Как построить мансардную крышу своими руками. Как сделать ломаную мансардную крышу своими руками. Вентиляция, в том числе через люки и фронтоны

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

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

Разновидности мансардных крыш

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

Мансардная крыша: фото крыши с ломаными скатами

Крыша мансардного типа бывает нескольких видов:

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

Проекты мансардных крыш с двумя скатами

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

Мансарда двухскатной крыши

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

На заметку: для строений шириной до 6 м оптимальным считается вариант классической крыши с уклоном ската в 45 градусов. Для более широких подойдут остроконечные – с углом наклона в 60 градусов.

Конструкция мансардной крыши двухскатной

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

Конструкция мансардного этажа ломаной и щипковой крыши

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

Четырехскатная мансардная крыша

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

Важно: есть, однако, в таком решении и определенный недостаток. Если окна во время непогоды не будут плотно закрыты, то помещение зальет дождевая вода.

Вертикальные мансардные окна на датской вальмовой крыше

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

Скелет вальмовой крыши с мансардой

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

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

Куполообразная крыша

На этом многообразие мансардных крыш не кончается.

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

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

Крыши домов с мансардой: фото основных вариантов перекрытия

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

Как рассчитать мансардную крышу

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

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

Мансардная крыша: чертежи каркаса мансарды

Расчет площади кровли

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

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

План мансардной крыши поможет вычленить требуемые для расчета фигуры

Как рассчитать уклон крыши без погрешностей

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

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

Связь между углом наклона и стропильной системой

При расчете угла наклона принимаются во внимание следующие факторы:

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

На заметку: для двускатной крыши оптимальным считается уклон от 45 градусов, а для ломаной – 60 для нижних и 30 для верхних скатов, соответственно. При таких параметрах при грамотно продуманном интерьере можно получить помещение, удобное для проживания.

Формулы для расчета угла наклона вальмовой крыши

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

Как правильно построить мансардную крышу

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

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

Мауэрлат, закрепленный к стене

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

Возведение каркаса ломаной мансардной крыши

Порядок установки следующий:

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

Установка стропил

Монтаж стропил начинают с имеющих максимальный угол наклона.

Установка боковых стропил

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

Крепление стропил к мауэрлату

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

Шаблон для верхних стропил

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

Важно: для тяжелой стропильной конструкции в длинных мансардах (более 7 м) лучше установить коньковую балку, через которую нагрузки равномерно распределяться.

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

Кровельный пирог мансарды

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

Мансарда – это то помещение в вашем доме, которое может нести самую разнообразную функциональную нагрузку: от мастерской и кабинета, до спальни и гостиной. Обустройство мансарды вам обойдется гораздо дешевле, чем полноценного второго этажа. Да и технология ее строительства более доступна к исполнению.
В данной статье рассмотрим виды мансард, а также этапы возведения мансарды своими руками.

Мансарда представляет собой помещение, ограниченное снизу межэтажным перекрытием, а сверху и по бокам скатами крыши. В зависимости от формы скатов мансарды могут быть:

• одноуровневые симметричные с двускатной крышей (а,б);
• одноуровневые симметричные с ломанной крышей (в);
• одноуровневые несимметричные (г);
• двухуровневые ассиметричные (д).

Стропильные конструкции мансардных крыш

Если же ее нет, или отстояние стены от края мансарды составляет более 7 м, монтируются стропила висячего типа. Они слагаются из верхней части ската крыши, а внизу ограничены потолочными балками мансарды.
Монтаж стропильной системы является первым этапом возведения мансарды. Поэтому перед началом ее монтажа следует просчитать и учесть все тонкости данного строительства. Например, возможность обустройства мансардного этажа взамен уже имеющегося чердачного помещения, будет зависеть от качества подстилающей поверхности, от типа фундамента и его несущей способности, а также от состояния всей постройки в целом.

Однако, прежде необходимо ознакомиться с терминологией, представленной на строительных чертежах.

Этапы строительства стропильного каркаса

Вначале укладывается верхний брусок, который может быть сечением 0,1х0,1 м, а лучше 0,15х0,15 м. К стойкам он крепится спецгвоздями, железными скобами или саморезами. Данный брусок являет собой подстропильную раму.

