Пропорции мансардной крыши – Калькулятор мансардной крыши и угла наклона стропил

Строение мансардной крыши в разрезе – это совокупность небольших секторов в виде простых геометрических фигур. Чаще всего центральной фигурой является прямоугольник. По бокам расположены треугольники, которые образованы нижними скатами, то есть наслонными стропилами, а верхние треугольники – верхние скаты крыши, соответственно, наслонными или висячими.

На заметку

Если у мансарды углы обоих скатов, верхнего и нижнего, равны, то это – мансарда внутри обыкновенной двухскатной крыши.

В конструкции мансарды, построенной по такой схеме присутствует затяжка – балка перекрытия ее потолка. А каркасом стен будут выступать вертикальные стойки. Жесткость потолка увеличивают, подвесив затяжку на бабку.

В крупногабаритных крышах стропила становятся элементами деревянных ферм, сложных или простых по конструкции. Благодаря сооружению стропильных ферм можно существенно увеличить свободное пространство самой мансарды. Хотя наличие промежуточных опор может создать нежелательные препятствия при обустройстве мансардного помещения, создании дизайна.

Обрешетка, паро- и гидроизоляция ↑

Сама конструкция мансарды затрудняет вентиляцию жилого помещения, поэтому влага от поднимающегося теплого воздуха задерживается на утеплителе, нанося ему непоправимый вред. Для решения этой проблемы необходимо снабдить утеплитель хорошей пароизоляцией и предусмотреть наличие зазора в 5 см между плоскостью крыши и теплоизоляционным слоем.

Пример укладки рулонного утеплителя ↑

Теплоизоляционный слой укладывают следующим образом.

Устанавливают обрешетку с шагом 600 мм. Рулонный утеплитель разрезают на куски, каждый по 610 мм (при нестандартном шаге обрешетки плиты нарезают соответствующего размера с учетом припусков по краям в 5 мм).

Утеплитель укладывают враспор между брусками обрешетки. Укладывают внахлест пароизоляционную мембрану, закрепляя степлером и проклеивая стыки при помощи строительного скотча. Устанавливают проставочный брусок, к которому клеят гипсокартон или листы OSB.

Установка проемов для мансардных окон ↑

Выполняя монтаж мансардной крыши,  можно облегчить себе труд, если выбрать не наклонный, а вертикальный вариант установки проема для мансардных окон. Его намного проще выполнить, к тому же пропускная способность такого окна значительно выше. Считается, что можно получить оптимальный уровень освещенности, если площадь окон будет составлять порядка 20,5% площади всех стен.

Строительство мансардной крыши завершают укладкой и закреплением кровли.

© 2019 stylekrov.ru

stylekrov.ru

Как сделать расчет и монтаж мансардной крыши своими руками

Мансарда – это не только красивый внешний вид дома, но и реальная возможность увеличить жилые метры, максимально практично и функционально использовать все пространство под крышей дома. Наиболее актуально устройство мансардной крыши в индивидуальном частном строительстве, в загородном доме или на даче.

Чтобы строение было надежным и безопасным, не рухнуло под дополнительными нагрузками, следует правильно выбрать тип крыши, рассчитать уклон, размер, материалы.

В статье подробно разберем, как строится мансардная крыша своими руками, остановимся на технологиях строительства и особенностях конструкций.

Типы мансардных крыш

Сегодня трудно удивить архитектурными изысками в частных застройках, люди стремятся к комфорту и эстетике своих домов. Дизайн мансарды поражает размахом: высокие и низкие, ломаные и обычные скатные, башенки и купола, сложные многоуровневые и самые обыкновенные мансардные крыши венчают строения, придавая каждому свой неповторимый индивидуальный стиль.

Односкатная мансардная крыша самая простая по конструкции, опирается стропильной системой, или фермой, на внешние несущие стены, находящиеся на разном уровне. Обычно такие крыши устраиваются при возведении мансард на небольших дачных домиках, веранд.

Двускатная или щипцовая мансардная крыша — классическая конструкция, которая возводится с помощью наклонных или висячих стропил. Углы уклонов скатов могут быть равномерными или неравномерными.

