый погонный метр этой несущей детали.

А общая нагрузка складывается из нескольких составляющих – это масса самой системы с кровельным покрытием, ветровое воздействие, давление снежных масс на крышу. Плюс к этому, закладывается еще и определенный эксплуатационный запас – на случай непредвиденных нагрузок, например, стихийного или даже техногенного плана.

Ниже предложен калькулятор, который позволит быстро рассчитать распределённую нагрузку на стропильную ногу. Он, безусловно, требует некоторых пояснений по работе с ним – они также будут приведены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги.

Итак, для расчета потребуется ввести:

• Угол ската крыши. Обычно расчет проводится для более длинных мансардных стропил, так что вводится значение угла а. Впрочем, при желании, для сравнения можно провести вычисления и для коньковых – тогда указывается угол b. Угол ската необходим для правильного подсчета снеговой и ветровой нагрузок.
• Планируемый материал кровельного покрытия. В программу расчета, вместе с массой конкретной кровли, сразу занесено среднее значение массы характерной для нее конструкции обрешетки. Сюда же внесено примерный удельный вес  утеплителя кровли мансарды. То есть, выбирая кровлю, пользователь сразу вносит и все весовые нагрузки стропильной системы.
• Для определения уровня снеговой нагрузки необходимо указать номер зоны своего региона проживания. Узнать свою зону можно по карте-схеме, расположенной ниже. Значение средней снеговой нагрузки для каждой из зон уже внесено в алгоритм расчета.

Карта-схема распределения территории России по зонам в зависимости от уровня снеговой нагрузки

• Для учета ветровой нагрузки придется ввести несколько параметров:

— Во-первых, по аналогии со снежной нагрузкой, необходимо определить по соответствующей карте свою зону по уровню ветрового давления (данные систематизированы по итогам многолетних метеонаблюдений). Показатели ветрового давления для зон – внесены в базу данных калькулятора.

Зонирование территории России по уровню ветрового давления

— Во-вторых, необходимо определиться со своей «локальной зоной», то есть с особенностями расположения дома на местности, наличием или отсутствием естественных или искусственных преград для ветра. Тут подразумевается градация по трем типам – все они достаточно понятно изложены в интерфейсе калькулятора.

Правда, есть одна тонкость. Преграда для ветра только в том случае принимается в расчет, если она расположена в пределах круга с радиусом 30H, где Н – это высота дома над уровнем земли по линии конька. К примеру, для дома высотой в 6 метров учитываются препятствия, расположенные не дальше 180 метров от него.

Круг, в пределах которого учитываются естественные или рукотворные препятствия для ветра

— Наконец, следует указать и саму высоту будущего дома (по уровню его конька).

• Последнее поле ввода исходных значений – это планируемый шаг установки стропильных ног.

Варьируя этот параметр, оставляя неизменными все остальные исходные данные, можно наблюдать, как изменяется распределенная нагрузка, чтобы выбрать оптимальное значение.

• Итоговый результат будет выдан в килограммах на погонный метр стропильной ноги.

Располагая этим значением, можно войти в таблицу, предложенную ниже, чтобы выбрать брус или доску необходимого сечения.

Расчетная величина распределенной нагрузки (килограмм на погонный метр стропильной ноги)					Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75	100	125	150	175	доска или брус					кругляк
					толщина доски (бруса), мм					диаметр, мм
					40	50	60	80	100
Планируемый пролет стропила между точками опоры, м					высота доски (бруса), мм
4	3.5	3	2.5	2	160	150	140	130	120
4.5	4	3.5	3	2.5	180	170	160	140	120	120
5	4.5	4	3.5	3	200	190	180	160	140	140
5.5	5	4.5	4	3.5	—	210	200	180	160	160
6	5.5	5	4.5	4	—	—	220	200	180	180
6.5	6	5.5	5	4.5	—	—	—	220	200	200
—	6.5	6	5.5	5	—	—	—	240	220	220

В левой части таблицы находят ячейку на пересечении округленной (в большую сторону) распределенной нагрузки с длиной пролёта стропил (расстояния между точками опоры или усиления). Затем из этой строки в правой части таблицы выписываются рекомендуемые сечения бруса (или диаметр бревна, если стропила будут изготавливаться из кругляка).

Кстати, при подборе материала для изготовления стропил обычно учитывают еще и толщину утеплителя, который укладывается между ними. Плюс к этому – необходимо оставить вентиляционный зазор между утеплителем и расположенной над ним паропроницаемой мембраной кровельного «пирога» (еще 20-30 мм). Поэтому имеет, наверное, смысл сразу определиться и с необходимой толщиной утепления, при котором в мансарде будет поддерживаться комфортный для всесезонного проживания микроклимат.

Давайте проведем и этот расчет.