1. Производим монтаж мауэрлата. Именно этот элемент является «фундаментом» всей крыши. Он препятствует опрокидыванию кровли при сильном порывистом ветре, а также перекладывает нагрузку с мансарды на несущие стены дома. Для монтажа мауэрлата используют: доски (толщина не менее 5 см) и брусья (с минимальным сечением 10х15 см). Брусья выкладываются по периметру всей кровли и крепятся к стене длинными саморезами или металлическими скобами (а лучше и тем и другим одновременно).
   Не лишним будет и еще один метод крепления мауэрлата к стене – с помощью толстой проволоки, которая заблаговременно монтируется в верхний ряд кирпичной кладки стены. Помните, что чем крепче вы свяжете мауэрлат и стену, тем прочнее будет вся конструкция мансарды. И еще: под брусья мауэрлата необходимо проложить слой гидроизолятора, а сами доски или брусья обработать антисептиком и гидроизолирующей пропиткой.
2. , которые чаще всего приобретают уже готовыми (хотя их при желании можно изготовить и своими руками). Перед тем, как монтировать эти элементы конструкции, необходимо на мауэрлат нанести метки, которые будут указывать место крепления ноги (принятое расстояние между ногами составляет 15 см). Нанесение меток упростит и ускорит осуществление данного этапа.
3. Укладываем краевые стропила к фронтону. Особое внимание следует уделить тому факту, что край фронта и верх стропила должны составлять одну линию. Кроме того обратите внимание на качество доски, используемой под стропила: она должна быть без особых браков (в норме не более 3 изъянов на 1 м), толщина – около 4 см, ширина – около 15 см. После того, как краевые стропила установлены, они соединяются уровневой веревкой, по которой монтируются все остальные стропильные ноги.
4. Пришло время объединить все стропноги воедино. Делается это по верхней точке всех стропил с помощью прогона. Затем производится монтаж коньковой балки, которая, в принципе, не является обязательным элементом каркаса (ее возводят в том случае, когда крыша длиннее 7 м).
5. Не забудьте, что на этапе возведения стропильной конструкции нужно заложить оконные рамы под мансардные окна.
   
6. Если крыша ниже 7 м, то в верхней части стропил монтируют растяжки, которые выполняют двоякую функцию: служат потолочными балками будущей мансарды, укрепляют каркас мансардной кровли.

Стропильная система готова. Остается только произвести обрешетку, закрепить гидробарьерный материал, уложить слой утеплительного материала, а также кровельного. Мансардная крыша готова. Приступаем к внутренним работам, о которых поговорим ниже.

Важность утепления мансардных крыш неоспорима, т.к. стены мансардного помещения составляют единство с мансардной крышей, либо максимально к ней приближены. Из-за этого зимой помещение мансарды быстрее промерзает, а летом значительно нагревается.

Укладку минваты производят в межстропильное пространство. В связи с этим базовые листы утеплителя раскраивают под размер зазоров между стропил. Укладываются листы минваты на заблаговременно уложенный слой пароизолятора, а поверх листов крепится слой гидропароизолятора. В этой многослойной конструкции образуются воздушные зазоры, располагаемые между слоями пароизолятор-минвата и минвата – гидропароизолятор. Эти воздушные каналы в последствие будут способствовать вентиляции всей конструкции, а потому их необходимо открытыми вывести в зоне конька. Это улучшит качество утепления.

Утепляя мансарду, помните, что от качества утепления и наличия вентиляции будет зависеть микроклимат мансардного помещения и комфорт вашего там пребывания.

С помощью мансарды можно не только увеличить количество используемых помещений. Строение с высоким скатом крыши выглядит более солидно и презентабельно, при этом ее возведение менее затратно, чем строительство полноценного двухэтажного здания. О том, как сделать мансардную крышу своими руками, читайте в этой статье.

Выбор вида крыши и стропильной системы

Для обустройства мансарды чаще всего используется два типа крыш:
обычная двускатная : крыша имеет два наклонных ската, ее торцы закрываются треугольными стенами – фронтонами;

ломаная : каждый из скатов дополнительно разделен еще на два, расположенных под разным углом; при этом угол наклона верхнего намного меньше; торцы (фронтоны) имеют форму пятиугольника.

Ломаная и двускатная крыши

Строительство двухскатной крыши, безусловно, гораздо проще. Но мансардные помещения в ней, к сожалению, будут тесными, а потолки – слишком низкими. Поэтому для обустройства комфортной мансарды чаще используют ломаные двускатные крыши с небольшим (40-45°) углом наклона скатов. Причем чем меньше этот угол, тем более просторными будут помещения мансарды. Однако при возведении более сложной ломаной конструкции понадобится обязательное устройство дополнительных связей между стропилами (наклонными балками, служащими каркасом крыши).

Существует два вида стропильных систем:
наслонные : стропила опираются лишь на крайние стены;

висячие : дополнительно опираются на капитальные перегородки.

Первый вариант используется лишь при отсутствии таких перегородок. Но, так как нагрузка на несущие стены в этом случае довольно высока, возводить наслонные конструкции можно лишь при расстоянии между капитальными стенами до 8 м. В остальных случаях лучше использовать более прочные висячие конструкции.

Наслонные и висячие стропильные системы

На ломаных мансардных крышах чаще всего монтируют комбинированные системы , при которых стропила, идущие от конька, делают висячими, а нижние боковые – наслонными. Такое устройство особенно эффективно для крыш, имеющих небольшой уклон.