Вальмовая крыша – это четырехскатная конструкция, не имеющая фронтонов. Два больших ската — трапеции, скаты с торцевых стен – треугольники-вальмы. Полувальмовые – это крыши, у которых с боков трапеции, а с фронтов сначала идет вертикальная стена, а к коньку она срезана под углом.

Шатровая мансардная крыша – это почти вальмовая, но все скаты представляют собой равнобедренные треугольники, которые смыкаются в одной точке. Такая конструкция симметрична и не имеет конька, подходит для квадратных строений.

Многощипковая мансардная крыша – это, по сути, комбинация нескольких двускатных крыш. Конструкция устраивается на домах со сложной геометрией, с изломами и многоугольным основанием. Подобная крыша имеет много ребер и скатов, поэтому требует сложных расчетов и профессиональных навыков, сделать такую крышу своими руками представляется очень сложной задачей.

Ломаная крыша – это классика мансардного строения, форма крыши мансарды позволяет значительно увеличить полезную площадь, и обустроить внутри полноценную жилую комнату, спальню, детскую, кабинет и пр. Конструкция подразумевает наличие нижнего крутого от 60 до 80

Сводчатые, конические, купольные крыши мансарды применяются в элитном частном домостроении, дизайн таких мансард поражает своими изысками. Стропильная конструкция таких мансардных перекрытий достаточно сложна и изготавливается из материалов, поддающихся изгибам.

При комбинировании нескольких типов крыш получаются сложные и необычайно эффектные, красивые мансардные строения. Такой нетрадиционный подход к проектированию мансардной крыши необходим, если дом сложной формы: с выступами, перепадами высоты, достройками. Несмотря на эстетику и завораживающий вид, сложные мансардные крыши имеют существенные недостатки — это множество внутренних углов (ендовых) с малым уклоном, скатные изломы, которые являются зоной риска для целостности кровли, и становятся причиной протечек и сборища снега. Расчет мансардной крыши этого типа требует специальных навыков и знаний, при намерении сделать такую крышу мансарды своими руками, постарайтесь свести к минимуму наличие сложных элементов.

Мансардная крыша, фото основных типов перекрытий, применимых в индивидуальном строительстве: 1. Односкатная 2. Двускатная 3. Многощипковая 4. Вальмовая 5. Подлувальмовая 6. Шатровая 7. Сводчатая 8. Коническая 9. Купольная 10. Классическая мансардная ломаная крыша

Простая двускатная или ломаная крыша мансарды не произведет такого эффекта как комбинированная, зато такая конструкция мансардной крыши много надежней, ее можно рассчитать и построить своими руками. Выбор типа мансардной крыши зависит от архитектурного замысла и плана дома, от того, какой уклон скатов заложен в проекте, характеристик несущей конструкции и выбора материалов для кровли.

Расчет мансардной крыши, угол уклона и выбор материалов

Отметим, что на уклон мансардных скатов влияют кровельные материалы и схема их монтажа, но главным образом, уклоны зависят от географии строительства. В снежных района следует устраивать крутые крыши с маленьким свесом, в южных и почти бесснежных районах можно сделать маленький уклон и свес побольше. Если в регионе сильные порывы ветра, то крыша должна быть пологой, что уменьшит парусность кровли.

Стандартная схема мансардной крыши, такое расположение стропил позволяет максимально полезно использовать площадь чердачного этажа

Таким образом, расчет уклона мансардной крыши базируется на отправных точках:

• желаемая высота внутреннего помещения мансарды;
• архитектурное решение;
• в какой климатической зоне находится объект;
• какой кровельный материал будет использоваться.

Оптимально, если двускатная крыша мансарды наклонена на 45^о и выше, а классическая ломаная мансардная крыша своими руками имеет уклон нижних скатов 60^о, верхних 30^о. Такие уклоны позволяют создать внутри удобное для проживания помещение, если грамотно продумать интерьер мансарды.

Крыши домов с мансардой, фото преимуществ и недостатков внутреннего пространства при разном типе крыш

Классическая ломаная мансардная крыша своими руками, помимо стропил, предусматривают в конструкции стойки, подкосы, затяжки, подвесы. Размер сечения конструктивных элементов вычисляется при расчете стропильной системы.

Как построить мансардную крышу, оптимальные пропорции крыши относительно ширины дома

Максимальная нагрузка от осадков на кровлю достигается при уклоне крыши в 30^о, при 45^о дождь и снег не задерживаются.