Толщина необходимого утепления мансарды

Расчет толщины утепления скатов мансарды строится на том, что суммарное термическое сопротивление создаваемого «пирога» не должно быть ниже нормированного значения, установленного СНиП.

Найти это значение можно по размещенной ниже карте-схеме. При этом необходимо брать значение «для покрытий» (показано красными цифрами). Оно всегда – самое большое, так как через кровельные покрытия происходят максимальные утечки тепла.

Цены на клееный брус

клееный брус

Карта-схема для определения нормированного значения сопротивления теплопередаче

Для утепления мансарды чаще всего применяют минеральную вату. Однако, это не догма, и можно встретить массу примеров, когда используется пенополистирол (обычный «белый пенопласт» или более безопасный и качественный экструдированный). Кроме того, в последнее время всё шире применяются напыляемые материалы – пенополиуретан или эковата.

Не будем сейчас рассматривать достоинства и недостатки каждого из утеплителей, а просто скажем, что их теплотехнические характеристики, необходимые для проведения расчета, уже внесены в программу калькулятора.

Какие материалы используются для термоизоляции частного дома?

Ассортимент подобных материалов – достаточно велик, и каждый из них обладает своими особенностями. Подробнее об основных утеплителях для дома рассказано в специальной публикации нашего портала.

Наконец, свою роль в термоизоляции мансарды может сыграть и внутренняя отделка помещения. В калькуляторе указаны основные типы материалов для обшивки стен мансарды – необходимо выбрать нужный и указать его планируемую толщину.

Калькулятор расчета толщины утепления скатов мансарды

Перейти к расчётам

Результат выдается в миллиметрах, и его можно затем округлить – привести к стандартным толщинам выпускаемых утеплительных матов или плит.

Кстати, для многих регионов России толщина утепления может оказаться весьма значительной, и для установки плит или матов такой толщины придётся неоправданно, в принципе, увеличивать сечение стропильных ног, что приводит и к удорожанию общей сметы, и к очень серьезному утяжелению конструкции.

Пример утепления скатов кровли в два слоя

Но выход есть – это практика двухслойной укладки термоизоляции. Вначале плиты укладываются между стропильных ног. А затем, для достижения необходимой расчетной толщины термоизоляции, монтируется второй слой, для установки которого достаточно вспомогательной обрешетки из легкого пиломатериала небольшого сечения.

Площадь кровли ломаной крыши

При планировании строительства крыши такого типа обязательным параметром, который необходимо узнать, является суммарная площадь получаемых скатов. Это важно в плане приобретения кровельного материала, утеплителя, требуемых по технологии гидро- и пароизоляционных мембран, для расчета обрешетки, разреженной или даже сплошной – под мягкие битумные покрытия.

(Про обрешетку в данной статье не говорилось намеренно, так как у каждого кровельного материала есть своя специфика в этом вопросе, и общих «рецептов» просто нет).

Схема для подсчета суммарной площади кровельного покрытия мансардной ломаной крыши

Подсчет площади скатов стандартной ломаной крыши, которая рассматривалась в публикации – задача буквально для начальной школы, и нет смысла облекать ее в какой-то онлайн-калькулятор. Просто воспользуйтесь следующей формулой:

S = 2 × D × (Lм + Lк)

где:

S – суммарная площадь скатов ломаной мансардной крыши;

D – длина кровли по линии карнизного свеса;

Lм – длина мансардного стропила. Если для формирования карнизного свеса применялось удлинение стропильной ноги или использование кобылки, то это тоже обязательно принимается в расчет – длина стропила принимается суммарная, с учетом ΔL;

Lк – длина конькового стропила.

Все значения указываются с максимальной точностью в метрах, ответ получается, естественно, в квадратных метрах.

Вместо заключения

Конструкция ломаной мансардной крыши на небольшом по размерам загородном доме (с шириной по линии фронтона в пределах 6÷7 метров) – настолько широко опробованная на практике, что встречается масса рекомендаций по выбору сечения пиломатериалов, даже не проводя расчетов. Так, для стропильных ног советуют использовать доски сечением 50×150 мм (если требуется толстое утепление – то его лучше провести в два слоя). Для стоек и перекрывающих их сверху балок применяют брус сечением от 80×80 до 100×100. Затяжки и подкосы – обычно выполняют из тех же материалов, что и стропильные ноги. Про обрешетку было сказано – в зависимости от выбранного кровельного материала и крутизны скатов.

Правда, при этом часто оговариваются, что такие сечения будут справедливы для районов с не слишком высокой снеговой и ветровой нагрузкой. А вот как уловить эту грань? Может, лучше все же не полениться и провести самостоятельный расчет? Дело ваше.

В завершение публикации – два видео сюжета, посвященные монтажу такой стропильной системы. Хотя  вопрос практического монтажа выходит за рамки рассмотрения данной публикации, такое знакомство с одной из существующих технологий  возведения ломаной конструкции крыши поможет лучше представить ее устройство для проведения необходимых проектировочных работ.

