Устройство мансардной крыши деревянного дома

Мансардная крыша своими руками

Наличие мансарды позволяет оптимизировать жилое пространство, а также позволяет придать дому более оригинальный внешний вид, уменьшая при этом расходы тепловой энергии на отопление. Если прочность фундамента рассчитана на дополнительную нагрузку, то одноэтажный дом легко можно превратить в двухуровневый. Мансардную крышу не проблематично построить своими руками, не имея особых навыков подобного строительства, если конечно, все делать по правилам, выбрав соответствующие строительные материалы.

На первом этаже окна монтируются в стенах, чего не скажешь о мансарде, так как здесь стены заменяет кровля. В таком случае, конструкция окон на этом этаже существенно отличается, поскольку такие окна должны не только пропускать достаточное количество света, но и выдерживать несколько большие нагрузки, особенно снеговые.

Определяемся с типом кровли

Принимая решение построить красивую мансардную крышу для расширения пространства в доме, необходимо учитывать, что она может быть:

• обычной двускатной, которая достаточно проста в монтаже и надежна в эксплуатации;
• вальмовой или полувальмовой;
• двухскатной ломаной;
• купольной, конической или многоугольной;
• сводчатой. Данная кровля устраивается в виде эффектной параболы или дуги, что значительно улучшает внешний вид здания. В то же время она очень сложна в исполнении, из-за чего практически не применяется в гражданском строительстве.

Достоинства мансард

Мансардная кровля отличается большим количеством достоинств при полном отсутствии недостатков.

Поэтому о достоинствах следует знать:

• жилая площадь расширяется весьма существенно без огромных финансовых вложений;
• привлекательность всего здания существенно улучшается;
• увеличивается площадь жилых помещений без изменения площади застройки;
• создаются хорошие условия для жизни членов семьи;
• сроки возведения мансардной крыши минимальны;
• при правильном утеплении мансарда становится теплым, уютным помещением;
• строительство мансарды отличается простотой монтажа и экономичностью.

Вентиляция мансардной крыши

Прежде всего стоит отметить разновидности систем вентиляций, которые устанавливают вообще в доме и в частности в конструкции мансарды:

• Естественный приток и вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка;
• Естественный приток и принудительная вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка.

Самым простым решением, требующем минимальное количество затрат является первый вариант системы вентиляции. Для обеспечения в такой разновидности конструкции постоянного притока воздушных масс можно применить оконные или стеновые устройства-клапана.

Вентиляция в пространстве крыши для мансарды проходит естественным образом, воздушные потоки самопроизвольно передвигаются под материалами кровли.

Направлены потоки воздуха с нижней части системы (от карниза) к верхнему (к коньку). В некоторых случаях для обеспечения крыше вентиляции достаточно соорудить грамотно всю конструкцию и в дополнительных устройствах не будет необходимости.

В такой системе также имеются слои, которые обеспечивают вентиляцию мансардной крыши.

Представлены такие слои:

• Перекрытием;
• Каркасом здания;
• Карнизом;
• «Подошвенной» доской;
• Стропильной системой;
• Направленным движением воздуха.

Удобным вариантом является ломаная крыша мансарды, которая позволяет сохранить максимум полезной площади. Ломаная кровля может быть классической и полнообъемной. В классическом варианте верхний скат делают под углом 30, а нижний – 60. В полно объемном не придерживаются этого правила, а исходят из формирования максимальной полезной площади.

Двускатная кровля является самой популярной для обустройства мансарды, поскольку достаточно удобна по функциональности, недорога и популярна в современной архитектуре. Стропильные системы двускатных крыш бывают висячего и наклонного типа.

Стропильная система висячего типа. В этой схеме стропила опираются с одной стороны на несущие стены, а с другой соединяются с противоположными стропилами. Для обеспечения жесткости стропила скрепляются нижней затяжкой или ригелем сверху, либо затяжкой и ригелем одновременно (при большем пролете).

Мой опыт

При строительстве мансарды я выбрал ломаную крышу. На монтаж стропильной системы был закуплен сосновый брус сечением 50х100 мм. Шаг между стропильными ногами — 90 см, наибольшая длина пролета — 3 метра. Угол наклона кровли — 30 градусов для верхних скатов и 60 для нижних.