Таблица, как зависит выбор кровельного материала от угла наклона скатов мансардной крыши

Чтобы рассчитать угол наклона индивидуально, прежде следует определиться, на какой высоте будет крепиться конек. Допустим:

• ширина торца (фронтона) 10 м, делим пополам: 8/2=4;
• оптимальная высота крыши в коньке 2,4 м.

Здесь нам потребуется школьный курс геометрии: Синус угла в прямоугольном треугольнике равен отношению прилежащего катета к противолежащему катету:

Sin В = 4/2,4 = 1,67

Открываем таблицу Брадиса и видим, что такому значению синуса соответствует угол приблизительно в 59^о, округляем значение. Таким образом, наш искомый угол наклона ската приблизительно 60^о.

Технология строительства мансардной крыши

Ломаная мансардная крыша, чертежи которой представлены в статье, наиболее популярный вид строительства мансардного этажа у частного застройщика, поэтому разберем ключевые этапы ее строительства. Типовые проекты мансардных крыш не нуждаются в дополнительных расчетах, что значительно облегчает монтаж, и позволяет сократить финансовые расходы на изготовление индивидуального проекта.

Каркас мансардной крыши, схема основных элементов конструкции

Перед тем, как сделать мансардную крышу, по периметру закладывается специальный опорный брус. Если дом деревянный, брус либо бревно, то мауэрлатом послужит верхний венец стен. В кирпичном, каменном, монолитнобетонном или пенобетонном доме по периметру прокладывается слой гидроизоляции (2 слоя рубероида, битумно-полимерные мастики), заподлицо с внутренней стороной несущих стен устанавливается деревянный брус – мауэрлат, который позволяет равномерно распределить нагрузки от кровли и осадков на основание и по всем несущим конструкциям. Снаружи мауэрлат закладывается облицовочным материалом, видно должно оставаться 30 мм бруса, чтобы нагрузки приходились исключительно на брус, а не на облицовку.

Схема установки и крепления мауэрлата и стропил

Затем производим монтаж балок перекрытия, сначала укладываем брус по краям, проверяем уровнем правильность геометрии, прикрепляем. Натягиваем по верхней плоскости шнурок и устанавливаем остальные балки на расстоянии 500-600 мм друг от друга. Если до нужного уровня высоты не хватает, то подкладываем рейки, если наоборот, то стесываем мауэрлат. Вынос балок задает ширину карниза, обычно это 300-500 мм.  Далее устанавливаем короткие балки с шагом в 1000 мм для устройства фронтового отлива.

Устанавливаем каркас

Чтобы установить скелет, выставляем по отвесу или уровню вертикальные стойки-балки и закрепляем на временные распорки. Сначала устанавливаем крайние, по углам, натягиваем шнур и выставляем средние с шагом не более 3 м.

Высота стоек зависит от формы крыши, предусмотренной проектом, обычно она равна расстоянию от земли до мауэрлата (высоте 1 этажа) или +100 мм от желаемой высоты чистового потолка. Стойки стягиваем сверху прогонами – досками 150*50 мм.

Строительство мансардной крыши, как правильно установить боковой прогон

На прогоны с помощью кровельных уголков крепим ригеля-затяжки – в мансардной крыше это бруски, связывающие боковые прогоны, с сечением 200*50 мм. Прогиб затяжек устраняется с помощью последующего устройства подвесок к стропилам, а пока стропильная система не установлена, рекомендуется установить временные подпорки.

Монтаж мансардной крыши, затяжки сверху скрепляются доской, что придает конструкции жесткость

Стропильная система

Предварительно следует изготовить шаблон из досок 20х150 мм: прикладываем доску к мауэрлату и к боковому прогону, делаем пометки, отпиливаем, и шаблон готов. Так как строения зачастую имеют погрешности в геометрии, лучше сделать запил по верхнему прогону, а по мауэрлату запиливаться по месту.

Крыша мансардного типа, установка боковых стропил

Если длина ската больше стандартной  6-метровой доски, то рекомендуется заказать специальный пиломатериал под ваши размеры. Но если такой возможности нет, то доски сращиваются, для этого снизу нашивается обрезок доски длиной 1,5-2,0 м, но под него придется установить стойку.