Видео: Вариант монтажа ломаной стропильной системы – часть 1

kryshadoma.com

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Любой, наверное, хозяин загородного участка старается использовать свою территорию с максимально возможной полезностью. Хочется, чтобы и дом был вместительным, и чтобы было где гостей принять, и для мастерской отвести место. В то же время, на выделенных «сотках» особо не разгуляешься – необходимо оставить территорию для своих «сельхозугодий», для уютного двора, для гаража или автостоянки, для хозяйственных построек. Выход очевиден – «расти вверх». Двухэтажные полноценные здания – это доступно далеко не каждому, но можно постараться задействовать под полезную площадь чердачные помещения. Одним словом, оптимальным решением становится строительство дома с мансардой.

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Ну а если возводить мансарду, то лучше всего обратить внимание именно на ломаную конструкцию крыши. При равных размерах в плане с двускатной, такая система дает значительный выигрыш в полезной площади, пригодной в том числе и для полноценных жилых помещений. Безусловно, подобный подход в определённой мере отражается на возрастании сложности расчётов и монтажа стропильной конструкции, но для трудолюбивого, умелого и старательного хозяина это не должно стать препятствием.

Итак, настоящая публикация призвана показать, что, если выбрана ломаная крыша стропильная система, расчет с размерами вполне можно провести собственными силами, чтобы получить гарантированно прочную конструкцию. Причем, для такого самостоятельного проектирования не потребуется знаний специальных прикладных программ. Предлагаемый алгоритм, безусловно, упрощен, и не может сравниться по точности с профессиональными расчетами, и если затевается строительство крупного здания со сложной конфигурацией крыши – так или иначе, придется обратиться к специалистам. Но для типичной мансарды ломаного типа над среднестатистическим жилым загородным домом или гаражом – он вполне оправдан.

Особенности стропильной системы ломаного типа 

Принцип устройства мансардной крыши ломаного типа

Итак, что же из себя представляет стропильная система ломаного типа?

С некоторой долей условности ее можно отнести к разновидностям двускатной. Но главное отличие в том, что каждый из скатов не представляет собой единой плоскости от конька до карнизного свеса. По определенной горизонтальной линии она «ломается» на две, причем верхняя часть ската имеет куда меньший угол крутизны по сравнению с нижней.

Характерная особенность ломаной крыши понятна уже из ее названия – каждый из скатов «ломается» на две плоскости, различающихся углом наклона к горизонту

Для чего это делается? Ответ очевиден. Если организовывать жилую мансарду под обычной двускатной крышей, слишком большая площадь приходится на «мертвые зоны» — по краям чердачного помещения вдоль линии карнизов. Безусловно, предпринимаются определенные меры, чтобы полезно использовать и эти участки, но возможности все же весьма ограничены, а сделать полноценный потолок, который не будет создавать «давящего» на голову ощущения, то есть с нормальной, привычной для человека высотой, получается только в центральной области чердака. Казалось бы, можно увеличить крутизну скатов – но это приводит к совершенно не оправданному росту высоты конька – такая крыша труднее в монтаже, требует большего количества материалов, и при всем этом – чрезмерная высота всегда становится причиной роста уязвимости конструкции от ветровой нагрузки, снижения общих прочностных характеристик. Одним словом, хлопот с возведением такой стропильной системы (тем более, если это планируется делать самостоятельно) – не оберешься!

А выход прост – повысить крутизну скатов только на «обитаемом» уровне чердачного помещения, до нормальной высоты потолка, а затем перейти к малому углу уклона, чтобы крыша не получалась слишком высокой. Давайте для наглядности посмотрим на один характерный пример.

Сравнение «полезной вместимости» мансардного помещения в домах с крышей обычного двускатного и ломаного типа

Для «чистоты эксперимента» возьмем два здания, с совершенно одинаковыми размерами в основании, например, с шириной стены по фронтонной части в 6 метров (как показано на иллюстрации). Высота стены до линии перекрытия – 4 метра, и такое же расстояние отложено по вертикали от перекрытия до высшей точки крыши – конька. Различие – в конструкции крыши: слева обычная двускатная, справа – ломаного типа.

Примем, что желательная нам высота потолка в жилой мансарде должна составлять 2,5 метра, и попробуем «вписать» это помещение в пространство чердака. Если даже не обращать внимания на проставленные размеры, то результат, как говорится, виден «невооружённым глазом».