Комбинированная стропильная система

Каркас двускатной ломаной крыши

Для получения полноценной мансарды с высотой потолков 2,5 м высота крыши до ее излома должна быть равна 3,1 м. Рекомендуемые углы наклона – 60 и 30° (допускается наклон верхней части стропил 15-45°).

Устройство мауэрлата

Мауэрлат – нижняя опора крыши, укладываемая на верхнюю часть несущих наружных стен:

1. При устройстве двускатной крыши мауэрлат крепится с двух сторон здания в местах расположения стропил. Благодаря ему нагрузка от веса крыши равномерно распределена по всей поверхности стены. При небольшой массе крыши допускается его укладка лишь под стропильными ногами, но в нашем случае он должен укладываться по всему периметру стены.

Крепление мауэрлата

2. Для изготовления мауэрлата используется брус из дерева хвойных пород 100×150 мм. Чтобы дерево не прогнило, лучше отделить его от стены слоем гидроизоляции . Для этих целей чаще всего используют рубероид или битум.

Гидроизоляция мауэрлата

3. Мауэрлат крепится к основанию с помощью резьбовых шпилек под широкую шайбу. Для этого в нем высверливаются отверстия точно по размеру креплений. При этом их частота должна быть не меньшей, чем количество стропильных ног, но не более 2 м .

4. В кирпичных стенах он крепится на деревянные пробки. Для упрочения крепления мауэрлата в кладке можно предусмотреть специальные карманы , куда он будет закладываться. Допускается закладка в кладку особой проволоки (катанки) , с помощью которой мауэрлат прикручивается к основанию. При строительстве зданий из газобетона или бетонных плит в стенах для него предусматривается армопояс с вставленными толстыми металлическими шпильками. Их длины должно хватать на обхват мауэрлата и затяжку контргайки.

5. В деревянных строениях в качестве мауэрлата используется верхнее бревно сруба или брус.

В деревянных домах маэурлатом может служить верхнее бревно сруба

Установка прогонов и подкосов

Наиболее распространенным способом строительства мансардной крыши является следующий алгоритм:
1. Первыми укладываются мауэрлаты.

2. Для удобства передвижения по крыше готовится временный настил, заменяющий строительные леса.

Установка П-образного каркаса для крыши

Термины, используемые в строительстве

Прогонами называют дополнительные горизонтальные балки. Они могут быть:
коньковыми : на такой прогон опираются верхняя часть стропил, в ломаных мансардных крышах могут не применяться;

боковыми : располагаются равномерно по всему скату крыши, их количество может быть разным и зависит от размера самой крыши и угла ее наклона.

4. На готовый каркас укладываются стропила из прочного бруса 50×150 мм . Дополнительную жесткость стропильным ногам придают с помощью подкосов (диагональных балок, служащих для усиления конструкции, устанавливаемых под углом 45°, иногда их называют подстропильными ногами).

Крепление стропильных ног

Существует два вида крепления стропил:
жесткое : на металлические скобы, болты или с помощью комбинации проволоки и гвоздей;

скользящее (шарнирное) : в случае подвижки дома стропила перемещаются вдоль мауэрлата по «салазкам», предусмотренным в креплениях.

Жесткое соединение стропил

Шарнирный вариант является более надежным, так как позволяет избежать смещений или даже разрывов элементов крыши во время сезонных подвижек грунта. При возведении деревянных домов, подверженных усадке, подобное крепление также помогает крыше «подстроиться» под новое положение стен.

Шарнирное крепление стропильных ног

Виды креплений стропил

Совет. Для определения местоположения верхних стропил следует изготовить временную стойку из нескольких брусьев и прибить ее к мауэрлату так, чтобы верхняя часть приходилась ровно на центральную линию крыши. По ней можно без труда выровнять верхние стропила.

Верхняя часть мауэрлата должна быть скошенной. Чтобы избежать ошибок, лучше сделать шаблон из более тонкой доски, которую прикладывают к прогону и рисуют на ней форму запила. В случае, если нижняя часть стропил крепится на запилах, их вырезают уже на месте.

Посмотрите видео о том, как сделать мансардную крышу своими руками:

Чердачное помещение, оборудованное под мансарду, является одним из вариантов увеличения полезной площади дома. Крыша такого помещения должна быть прочной, а ее стропильная система выдерживать большие нагрузки.

При строительстве мансарды используется стропильная система, которая отличается формой и типом конструкции. Кровля может быть:

1. Двухскатная. Самый простой способ монтажа конструкции – симметричная щипцовая крыша.

Она имеет фронтальный вид в форме треугольника. Если ширина дома не превышает 6 метров, то угол наклона в такой крыше может быть в пределах 45 градусов. При ширине дома более 6 метров угол должен быть увеличен до 60 градусов.

