Как сделать монтаж стропильной системы мансардной крыши

При строительстве жилого дома естественным желанием владельца является максимально использовать площадь будущего строения и обустроить подкровельное пространство в помещение, пригодное для жилья или, так называемую, мансарду. Двухскатная крыша оптимально подходит для решения данной задачи, поскольку её конструкция изначально предполагает наличие значительного внутреннего пространства, которое может быть использовано, в том числе, и как жилое помещение.

О мансардных окнах. Как сделать простое мансардное окно своими руками

Хотим в садовом домике устроить мансарду с окном в крыше. Приобрести специальный стандартный зарубежный оконный блок по понятным причинам не в состоянии. Опишите, пожалуйста, самую несложную конструкцию такого окна.

Напомним, что мансардой называется жилое помещение на чердаке дома под скатом крыши. Слово это французское, и уже только один многословный перевод его на русский язык говорит о том, что для российской архитектуры мансарда — дело новое. В наших краях с довольно суровым климатом на чердаках не жили. А достаточно высокие крыши с крутыми скатами, характерные для домов в России, служили в первую очередь для того, чтобы снег с них сползал сам, а еще под такими крышами на чердаках было удобно хранить березовые и дубовые веники для бани (их запасали много), сушить целебные травы, связанные в пучки, складывать разный хлам, который сразу выкинуть было жалко.

Застекленные крыши в своих домах обычно сооружали только художники и скульпторы — их работа требовала много естественного света. У подобных крыш стекла устанавливали, как правило, в рамы на замазке заподлицо с крышей. Устройство же на скатах крыш настоящих открывающихся окон сопряжено с необходимостью создания плотного водонепроницаемого сопряжения коробки окна с крышей.

Как известно, оконные рамы раньше всегда вязали только из дерева, они считались при этом довольно сложным и дорогим столярным изделием, которое следовало предохранять от воды. Поэтому окна в стенах домов устанавливали и устанавливают с некоторым поднутрением относительно наружной поверхности стен, а над оконными проемами предусматривают карнизы, обеспечивающие надежную защиту окон от дождя. Условия жизни окон, расположенных на скатах крыши, гораздо более суровы, так как при дожде они находятся буквально в потоке воды. Так что установка окон в скатах крыш требовала от мастера большой аккуратности и делом была непростым.

С применением новых материалов (металл, пластмасса) для изготовления оконных рам конструкции мансардных окон стали проще и надежнее. Появились даже целые фирмы, занимающиеся «мансардным делом». Однако, фирменные рамы далеко не каждому по карману. Приходится выходить из положения самостоятельно, что проще всего сделать с помощью традиционных деревянных рам.

Рис. 1. Разновидности крыш: а — односкатная; б — двухскатная; в — сводообразная; г — крыша «шалаш»; д — крыша «двояко-выпуклый шалаш»; е — двухскатная с изломом скатов; ж — четырехскатная.

Но прежде чем перейти к рассмотрению сравнительно простой конструкции мансардного окна, поговорим о самой мансарде. Использование чердака в качестве жилого помещения, хотя бы только летом, весьма желательно просто из экономических соображений. Чердак-мансарда обходится гораздо дешевле, чем строительство обычного второго этажа. Даже небольшой дачный домик с хорошо спланированной мансардой с окнами в крыше станет достаточно просторным.

Стремление иметь у дачного домика обширный чердак обусловило строительство крыш самой разной формы (рис. 1). Заметим, что крышей «шалаш» (рис. 1, г) обычно устраивают два этажа и небольшой чердак (в этом случае оба этажа нуждаются в окнах на скате крыши). Наиболее распространенная крыша – двухскатная с изломом скатов (рис. 1, е), которая обеспечивает у чердака наибольшее жизненное пространство. Очень удобны для создания мансарды двухскатные крыши с разным уклоном скатов и двухскатные с изломом одного из скатов (несимметричные крыши).