Ну а если оперировать языком цифр, то видно, что даже при весьма большой крутизне скатов в двускатной крыше (а здесь она составляет около 53 градусов), ширина пространства, удовлетворяющего требованию комфортной высоты потолка – чуть больше 2 метров. Иное дело – в мансарде со стропильной системой ломаного типа – ширина «обитаемой зоны» возросла практически вдвое. Еще показательнее это будет выглядеть, если вычислить площадь такого помещения – очевидно, что при довольно скромных размерах здания, скажем, при длине дома в 8 метров, только выигрыш в площади составит порядка 16 м². А это, согласитесь, размер вполне приличной комнаты в городской многоэтажке!

Так что, несмотря на повышенную сложность в возведении крыши ломаного типа, такая затея выглядит вполне оправданной.

Основные элементы конструкции мансардной ломаной крыши

Теперь давайте взглянем, из каких же элементов состоит конструкция стропильной системы ломаного типа. Сразу оговоримся о том, что схем существует немало, и все их рассмотреть – в масштабе одной статьи просто нет возможности. Поэтому выделим две основных, наиболее часто применяемых при самостоятельном строительстве.

Схема расположения основных деталей системы ломаного типа с опорой мансардных стропил на мауэрлат

На схеме показаны следующие детали:

Стены здания (поз.1) в которые еще при их возведении вмурованы балки чердачного перекрытия (поз. 2). Обратите внимание – в данном случае они расположены даже несколько ниже верхнего обреза стен, что дает определенный выигрыш в высоте мансардного помещения. Но нередко они укладываются и вровень с верхним окончанием стен.

По стенам (по их карнизным сторонам) установлен мауэрлат (поз. 3) – брус, который станет опорой для основных, так называемых мансардных стропильных ног (поз. 4). Чаще всего эти стропила исполняются по наслонной схеме, то есть имеют в верхней части упор на вертикальную стройку (поз. 5). Вся «анфилада» таких стоек по все длине крыши связана общим брусом — прогоном (поз. 6). В верхней части противоположные стропильные ноги, закрепленные на стойках с прогонами, соединены затяжкой (поз. 7). Эта затяжка играет роль усиливающего элемента конструкции, но кроме этого – становится основой для подшивки потока мансардного помещения. То есть ее расположение в данной схеме обычно принимается с учетом комфортной для хозяев высоты потолка.

Основные стропильные ноги, несмотря на то что являются наслонными, все же испытывают немалые нагрузки на изгиб и на сжатие – просто в силу своей длины и особенностей расположения под большим углом. Поэтому их необходимо разгружать, то есть усиливать дополнительными деталями. В этом качестве применяются подкосы – диагонально расположенные опоры (поз. 8) и (или) дополнительные затяжки (поз. 9).

Как правило, крутизна этого ската, сформированного основными, мансардными стропилами, выдерживается в диапазоне от 60 до 70 градусов, хотя может быть даже больше. Это, кстати, дает еще один «плюс» – на плоскости, расположенной с таким уклоном, зимой не будут задерживаться снежные массы, и их при расчете данных стропил можно не принимать во внимание.

Верхние скаты формируют коньковые стропила (поз. 10). Они, безусловно, значительно короче, и обычно располагаются под углом к горизонту от 15 до 30 градусов. Здесь можно применить и висячую схему расположения стропил, без центральной опоры. Но для надёжности нередко и на коньке устанавливается стойки или бабки (поз. 11) с пущенным по ним коньковым прогоном, и тогда, по сути, стропила превращаются также в наслонные.

Еще один нюанс данной схемы. Так или иначе, но создавать карнизный свес крыши над стенами, чтобы защитить их от прямого попадания влаги, придется. Значит, мансардные стропила должны иметь определённое удлинение (поз. 12) для формирования этого свеса планируемой ширины. Другой вариант – использование дополнительных деталей – так называемых «кобылок», с помощью которых наращивается длина стропильных ног. Это будет несколько подробнее рассмотрено ниже.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Пример такой конструкции крыши показан на иллюстрации ниже.

Пример стропильной системы ломаного типа с мансардными стропилами, закрепленными на мауэрлате, и с их удлинением для формирования карнизного свеса

Теперь рассмотрим вторую схему, обратив внимание на принципиальное отличие.

Карнизный свес формируется за счет выноса за пределы стен балок перекрытия

В целях максимально полезного использования объёма чердачного помещения, очень часто мансардные стропильные ноги крепят не на мауэрлате, а на балках перекрытия, уложенных на верхних торцах стен здания и вынесенных наружу на необходимое расстояние (поз. 2а). Выигрыш в ширине получающейся комнаты – очевиден. Кроме того, решается еще одна проблема. Вынос балок перекрытия сразу формирует карнизный свес необходимой ширины (поз. 12а). Впоследствии останется лишь подшить его снизу досками или панелями-софитами.

Стропильная система ломаной крыши с вынесенными за пределы стен здания балками перекрытия

Основные требования, учитываемые при проектировании ломаной стропильной системы

Чтобы закончить вопрос с общим устройством и перейти вплотную к расчетам стропильной системы, имеет смысл перечислить основные требования, которые к ней предъявляются.