Стропила крепятся к боковому прогону тремя гвоздями, к мауэрлату на металлические пластины, саморезами и гвоздями, либо на скобы.

Крыша-мансарда, своими руками устанавливаем боковые стропила, способы крепления

Делаем шаблон для верхних стропил. Берем доску и закрепляем ее на крайнем ригеле посередине, строго вертикально, один край доски должен совпадать с центральной осью мансардной крыши. Прикладываем брус, отчерчиваем нижний и верхний запил.

Мансарда двухскатной крыши, как сделать шаблон для верхних скатов

На земле выпиливаем шаблон, делаем левое и правое стропила и монтируем их на крыше. На мансардной ломаной крыше не используется коньковый брус, поэтому стропила крепятся подкосом. По такому же принципу устанавливаем остальную верхнюю стропильную систему.

Как правильно построить мансардную крышу, установка подкосов (сверху) и монтаж верхнего ската

Висячие стропила представляют собой треугольник – простейшая ферма, но такая конструкция не передает распорные нагрузки на несущие стены, поэтому следует установить затяжки.

Каркас мансардной крыши, способы установки затяжек на висячие стропила

После монтажа стропильной системы устанавливается и обшивается фронтонный (торцевой) каркас, конструкция усиливается в местах, где будут установлены окна. Затем изготавливаются обрешетка, карниз, свесы и отливы.

Четырехскатная мансардная крыша, монтаж фронтонов

Остаток пути

По стропилам укладывается пароизоляционная мембрана, которая прижимается контробрешеткой из реек 40*20 мм, 50*50 мм, дополнительно создавая зазор для вентиляции. Обрешетка, в зависимости от материала для кровли,  может быть сплошная либо с отступами. Далее стелется гидроизоляция, на которую и укладывается кровельный материал.

Утеплять мансарду следует изнутри, теплоизоляционный слой укрывается дополнительно пароизоляцией, чтобы защитить утеплитель от конденсата. Далее можно отделывать помещение выбранным облицовочным материалом.

Обязательно посмотрите, как построена мансардная крыша своими руками, видео поможет уяснить ключевые этапы возведения подчердачного этажа.

domiktop.ru

Мансардная крыша – размер конструкции исходя из расчетов проекта

При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать  конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.

Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.

Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.

Типы мансардных крыш

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

1. Двухскатные. Два ската и два фронтона.
2. Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
3. Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
4. Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
5. Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
6. Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.

Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.

Совет!

При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Основа кровли – стропильная система

Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.

Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.

От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.

Расчет площади

Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости  составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.

Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.

Проект мансардной кровли

Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым  проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.

Важно!

В проекте, кроме расчета,  должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:

• в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
• вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
• отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
• чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
• раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
• рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.

Расчет уклона скатов

На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.

Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:

• Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
• Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
• Планируемый вес и особенности кровельного материала.
• Тип кровли по проекту.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.

Монтаж каркаса мансарды

Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.

1. Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
2. Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
3. На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача  затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
4. Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
5. Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
6. Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
7. Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
8. В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
9. Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Совет!

В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.

Утепление кровли

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:

1. Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
2. Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
3. Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.

Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов

МансардыОбшивка стен мансарды: алгоритм работы и выбор материала

МансардыФасад для дома с мансардой, или достойный экстерьер здания

lestnitsygid.ru

Мансардная крыша – размер конструкции исходя из расчетов проекта

Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения

При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать  конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда — жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.

Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.

Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.

Типы мансардных крыш

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.

Формы скатных кровель

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

1. Двухскатные. Два ската и два фронтона.
2. Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
3. Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
4. Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
5. Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
6. Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.

Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.

Совет!

При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Частный дом с мансардной кровлей

Основа кровли – стропильная система

Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.

Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.

От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.

Стропильная система дома с мансардой

Расчет площади

Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости  составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.

Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.

Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания

Проект мансардной кровли

Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым  проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.

Важно!

В проекте, кроме расчета,  должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:

• в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
• вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
• отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
• чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
• раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
• рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.

Конструктивная система мансардной крыши

Расчет уклона скатов

На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.

Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:

• Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
• Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
• Планируемый вес и особенности кровельного материала.
• Тип кровли по проекту.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.