Преимущества

Несмотря на то, что данный способ покрытия дома выйдет дороже обычной двухскатной крыши, он имеет целый ряд плюсов:

  1. Этот вариант позволяет увеличить жилплощадь, будучи  значительно дешевле по стоимости, чем возведение пристройки или дополнительного строения.
  2. Для многих владельцев загородных участков экономия имеющегося земельного пространства – это существенный плюс данного способа увеличения полезной площади дома.
  3. Энергозатраты на обогрев дома при таком варианте снижаются приблизительно на 30% за счет уменьшения тепловых потерь, идущих через кровлю.
  4. Если рассматривать эстетическую сторону, то дом с мансардным этажом выглядит интереснее обычных строений с треугольными крышами.
Читайте также:  Способы крепления мауэрлата к газобетону

Как сделать расчет кровли

Для того, чтобы сделать расчет количества кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляционной пленки следует прежде всего определить площадь будущей кровли. Особенно сложно выполнить необходимые расчеты в том случае, если кровля ломаная и имеет сложную конфигурацию. При этом рисуется схема мансардной крыши и разбивается на простые геометрические фигуры. Далее вычисляется площадь каждой фигуры. Полученные результаты складываются.

Площадь треугольника вычисляется по формуле S=(bxh)/2, где b – длина основания треугольника, h – его высота. Формула расчета площади трапеции – S=((a+b)/2)xh, где a и b – основания трапеции, h – ее высота. Формула круга – S= пxr2, где r – радиус круга. Число п=3,14Мансардная крыша. Чертежи позволяют без проблем рассчитать площадь кровли

Как рассчитать угол наклона скатов крыши частного дома? Для этого необходимо учитывать следующие факторы:

Как сделать расчет кровли
  1. Используемый кровельный материал. Производители всегда указывают какой минимальный и максимальный угол наклона допустим для того или иного его вида;
  2. Климатические условия. Мансардная крыша своими руками устраивается с учетом того, в каком регионе расположено здание. Чем круче угол наклона, тем большую нагрузку на кровлю будет оказывать ветер. Но при этом нагрузка от снега и льда на кровельный пирог и стропила будет меньше;
  3. Назначение постройки. Конструкция мансардной крыши в нашем случае должна разрабатываться с учетом того, что в последующем это будет жилое помещение. Поэтому рекомендуется выбирать такой угол, чтобы высота от балки перекрытия до верхней точки кровли была не менее 2,5 м с учетом толщины теплоизолятора и обшивки.

Расчет стропильной системы мансардного этажа (шаг, сечение брусьев, наличие ригелей и т.д) выполняется с учетом максимально допустимого прогиба стропил по длине. При этом должны быть соблюдены нормативы СНиП.

[su_label type=»info»]На заметку:[/su_label] [su_highlight background=»#d3e8fe»]Проще всего в наше время выполнить расчет мансардной крыши онлайн. Для этого в интернете существуют специальные сервисы.[/su_highlight]

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Планирование и проектирование двухскатной крыши ломаного типа несколько сложнее, чем расчёт кровли классического типа, однако зная её конструкции и основные принципы устройства это можно выполнить своими руками. Предварительно необходимо тщательно продумать её общее строение, в том числе:

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
  • план мансардного помещения, его функциональное назначение, конфигурацию, площадь и высоту;
  • углы уклона верхних и нижних скатов с учётом территориального расположения постройки и эстетической привлекательности;
  • конструкцию фронтонных частей, наличие в них окон, вид материала для внешней отделки;

    Чертеж ломаной крыши с мансардой

  • тип кровельного материала, утепление, гидро- и пароизоляцию.
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Когда определены основные практические моменты будущей крыши, можно приступать к проектированию и расчету стропильной системы. Её основными конструктивными элементами являются следующие составляющие:

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
  1. Мауэрлат — брус, уложенный на несущие стены, функциональным назначением которого является равномерное распределение нагрузок от стропильной системы к зданию.
  2. Стропило или стропильная нога — доска, которая формирует общую конфигурацию кровли и служит основанием для внешнего кровельного покрытия, в том числе:
    • боковые или нижние, они устанавливаются по наклонной технологии;
    • коньковые или верхние, имеют висячую конструкцию.
  3. Стойки — брус, установленный вертикально и выполняющий роль опор стропильной системы, а также каркасом для мансардного помещения.