• Как правило, высота потолка в мансардном помещении принимается не менее 2200 мм – в противном случае неизбежно постоянное давящее ощущение от близкорасположенной потолочной поверхности. Отсюда и начинаются основные расчеты других деталей системы.
• При определении типа кровельного покрытия стремятся выбрать материал с небольшой удельной массой – тяжелую кровлю разместить на крутом скате мансарды будет значительно сложнее, да и надежность установки может быть не гарантирована.
• Стопила, в особенности – основные, мансардные, нередко получаются весьма большой длины, и, скорее всего, потребуется установка усиливающих элементов конструкции (подкосов или затяжек). Промежуточные вертикальные стойки под круто расположенными стропильными ногами становятся малоэффективными.
• Необходимо иметь в виду, что мансарда, если она задумывается жилой и «всесезонной», всегда отличается выраженно большим количеством теплопотерь, так как, по сути, вообще не имеет со стороны скатов кровли никакой термоизоляционной преграды. Все это налагает особые требования к утеплению, которые также могут сказаться и на линейных параметрах деталей стропильной системы. Вместе с тем, слой термоизоляции кровли в большинстве случаев потребует еще и качественной вентиляции утеплителя, иначе он быстро напитается конденсационной влагой и потеряет свои качества.

Мансарда практически всегда требует надежной термоизоляции, и это может сказаться на размерах деталей ее конструкции

• Для строительства мансарды ломаного типа следует употреблять только качественный пиломатериал хорошей степени просушки (остаточная влажность не более 20%) – никому не нужны деформации этой сложной конструкции при усыхании древесины. Не следует приобретать древесину с обилием сучков, с продольными трещинами, с синевой или другими признаками биологического разложения. Перед монтажом элементов системы все они должны получить полноценную обработку специальными составами, защищающими дерево от гниения, поражения плесенью, грибком или насекомыми, повышающими противопожарные качества материала.

Обработка пиломатериалов пропиткой, повышающей их биологическую стойкость и противопожарные качества

Вот теперь, познакомившись с особенностями стропильной системы ломаного типа, можно перейти к ее самостоятельным расчетам.

Как выполнить самостоятельный расчет ломаной стропильной системы

В интернете можно, при желании, отыскать программы расчета стропильных систем, выполненных как в виде специальных приложений, так и по типу алгоритма для использования, скажем, в Microsoft Excel. Мы же предлагаем упрощенную систему расчета, которой, впрочем, будет вполне достаточно для самостоятельного проектирования ломаной крыши для собственного дома небольших размеров или хозяйственной постройки.

В отличие от предлагаемых программ, когда у пользователя только запрашиваются данные, а сама процедура расчета для него остается «за семью печатями», мы проведем вычисления поэтапно, с объяснением каждого выполняемого шага. Это, кстати, поможет и глубже разобраться в конструкции системы и в основных взаимосвязях ее элементов.

Взаимосвязь «крутизна ската – высота помещения мансарды – ширина помещения»

В качестве исходных данных у хозяина дома всегда будет ширина здания (Вд)– размер той стены, над которой станет формироваться фронтон крыши. Кроме того, наверняка имеются пожелания о высоте потолка в мансардном помещении (Нм). Значит, необходимо отследить взаимосвязь – как будет влиять крутизна нижнего ската мансардной крыши (угол а) на вместимость образующегося помещения с заданной высотой потолка, то есть его ширину (Вм). Если затем эту величину Вм разделить на два, то полученное значение покажет еще и расстояние между центром (продольной осью мансарды) и местом установки вертикальных стоек.

Схема для проведения расчетов ширины и высоты помещения

На схеме хорошо показаны те данные, которыми мы будем оперировать при расчетах. Правда, если стропильная система будет делаться по принципу выноса балок перекрытия наружу, потребуется еще один размер – величина этого выноса (Вв).

Особенности такой схемы: добавляется еще один параметр – длина выноса балки перекрытия Вв

Итак, по законам геометрии в прямоугольном треугольнике наши стороны (катеты) соотносятся следующим образом:

Вг = Нв / tg а

Вг – это длина «глухого» участка, то есть между внутренней поверхностью стойки и вершиной угла а (между скатом и балкой перекрытия).

Очевидно, что ширина полезного помещения мансарды (между вертикальными стойками) станет равна общей ширине минус два «глухих» участка.

Чтобы не «мучить» читателя самостоятельными подсчетами, постараемся каждый шаг расчетов снабдить соответствующим калькулятором.

Калькулятор зависимости крутизны мансардного ската и ширины образующегося помещения

Для удобства, в поле ввода сразу предусмотрена возможность расчета для обоих случаев – с опорой стропил на мауэрлат и с выносом балок перекрытия наружу. Просто в случае, если выноса балок нет, необходимо оставить в этом поле значение по умолчанию – «0».