Пример двускатной мансардной крыши дома размером 6х6 м

Монтаж каркаса мансарды

Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.

1. Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
2. Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
3. На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача  затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
4. Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
5. Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
6. Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
7. Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
8. В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
9. Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Основа мансардной крыши – ее каркас

Совет!

В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.

Утепление кровли

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:

1. Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
2. Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
3. Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.

Кровельный пирог представляет собой многослойную конструкцию, которая обеспечивает надежную защиту от различных неблагоприятных факторов

Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов

metasold.com

строение конструкции, стропильной системы, инструкция, видео и фото

Если при постройке дома вам кажется, что второй этаж вы «не потянете», но дополнительную жилую площадь получить хочется, выходом может стать мансардная крыша: своими руками такую конструкцию можно возвести с относительно небольшими затратами. Задача эта, конечно, посложнее обустройства чердака, но при ответственном подходе невозможного нет.

Мы рассмотрим особенности конструкции мансардных крыш, проанализируем, что нужно для их постройки, а также шаг за шагом разберем алгоритм сооружения основных узлов помещения.

О мансардных кровлях

Особенности конструкции мансарды

Строго говоря, конструкция мансардной крыши не слишком сильно отличается от конструкции любой другой кровли с чердаком. Мансарда — это утепленное и «облагороженное» помещение под скатами, которое может использоваться как полноценная жилая комната. Это обеспечивается за счет внесения в схему сооружения ряда изменений:

1. Каркас. Если для устройства чердака используется все пространство под кровлей, то при сооружении мансарды часть пространства под скатами отсекается. При этом внутри возводятся дополнительные опоры, которые не только повышают жесткость каркаса, но и выступают в качестве основы для обшивки стен полученного помещения.

Высота опор может быть разной. При устройстве ломаной мансардной крыши их поднимают до излома, то есть точки изменения угла стропил. Если же мансарду делают под двускатной или односкатной крышей, то высота боковой стенки может не превышать 1–1,2 м, а часть потолка делается наклонной (параллельно скату).

1. 2222Потолок. Здесь возможны два варианта. Для ломаной крыши оптимальным решением будет устройство плоского потолка, перпендикулярного стенам — небольшой угол скатов в верхней части кровли это позволяет. В двускатных конструкциях потолок делают в форме трапеции: плоская часть посередине и два ската, соединяющие ее с низкими боковыми стенами. Также можно вообще отказаться от потолка, просто обшив скаты досками или гипсокартоном до места их соединения под коньком.

1. 3333Тепло-, гидро- и пароизоляция. Устройство мансардной крыши частного дома обязательно должно включать все эти работы — иначе помещение получится непригодным для постоянного проживания. Гидроизоляцию обеспечивает кровельный пирог (мембрана + кровельный материал), теплоизоляция укладывается между стропилами, а пароизоляция размещается под обшивкой.

1. 4444Отделка. Поскольку значительная часть поверхностей внутри мансарды сформирована либо скатами кровли, либо внутренними опорными конструкциями, оставлять эти поверхности без отделки нельзя. Для деревянного дома чаще всего выбирают вагонку, в зданиях из кирпича или блоков может применяться также обшивка на основе влагостойкого гипсокартона.

Основные преимущества решения

С точки зрения удобства использования мансардная крыша — это отличный вариант для как компактных коттеджей, так и для достаточно больших домов.

Основные плюсы мансард:

1. Дополнительное жилое пространство. Здесь все очевидно — мы получаем еще одну (или не одну!) комнату, которую можно использовать как кабинет, гостевую спальню и т. д. В зависимости от качества теплоизоляции помещение можно сделать как летним, так и всесезонным.
2. Экономия пространства на основном этаже. Наличие мансарды позволяет более рационально спланировать другие помещения. Так, например, при вынесении спальни в подкровельное пространство можно сделать более просторную гостиную.

1. 3333Улучшение микроклимата. Теплая комната под кровлей выступает в роли своеобразного буфера для воздушных масс. При этом мансарда обеспечит не только теплоизоляцию, но и нормализацию влажностного режима — если, конечно, мы правильно оборудуем кровельный пирог.
2. Экономия средств. В среднем цена материалов для устройства мансарды будет на 30–60% ниже, чем для сооружения полноценного второго этажа. Да, полезной площади тоже будет меньше, но если стоит вопрос оптимизации бюджета — это вполне подходящий вариант!