    Каркас для мансардной крыши

  4. Верхняя обвязка или прогон — горизонтально уложенный брус, который связывает все стойки вдоль несущей стены и формирует линию излома кровли.
  5. Балка чердачного перекрытия, затяжка или ригель — брус или доска, соединяющие стойки одной стропильной пары сверху и служащие основанием для соединения боковых и коньковых стропилин, а также выполняющие функцию распора.
  6. Подвесная стойка — доска, которая нижней своей частью опирается на затяжку, а верхней фиксирует соединение пары коньковых стропил и обеспечивает распределение нагрузки между элементами.

    Устройство мансардной крыши

  7. Подкосы — брусовый упор боковых стропил, нижняя часть которого упирается в основание стойки под углом, а верхний край в стропило.
  8. Обрешётка — доски, закреплённые по внешней поверхности стропилин поперек, которые служат основанием для кровельного покрытия.
  9. Контробрешётка — бруски, устанавливаемые по внешнему торцу стропила вдоль и обеспечивающие фиксацию гидроизоляционного материала.
  10. Кобылка — доска, которая удлиняет стропило для формирования полноценного свеса кровли.

    Макет ломаной крыши с мансардой

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Надо отметить, что стропильная система ломаной крыши может быть выполнена двумя принципиально различными способами:

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
  1. Когда нижние стропила устанавливаются непосредственно на стену с закреплённым мауэрлатом. Данный способ применяется, если по проекту боковые стены здания выше, чем уровень пола мансардного этажа.
  2. Установка боковых стропил осуществляется на балки перекрытия. Такой способ является более актуальным, поскольку позволяет увеличить полезную площадь мансарды.

    Стропильная система ломаной крыши

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Учитывая вышеприведённые особенности проектирование двухскатной кровли с мансардой можно составить правильный проект крыши своими руками.

Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа
Проектирование двухскатной крыши ломаного типа

Элементы конструкции мансардной крыши

Стропильная система под мансардную крышу состоит из таких конструктивных элементов:

  • мауэрлата;
  • стропильных ног или стоек из балок;
  • вертикальных стоек;
  • прогонов;
  • конькового бруса;
  • обрешетки;
  • дополнительных балок, регелей и прогонов.

Основой всей конструкции кровли является мауэрлат, который состоит из деревянных брусов квадратного сечения, крепящихся к внешним стенам здания. К этим доскам крепятся остальные элементы каркаса мансардной крыши. Главным предназначением мауэрлата является восприятие и равномерное распределение всей нагрузки от общей системы кровли на несущие стены здания.

Стропильные ноги или стойки из балок образовывают каркас кровельной конструкции. Для данных элементов следует подбирать доски, которые способны выдержать нагрузку кровельного пирога совместно с наружным покрытием. Для поддержания стоек из балок или стропильных ног используются прогоны, устанавливаемые под углом. Вертикальные стойки удерживают центральную часть стропильных брусьев, предохраняя их от изгиба. Они также создают поддержку для конькового бруса.

Схема устройства конька мансардной крыши

Для обеспечения жесткости будущей кровельной конструкции на длинных стропильных системах монтируется коньковый брус. Обрешетка представляет собой дополнительную деревянную конструкцию, что крепится к стропильной системе, и является основанием для будущей кровли. Виды мансардных крыш

Сегодня существует несколько вариантов крыш мансардного типа, которые имеют различную конструкцию стропильного каркаса:

  • односкатные;
  • двускатные;
  • ломаные состоят из двух или более скатов с разным углом наклона;
  • вальмовые имеют два треугольных ската с коротких сторон крыши и два трапециевидных ската с длинных;
  • полувальмовые имеют два коротких торцевых вальма над фронтальной частью крыши;
  • купольные характеризуются круглой или многоугольной формой;
  • сводчатые имеют в разрезе форму дуги.