Перейти к расчётам

При необходимости калькулятор позволяет решать и обратную задачу, когда известны желательные параметры комнаты, и необходимо вычислить, какой же крутизна ската должна быть при этом. Изменяя значение угла (градация сделана с точностью до 1 градуса), с ранее заданной шириной здания и высотой потолка, можно быстро прийти к необходимой ширине помещения. Такой подбор займет всего несколько лишних секунд.

Высота и крутизна конькового отдела ломаной крыши

Теперь у нас есть все необходимые величины для того, чтобы «прикинуть» общую высоту крыши, которая складывается из высоты мансардного помещения (Нм) и высоты треугольника, который можно назвать «коньковым» (Нк). Для расчета необходимо еще только определиться с углом крутизны установки коньковых стропил (b) – как уже говорилось, здесь обычно применяют скаты небольшого уклона, от 15 до 30 градусов.

Итак, высота «конькового треугольника» будет равна:

Нк = 0,5 × Вм × tg b

Калькулятор расчета высоты «конькового треугольника» мансардной ломаной крыши

Полученный результат остается суммировать с известной высотой мансардного помещения, чтобы получить суммарную высоту крыши. Для этого, наверное, уже не требуется калькулятора.

И опять же, вполне решается обратная задача. Например, необходимо узнать какую крутизну конькового ската необходимо задать, чтобы получилась крыша, допустим, общей высотой в 4 метра, при том, что потолок в мансарде планируется высотой в 2.3 метра. Простым арифметическим действием находим высоту «конькового треугольника»: 4 – 2,3 = 1,7 м, а затем, варьируя значения угла b, добиваемся нужной высоты в выдаваемом калькулятором ответе.

Расчёт длины стропильных ног

Пришла пора определиться, какой же длины, при полученных выше параметрах, будут стропильные ноги. Опять на помощь идет тригонометрическая формула:

L = Н /sin a = H / cos (90º — a)

Понятно, что для расчета длины мансардного (нижнего) стропила принимается значение высоты, соответствующее выбранной высоте мансардного помещения Нм и угол крутизны ската а, а для конькового стропила – высота «конькового треугольника» Нк и свой угол крутизны b. В остальном же различия нет, так что для поочередного расчета можно воспользоваться одним калькулятором, предлагаемым ниже.

Калькулятор расчета длины стропильной ноги

Если применяется схема с вынесенными балками перекрытия, и карнизный свес сформирован за счет этого, то на этом расчет общей длины стропильных ног закончен. Но в том варианте, когда требуется удлинение стропила для создания свеса, придётся выполнить еще одно вычисление.

Обычно ширина карнизного свеса, для полноценной защиты стен от прямого попадания осадков, задается по горизонтальной оси, то есть расстоянием от стены до края карниза. А при больших углах крутизны, характерных именно для нижних мансардных стропил, даже незначительная ширина свеса потребует довольно большого удлинения стропильных ног.

Карнизный свес, создаваемый за счет удлинения стропильных ног за линию мауэрлата

Для экономии материала, это удлинение часто делают и из досок, наращивая стропила кобылками. Значит, предлагаемый ниже расчет поможет определиться с тем, какая рабочая длина кобылок (без учета соединительного нахлеста) потребуется.

Цены на опоры для стропил

опоры для стропил

Калькулятор расчета необходимого удлинения стропила для создания карнизного свеса

Для расчета необходимо знать уже известный угол крутизны нижнего, мансардного ската а и планируемую ширину карнизного свеса k.

ΔL = k / cos a

Это соотношение заложено в расположенный ниже калькулятор:

Расчет основных нагрузок, выпадающих на стропильные ноги, определение их оптимального сечения

Следующим важным моментом становится определение нагрузок, которые будут выпадать на стропильные ноги. Этот параметр поможет определиться с сечением пиломатериала, которое обеспечит стабильность возводимой системы.

Расчет нагрузок, по правде говоря – это удел специалистов, владеющих теорией сопромата и вооружённых специальными методиками. Но в условиях строительства небольшого частного дома вполне можно применить и упрощённый алгоритм, который даст вполне приемлемый по степени точности результат.

Для подбора сечения пиломатериала мы будем оперировать распределенной нагрузкой, выпадающей на стропильные ноги. Она зависит от шага установки стропил – чем он меньше, чем ниже нагрузка, выпадающая на каждый погонный метр этой несущей детали.

А общая нагрузка складывается из нескольких составляющих – это масса самой системы с кровельным покрытием, ветровое воздействие, давление снежных масс на крышу. Плюс к этому, закладывается еще и определенный эксплуатационный запас – на случай непредвиденных нагрузок, например, стихийного или даже техногенного плана.