Преимуществом такой мансардной крыши является легкость и быстрота монтажа, надежность конструкции и ее возможность выносить значительные нагрузки.

Недостатком является маленькое пространство внутри помещения, что не позволяет спроектировать большую мансарду

Установка стропильной системы двускатной крыши https://www.youtube.com/watch?v=3ykQjiMMUbA

1. Трехскатная и четырехскатная. Имеет еще другое название – несимметричная, имеющая скаты разного наклона и длины.

Преимуществом такой кровли является красивый дизайн и оригинальность.

Недостатком служит то, что такая крыша стоит намного дороже и имеет сложную форму, которая требует скрупулезного расчета.

1. Ломаная двускатная. Скаты такой мансардной конструкции имеют две части, расположенные под разными углами наклона.

Преимуществом ломаной кровли является то, что в этом варианте можно использовать чердачное помещение под мансарду с максимальной отдачей. Кроме этого, является наиболее экономичной.

1. Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
2. Вальмовая. Представляет собой трапециевидные скаты с обеих сторон длинной крыши и треугольные скаты с обеих сторон короткой.

Преимуществом полувальмовой и вальмовой крыш является то, что они, благодаря отсутствию фронтонов, способны нести значительные нагрузки. Они имеют низкую парусность. Стропильная система таких крыш дает возможность монтировать свес значительных габаритов, который будет служить защитой от атмосферных явлений. более прочная.

Недостатком является сложность при монтаже. Вальмы уменьшают общее пространство мансарды. Вальмовые и полувальмовые крыши требуют наличия окон, которым надо уделить особое внимание еще на этапе проектирования. Окна, расположенные в самом скате, проще в изготовлении и монтаже, но должны быть закрыты при атмосферных осадках. Вертикальные оконные проемы намного удобнее, но их оборудование и монтаж намного сложнее.

Проектирование стропильной системы для вальмовой крыши

Материал для стропильной системы

Материалы, которые используют для изготовления несущих элементов конструкции, должны быть прочны, выдерживать перепады температур, иметь небольшой удельный вес и обладать стойкостью к влаге. Наиболее приемлемым материалом является древесина. Под изготовление конструкции выбирают хвойные породы с высокой прочностью и минимально поддающиеся гниению. Такими могут быть лиственница, сосна или ель. Готовый брус необходимо обработать антисептиком и огнеупорным материалом. Также, стропильная система крыши может быть изготовлена из клееного бруса, но это повлечет увеличение длины прогона.

Стропильная система может изготавливаться из легких металлических конструкций. Такой вариант крыши легко монтируется, прост в эксплуатации и уходе, но стоит значительно дороже.

Основные элементы стропильной системы

Основой, на которую монтируют внутреннюю и внешнюю обшивку чердачного помещения, является стропильная конструкция. Часто встречаются случаи, когда внутреннее пространство между кровлей и обшивкой служит для прокладки разного рода коммуникаций.

Конструкция состоит из следующих частей:

1. Стропила. Являются одним из главных элементов каркаса всей конструкции. От их формы и количества зависит угол наклона ската, схема, устойчивость и прочность конструкции.
2. Прогоны. Предназначены для соединения стропил.
3. Мауэрлат. На него монтируются стропила. Выполняет функции фундамента для всей мансардной конструкции, равномерно распределяя нагрузку на здание по всему своему периметру.
4. Обрешетка. Обшивочный материал, монтируемый на стропила, на который крепится кровля. Кроме этого, увеличивает жесткость всей конструкции.
5. Конек. Место верхнего крепления скатов мансардной кровли.
6. Опорная стойка, подкос. Распорные элементы, которые укрепляют стропила.
7. Лежень. Брус между фронтальной стеной и перекрытием. Монтируется параллельно коньку. Служит основой для крепления подкосов и стоек. Придает прочности и устойчивости стропилам.
8. Затяжка. Крепежная деталь, предназначенная для фиксации стропил.
9. Кобылки. Кусок бруса, который удлиняет стропилы, чтобы сделать свес крыш необходимой длины.
10. Свес крыш. Нижняя часть кровли, которая выходит за стены. Предназначена для предохранения стен и фундамента от воздействия атмосферных осадков.

Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

• расчет угла, под которым будет установлена кровля;
• определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
• вычисление размеров обрешетки;
• расчет площадей скатов;
• определение массы материалов, необходимых для кровли;
• вычисление нагрузки и массы утеплителя;
• установление необходимой дистанции между стропилами.

Важно! Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

L = затяжка / 2cosinus А = 4 / 2х0.86 = 2.3 метра.

Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки. В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – 1.025, от 60 градусов и выше – отсутствует.

Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

• для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
• для металлочерепицы – 60 см;
• для профнастила – 90 см.

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

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

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

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

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

Поэтапное возведение ломаной мансардной крыши

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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