Пример удачной реализации мансардной крыши усложненной конструкции

При выборе ломаной крыши, возможно получить большое, функциональное и удобное мансардное помещение без дополнительных работ, связанных с возведением стен. Сегодня многие рачительные хозяева частных домов отдают предпочтение стропильной системы двускатной крыши под профнастил, сооружение которой не нуждается в многочисленных технологических и технических ухищрениях и в неоправданно высоком расходе средств на строительные материалы.

Мансардная вальмовая крыша сложной конфигурации требует особых просчетов нагрузки на фундамент и стены здания

На какой высоте установить мансардное окно?

Мансардные окна — это не только свет и свежий воздух, а так же прекрасный вид из окна! Согласитесь, изюминка загородной жизни как раз и заключается в возможности созерцать красоты окружающей природы.

При выборе высоты установки основное правило — отличный обзор из окна. При этом, как для стоящего, так и для сидящего человека.

Оптимальная высота установки мансардных окон (по ГОСТу): 900-1100 мм от пола до нижней границы прозрачной части. От пола до верха окна должно быть от 2000 до 2200 мм.

Как утеплить крышу мансарды изнутри своими руками

В общих чертах процесс утепления изнутри происходит по одной схеме. Однако существуют некоторые особенности. Часто они связаны с ошибками, совершенными во время укладки кровельного покрытия, а также другими нюансами.

Утепление мансарды изнутри, если крыша уже стоит

При условии правильной укладки кровельного покрытия с гидроизоляцией, утеплить крышу изнутри чердака можно двумя способами. В первом варианте теплоизоляцию укладывают между стропилами, закрывают пароизоляцией, ставят обрешетку, монтируют облицовку.

Второй способ основан на современной технологии.

  1. По ригелям и стропильным ногам натягивают шнуром разметку. Расстояние между полосами равно ширине утеплителя. По разметке крепят металлические держатели в виде планок.
  2. Ниши заполняют минватой. Концевики держателей загибают, чтобы утеплитель не выпадал из ниш.
  3. Минвату закрывают пароизоляцией. Мембрану к держателям крепят пластиковыми защелками.
  4. Прорезают отверстия под окна, проводку, другие коммуникации. Отверстия проклеивают пленкой, при необходимости заливают герметиком.
  5. На пластиковые защелки держателей устанавливают металлический профиль.
  6. Когда вся обрешетка будет закреплена на защелки, крепят гипсокартон или выполняют обшивку другим отделочным материалом.
Как утеплить крышу мансарды изнутри своими руками

Утепление мансарды изнутри, если крыша металлическая

Минусом металлической крыши является образование обильного конденсата. Даже если под кровельным покрытием есть гидроизоляция, после утепления должен сохраняться вентиляционный зазор. Теплоизоляционным материалом лучше использовать плиты Пеноплэкса, из-за устойчивости их к влаге. Утеплитель изнутри укладывают не между, а поверх стропильных ног.

При утеплении изнутри металлической крыши утеплитель укладывают сверху стропил

Можно использовать минвату, но сначала по стропилам крепят гидроизоляционную мембрану. На каждой стропильной ноге устанавливают подвесы, к ним фиксируют металлический профиль. Под получившуюся обрешетку заводят утеплитель, закрывают пароизоляцией. На профиль крепят финальную облицовку. Образованное вентиляционное пространство между теплоизоляционным пирогом и металлической кровлей исключит скапливание влаги от конденсата.

Как утеплить мансардную крышу для зимнего проживания

Обычный чердак даже с утепленной кровлей вентилируется за счет смотровых окон. Если мансарда предназначена для зимнего проживания. Фронтоны, крышу и пол утепляют так, что получается термос. В этом случае важно обязательное соблюдение зазоров между кровельным покрытием и теплоизоляционным пирогом. Через вентиляционное пространство будет отводиться влага. Если утепление крыши выполнено напыляемой теплоизоляцией, то обустраивают принудительную вентиляцию мансарды.

Как утеплить мансарду, если кровля без гидроизоляции

Отсутствие гидроизоляции является ошибкой кровельщиков. Такую крышу тоже можно утеплить, но по другой технологии. Оптимальным вариантом является напыление пенополиуретана. На втором месте идет укладка плит Пеноплекса, так как этот материал не боится сырости. Отсутствие гидро- и пароизоляции для него не страшно.