Ниже предложен калькулятор, который позволит быстро рассчитать распределённую нагрузку на стропильную ногу. Он, безусловно, требует некоторых пояснений по работе с ним – они также будут приведены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги.

Итак, для расчета потребуется ввести:

• Угол ската крыши. Обычно расчет проводится для более длинных мансардных стропил, так что вводится значение угла а. Впрочем, при желании, для сравнения можно провести вычисления и для коньковых – тогда указывается угол b. Угол ската необходим для правильного подсчета снеговой и ветровой нагрузок.
• Планируемый материал кровельного покрытия. В программу расчета, вместе с массой конкретной кровли, сразу занесено среднее значение массы характерной для нее конструкции обрешетки. Сюда же внесено примерный удельный вес  утеплителя кровли мансарды. То есть, выбирая кровлю, пользователь сразу вносит и все весовые нагрузки стропильной системы.
• Для определения уровня снеговой нагрузки необходимо указать номер зоны своего региона проживания. Узнать свою зону можно по карте-схеме, расположенной ниже. Значение средней снеговой нагрузки для каждой из зон уже внесено в алгоритм расчета.

Карта-схема распределения территории России по зонам в зависимости от уровня снеговой нагрузки

• Для учета ветровой нагрузки придется ввести несколько параметров:

— Во-первых, по аналогии со снежной нагрузкой, необходимо определить по соответствующей карте свою зону по уровню ветрового давления (данные систематизированы по итогам многолетних метеонаблюдений). Показатели ветрового давления для зон – внесены в базу данных калькулятора.

Зонирование территории России по уровню ветрового давления

— Во-вторых, необходимо определиться со своей «локальной зоной», то есть с особенностями расположения дома на местности, наличием или отсутствием естественных или искусственных преград для ветра. Тут подразумевается градация по трем типам – все они достаточно понятно изложены в интерфейсе калькулятора.

Правда, есть одна тонкость. Преграда для ветра только в том случае принимается в расчет, если она расположена в пределах круга с радиусом 30H, где Н – это высота дома над уровнем земли по линии конька. К примеру, для дома высотой в 6 метров учитываются препятствия, расположенные не дальше 180 метров от него.

Круг, в пределах которого учитываются естественные или рукотворные препятствия для ветра

— Наконец, следует указать и саму высоту будущего дома (по уровню его конька).

• Последнее поле ввода исходных значений – это планируемый шаг установки стропильных ног.

Варьируя этот параметр, оставляя неизменными все остальные исходные данные, можно наблюдать, как изменяется распределенная нагрузка, чтобы выбрать оптимальное значение.

• Итоговый результат будет выдан в килограммах на погонный метр стропильной ноги.

Располагая этим значением, можно войти в таблицу, предложенную ниже, чтобы выбрать брус или доску необходимого сечения.

Расчетная величина распределенной нагрузки (килограмм на погонный метр стропильной ноги)					Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75	100	125	150	175	доска или брус					кругляк
					толщина доски (бруса), мм					диаметр, мм
					40	50	60	80	100
Планируемый пролет стропила между точками опоры, м					высота доски (бруса), мм
4	3.5	3	2.5	2	160	150	140	130	120
4.5	4	3.5	3	2.5	180	170	160	140	120	120
5	4.5	4	3.5	3	200	190	180	160	140	140
5.5	5	4.5	4	3.5	—	210	200	180	160	160
6	5.5	5	4.5	4	—	—	220	200	180	180
6.5	6	5.5	5	4.5	—	—	—	220	200	200
—	6.5	6	5.5	5	—	—	—	240	220	220

В левой части таблицы находят ячейку на пересечении округленной (в большую сторону) распределенной нагрузки с длиной пролёта стропил (расстояния между точками опоры или усиления). Затем из этой строки в правой части таблицы выписываются рекомендуемые сечения бруса (или диаметр бревна, если стропила будут изготавливаться из кругляка).

Кстати, при подборе материала для изготовления стропил обычно учитывают еще и толщину утеплителя, который укладывается между ними. Плюс к этому – необходимо оставить вентиляционный зазор между утеплителем и расположенной над ним паропроницаемой мембраной кровельного «пирога» (еще 20-30 мм). Поэтому имеет, наверное, смысл сразу определиться и с необходимой толщиной утепления, при котором в мансарде будет поддерживаться комфортный для всесезонного проживания микроклимат.

Давайте проведем и этот расчет.

Толщина необходимого утепления мансарды

Расчет толщины утепления скатов мансарды строится на том, что суммарное термическое сопротивление создаваемого «пирога» не должно быть ниже нормированного значения, установленного СНиП.

Найти это значение можно по размещенной ниже карте-схеме. При этом необходимо брать значение «для покрытий» (показано красными цифрами). Оно всегда – самое большое, так как через кровельные покрытия происходят максимальные утечки тепла.