Справедливости ради, нужно сказать и о недостатках. Все они касаются сложности устройства мансарды: если работать «спустя рукава», то есть риск получить холодное помещение, в котором будет постоянно собираться конденсат.

Что потребуется для работы?

Материалы для постройки крыши

Конструкция крыши дома с мансардой включает опорные брусья-мауэрлаты на несущих стенах, стропила, опирающиеся на стойки, обрешетку с кровлей, а также внутреннюю отделку с теплоизоляционным слоем. Для сборки всей этой системы нам необходимы строительные материалы.

Базовый перечень материалов для мансардной кровли:

Нужно обязательно иметь в виду, что в таблице приводится ориентировочный перечень используемых изделий. На окончательный выбор материалов влияет конструкция крыши, тип кровельного покрытия, особенности теплоизоляционного пирога, а главное, требования к самой мансарде.

Инструменты, приспособления и оснащение мастера

При постройке мансардной кровли своими руками наш главный инструмент — это толковый помощник. Работать придется с длинными и тяжелыми деталями, да еще и на высоте, так что в одиночку будет очень неудобно. Потому вторая пара рук определенно не повредит.

Но и без обязательного набора инструментов не обойтись. Будут нужны:

1. Пилы по дереву (одна для работы с большими деталями, другая — для подгонки по месту).
2. Дрель со сверлами разного диаметра.
3. Шуруповерт (по одному на мастера).
4. Уровни (лазерный и водяной).
5. Рулетки и отвесы.
6. Плотницкий топор (очень удобно вырубать пазы в месте крепления стропильных ног к мауэрлату и на других деталях).
7. Кисти или распылители для гидроизоляционных работ и антисептирования.

Необходимое оснащение:

1. Лестницы для подъема и спуска.
2. Подмости и леса для работ вдоль карнизов.
3. Навесные трапы с коньковым креплением для перемещения по скатам кровли.
4. Страховочные системы для защиты от падения.
5. Легкие стремянки, которые мы будем использовать при выполнении работ внутри мансарды.

Что касается снаряжения мастеров, то необходимый минимум — удобная обувь, перчатки и прочный комбинезон, плюс очки и респиратор при выполнении «пыльных» операций.

Каска весьма желательна: да, неудобно, да, тяжело — но это пока не прилетел уроненный коллегой молоток.

Технология работы

Шаг 1. Выбор схемы и подбор деталей

Устройство мансардной кровли может быть разным и определяется оно либо нашими пожеланиями, либо заложенным в проект типом крыши.

Чаще всего используются такие варианты:

1. Двускатная кровля. В этом случае стропила по всей длине имеют одинаковый уклон, и фиксируются только в верхней части на коньковом брусе. Вариант с центральным прогоном тоже подойдет, но в этом случае мансарда будет разделена центральной стеной на два отдельных помещения.
2. Ломаная кровля. Нижние части стропил до излома имеют один уклон, верхние — другой (как правило, меньший). Каждая стропильная ферм опирается на пару стоек, одновременно выполняющих функции каркаса стен. Такое строение конструкции обеспечивает большее внутреннее пространство, но при этом и проектировать, и монтировать ломаную крышу сложнее.

В этом разделе приводятся схемы и иллюстрации, которые дадут вам представление о конфигурации кровель обоих типов.

Теперь — несколько слов о расчетах. Стропила мансардной крыши, равно как и другие опорные элементы, испытывают серьезные эксплуатационные нагрузки, потому делать их нужно с хорошим запасом прочности. С другой стороны, толстые детали стоят дороже и оказывают повышенную нагрузку на несущие конструкции. Потому нужно искать «золотую середину».

Чаще всего расчет стропильной системы для кровли (любой, не только мансардной) выполняют с помощью программ-калькуляторов. Я же предлагаю воспользоваться типовыми знамениями, приведенными в таблице ниже:

Эти значения ориентировочные и рассчитаны для регионов со снеговой нагрузкой на уровне 180 кг/м 2 . В регионах с большей снеговой нагрузкой или повышенным ветровым давлением необходимо использовать более толстые стропила.