При использовании минваты гидроизоляцию укладывают поверх стропил

Как утеплить крышу мансарды изнутри своими руками

Если утеплять крышу минватой, вплотную к кровле, огибая стропильные ноги, крепят гидроизоляцию. На стропила фиксируют подвесы, а к ним профиль. Дальнейшая технология стандартная. Под обрешетку заводят утеплитель, пароизоляцию, крепят облицовку. Минусом способа является невозможность проветривания стропил, окутанных гидроизоляцией. Деревянные элементы быстрее сгнивают.

Как утеплять мансардный этаж с двускатной крышей

Крыши мансардного дома бывают простыми и ломаными. Во втором варианте конструкция имеет места соединения стропил, где требуется перегибать утеплитель. По этой причине для ломаных крыш оптимально использовать гибкую теплоизоляцию.

Проще происходит утепление двускатной крыши мансарды обыкновенного типа. Из-за отсутствия сложных участков с перегибами удобно использовать жесткие плиты. Вдобавок можно у двухскатной крыши не создавать потолок, а просто утеплить скаты.

Этапы установки

Монтаж мансардного окна в готовую кровлю проводиться в несколько этапов. Все работы по установке выполняются в следующей последовательности:

  1. В первую очередь нужно подготовить место, где будет проводиться монтаж окна. Для этого в кровле и кровельном «пироге» проделывается проем нужных размеров.
  2. Далее необходимо установить раму. При этом стеклопакет (или просто стекло) лучше демонтировать. Так будет легче проводить монтаж.
  3. Следующий этап – это установка теплоизоляционного барьера. При этом нельзя забывать и про гидроизоляцию.
  4. Далее проводится закрепление всех наружных элементов мансардного окна.
  5. После этого выполняется установка стеклопакета на свое место.
  6. В заключении нужно установить откос.
Этапы установки

Каждый этап нужно выполнять внимательно и тщательно. Особенно это касается теплоизоляции и защите от проникновения влаги. Также особое внимание стоит уделять внешней отделке. Все стыки заделываются гидроизоляцией и покрываются тем же материалам, что и вся кровля. Если для крыши использовался мягкий вариант покрытия, то больших сложностей с этим не будет. Совсем другое дело – это работа с металлочерепицей или другим «твердым» материалом. Здесь придется немного помучится.

Порядок расчета стропил

Грамотно и точно сделанный расчет стропильной системы мансардной крыши позволит соорудить прочную и надежную конструкцию, способную прослужить много лет.

При проведении вычислений учитывают:

Порядок расчета стропил
    вес элементов мансардного помещения;ветровые и снеговые нагрузки.

Поскольку данные показатели в разных климатических зонах разнятся, устройство стропильной системы крыш с мансардой может значительно отличаться. Методика расчета стропил при создании наслонных конструкций проще, чем висячих. В некоторых случаях кровельщики используют комбинированные варианты обустройства каркаса.

Когда предстоит строительство мансарды – чертежи стропил и сложные расчеты желательно доверить профессионалам с большим опытом подобной работы. Дело в том, что при выполнении вычислений используют математические формулы и разные коэффициенты.

Благодаря расчету веса кровли узнают величину нагрузки, которую выражают в килограммах на один «квадрат» стропильной конструкции. Обычно среднее значение данного параметра для жилых строений составляет около 50 кг/м².

Порядок расчета стропил

Расчеты ветровых и снеговых нагрузок в регионах с неблагоприятными климатическими условиями указывают на то, что стропильные системы двускатных мансардных крыш нужно делать со спаренными стропилами и сплошной обрешеткой – они позволят избежать деформаций каркаса.

Утепление мансардных крыш

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.

В связи с тем, что мансарда – это жилое помещение, эксплуатируемое круглый год, то утепляются в ней все поверхности, имеющие контакт с внешней средой. Утепление производят многослойным, состоящим из таких слоев, как паро-, тепло- и гидроизоляторы.

В качестве бюджетного варианта утепления используют минеральную вату.

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.