Цены на клееный брус

клееный брус

Карта-схема для определения нормированного значения сопротивления теплопередаче

Для утепления мансарды чаще всего применяют минеральную вату. Однако, это не догма, и можно встретить массу примеров, когда используется пенополистирол (обычный «белый пенопласт» или более безопасный и качественный экструдированный). Кроме того, в последнее время всё шире применяются напыляемые материалы – пенополиуретан или эковата.

Не будем сейчас рассматривать достоинства и недостатки каждого из утеплителей, а просто скажем, что их теплотехнические характеристики, необходимые для проведения расчета, уже внесены в программу калькулятора.

Какие материалы используются для термоизоляции частного дома?

Ассортимент подобных материалов – достаточно велик, и каждый из них обладает своими особенностями. Подробнее об основных утеплителях для дома рассказано в специальной публикации нашего портала.

Наконец, свою роль в термоизоляции мансарды может сыграть и внутренняя отделка помещения. В калькуляторе указаны основные типы материалов для обшивки стен мансарды – необходимо выбрать нужный и указать его планируемую толщину.

Калькулятор расчета толщины утепления скатов мансарды

Перейти к расчётам

Результат выдается в миллиметрах, и его можно затем округлить – привести к стандартным толщинам выпускаемых утеплительных матов или плит.

Кстати, для многих регионов России толщина утепления может оказаться весьма значительной, и для установки плит или матов такой толщины придётся неоправданно, в принципе, увеличивать сечение стропильных ног, что приводит и к удорожанию общей сметы, и к очень серьезному утяжелению конструкции.

Пример утепления скатов кровли в два слоя

Но выход есть – это практика двухслойной укладки термоизоляции. Вначале плиты укладываются между стропильных ног. А затем, для достижения необходимой расчетной толщины термоизоляции, монтируется второй слой, для установки которого достаточно вспомогательной обрешетки из легкого пиломатериала небольшого сечения.

Площадь кровли ломаной крыши

При планировании строительства крыши такого типа обязательным параметром, который необходимо узнать, является суммарная площадь получаемых скатов. Это важно в плане приобретения кровельного материала, утеплителя, требуемых по технологии гидро- и пароизоляционных мембран, для расчета обрешетки, разреженной или даже сплошной – под мягкие битумные покрытия.

(Про обрешетку в данной статье не говорилось намеренно, так как у каждого кровельного материала есть своя специфика в этом вопросе, и общих «рецептов» просто нет).

Схема для подсчета суммарной площади кровельного покрытия мансардной ломаной крыши

Подсчет площади скатов стандартной ломаной крыши, которая рассматривалась в публикации – задача буквально для начальной школы, и нет смысла облекать ее в какой-то онлайн-калькулятор. Просто воспользуйтесь следующей формулой:

S = 2 × D × (Lм + Lк)

где:

S – суммарная площадь скатов ломаной мансардной крыши;

D – длина кровли по линии карнизного свеса;

Lм – длина мансардного стропила. Если для формирования карнизного свеса применялось удлинение стропильной ноги или использование кобылки, то это тоже обязательно принимается в расчет – длина стропила принимается суммарная, с учетом ΔL;

Lк – длина конькового стропила.

Все значения указываются с максимальной точностью в метрах, ответ получается, естественно, в квадратных метрах.

Вместо заключения

Конструкция ломаной мансардной крыши на небольшом по размерам загородном доме (с шириной по линии фронтона в пределах 6÷7 метров) – настолько широко опробованная на практике, что встречается масса рекомендаций по выбору сечения пиломатериалов, даже не проводя расчетов. Так, для стропильных ног советуют использовать доски сечением 50×150 мм (если требуется толстое утепление – то его лучше провести в два слоя). Для стоек и перекрывающих их сверху балок применяют брус сечением от 80×80 до 100×100. Затяжки и подкосы – обычно выполняют из тех же материалов, что и стропильные ноги. Про обрешетку было сказано – в зависимости от выбранного кровельного материала и крутизны скатов.

Правда, при этом часто оговариваются, что такие сечения будут справедливы для районов с не слишком высокой снеговой и ветровой нагрузкой. А вот как уловить эту грань? Может, лучше все же не полениться и провести самостоятельный расчет? Дело ваше.

В завершение публикации – два видео сюжета, посвященные монтажу такой стропильной системы. Хотя  вопрос практического монтажа выходит за рамки рассмотрения данной публикации, такое знакомство с одной из существующих технологий  возведения ломаной конструкции крыши поможет лучше представить ее устройство для проведения необходимых проектировочных работ.

Видео: Вариант монтажа ломаной стропильной системы – часть 1

Видео: Вариант монтажа ломаной стропильной системы – продолжение

stroyday.ru