Шаг 2. Стропильная система кровли

Когда все расчеты выполнены, можно приступать к сооружению каркаса крыши, под которой будет находиться мансарда. Приведу пример сооружения кровли с двумя разными скатами:

Начинаем с монтажа стропильной конструкции:

Иллюстрация	Этап работы
	Монтаж мауэрлата. По периметру на несущих стенах устанавливаем опорный брус сечением от 150х150 мм — мауэрлат. Для фиксации используем стальные шпильки с резьбой, вмурованные в кладку. При выносе краев кровли за пределы здания дополнительный брус может крепиться на краях балок перекрытия, выступающих за стены.
	Монтаж стоек. При постройке кровли с разными скатами одна из вертикальных стен мансарды будет проходить по наружному краю стены. Для её возведения на углах устанавливаем стойки, выравниваем их и усиливаем подкосами.
	Монтаж прогона. Соединяем верхние края угловых стоек горизонтальным прогонным брусом. Усиливаем конструкцию промежуточными вертикальными опорами. Шаг опор подбираем в соответствии с выбранным шагом стропил. Каждую опору в нижней части закрепляем угловыми накладками. Для повышения надёжности такие же накладки можно использовать и при креплении стоек к прогону.
	Изготовление стропильных ферм. Из бруса, обработанного антисептиками, вырезаем стропильные ноги нужного размера. Края ног обрезаем или делаем вырубки под монтаж на мауэрлат. В верхней части стропильную ферму соединяем с помощью болта с широкой шайбой. Гвоздями или саморезами фиксируем ноги для выбранного угла наклона скатов, используя шаблон.
	Установка стропильных ферм. Поднимаем конструкции на крышу и монтируем, соединяя с несущими элементами. В нашем случае одна сторона стропильной фермы будет опираться на мауэрлат, а вторая — на прогон, закреплённый на вертикальных стойках. Фиксируем ноги стропил гвоздями, дополнительно усиливая место крепления металлическими угловыми накладками.
	Монтаж стоек. На расстоянии, определённом проектом, усаливаем под каждую стропильную ферму вертикальные стойки. Они не только обеспечат повышение жесткости конструкции, но и станут основой для формирования стен мансарды. Каждую стойку в нижней части крепим к балке перекрытия или мауэрлату, а в верхней — к соответствующей стропильной ноге.
	Монтаж верхних затяжек. В верхней части усиливаем стропильные фермы поперечными затяжками. Каждую затяжку фиксируем к стропильным ногам парой болтов, усиливая крепление широкими шайбами.
	Заделка фронтонов. Выполняем монтаж фронтонных частей: можно усилить конструкцию деревянными стойками с последующей обшивкой доской или плитами на основе древесного волокна; можно (как в данном случае) возвести капитальный фронтон из того же материала, из которого сделаны стены. Также допускается использование более легкой кладки с применением пористых блоков.
	Завершение работы. После окончания основных работ над стропильной системой повторно обрабатываем все деревянные детали антисептиком. Также на этом этапе можно усилить конструкцию поперечными и диагональными опорами. После этого убираем временные раскосы и затяжки, которые мы устанавливали на этапе монтажа.

Стоит иметь в виду, что этап возведения стропильного каркаса — самый ответственный и самый сложный. Для ломаной, вальмовой и двускатной крыши стропильные системы будут сильно отличаться, так что нам очень важно подобрать оптимальный вариант и реализовать его с учетом требований по прочности.

Шаг 3. Гидроизоляция, обрешетка и кровельные работы

Следующий этап постройки — это сборка «кровельного пирога» с гидроизоляционным слоем, монтаж обрешетки и установка самого кровельного материала.

Кровельные работы на мансардной крыше выполняем так:

Иллюстрация	Этап работы
	Монтаж уплотнительной ленты. По нижнему краю свеса кровли и на торцах наклеиваем уплотнительную ленту. Она обеспечит плотное прилегание гидроизоляционного материала к стропильной системе.
	Крепление гидроизоляции. Кровельную гидроизоляционную мембрану раскатываем горизонтально, начиная с нижней части ската. Рулоны укладываем с нахлестом, так, чтобы верхний перекрывал нижний на 150–200 мм. Мембрану закрепляем на стропилах стальными оцинкованными скобами.

krovlyakryshi.ru