Темные закоулки мансарды. Лежень и стойки изготовлены из бруса 100х50 мм.

Обрешетка под кровельный материал (профлист) собрана из необрезной доски толщиной 25 мм. Именно из необрезной — просто потому, что ее цена ниже, а внешний вид при укладке под кровлю не имеет никакого значения. Шаг обрешетки — 25 см.

Ригель стягивает верхние стропила примерно в середине их длины. Подвесной потолок из ГКЛ собран на потолочных профилях, закрепленных к стропильным ногам и ригелям прямыми подвесами.

Благодаря высокому расположению ригеля потолок имеет наклонные участки. Высота мансарды в центре — 2,6 метра, внизу наклонного участка потолка — 1,9 м.

Конструкция стропильной системы доказала свою прочность: четыре сезона она успешно противостоит типичным для севастопольских зим сильнейшим ветрам.

Стропильная система мансардной крыши: инструкция

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

Конструкция стропильной системы состоит из обязательных элементов:

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

Стропильная система примерно выглядит следующим образом как на фото:

Стропильная система мансардной крыши

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

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

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

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

Крепление стропил к опорному брусу

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

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

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

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

Кровельный пирог крыши

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

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

Схема устройства вентилируемого окна

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Определившись с дизайном мансардного помещения, приступают к монтажу каркаса крыши. При этом основные ее элементы и узлы определяются формулой расчета, которая поможет подобрать профиль, длину и сечение элементов системы, шаг их расположения, способы соединение деталей. Учитывая особенности чердачной крыши, часть помещения будет иметь низкий потолок.

[su_label type=»success»]Совет:[/su_label] [su_highlight background=»#E0FEC7″]в местах, где потолок мансарды находится слишком низком, можно расположить ниши для хранения вещей, различные модульные шкафчики, стеллажи.[/su_highlight]

Стропильная система крыши: составление проекта

Сначала определяются с выбором схемы каркаса мансардной крыши. В строительстве стропила делят на наслонные и висячие. Наслонные опираются на стены дома, и устанавливаются в зданиях, где расстояние между стенами не превышает значение 6,5 м, а висячие — монтируют на затяжку и мауэрлат. Если ширина пролетов большая, стропильную систему необходимо усилить дополнительными связями.

Разные схемы-проекты стропильной системы мансардной крыши, их отличия

Для расчета предполагаемых нагрузок существуют специальные формулы.

Для определения снеговой нагрузки воспользуетесь формулой: S=Sg*µ.
В которой:
S — нагрузка снеговая,
Sg — вес покрова снега на 1 м 2 площади (данный показатель можно найти в СНИП — разделе «Стропильные системы»),
µ —коэффициент, зависящий от угла наклона кровли (он составляет 1,0 — для плоских крыш с наклонным углом в 25 градусов, и 0,7 — для крыш с наклоном от 25 до 60 градусов).
Для расчета ветровой нагрузки применяется следующая формула:
W = Wo*k
В которой:
Wo — норма ветровой нагрузки, определяющаяся по таблице СНИП индивидуально для каждого района страны,
k — коэффициент, который определяет колебание ветровой нагрузки в зависимости от высоты дома и типа местности его расположения.

[su_label type=»info»]Внимание:[/su_label] [su_highlight background=»#D9F0F9″]для крыши с крутыми склонами снеговые нагрузки учитывать не обязательно.[/su_highlight]

Для расчета других элементов мансардной крыши и сечения стропил можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Необходимо указать кровельный материал, материал изготовления чердачных перекрытий, а программа выдаст расчет обрешетки, угол сечения и расстояние между стропилами мансардной крыши.

Онлайн-программа для расчета

Материалы для изготовления стропильной системы

Чаще всего каркас для мансардной крыши сооружают из дерева. При этом следует подбирать прочную древесину, способную противостоять перепаду температур и гниению. Подойдет для этих целей материал первого сорта хвойных пород и лиственница.

[su_label type=»success»]Совет:[/su_label] [su_highlight background=»#E0FEC7″]для защиты стропильной системы, древесину следует обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.[/su_highlight]

Пропитка стропил мансардной крыши антисептиком

Если на крышу предполагаются большие нагрузки, то могут применяться металлические стропила мансардных крыш. Они могут опираться на деревянные балки, или всю конструкцию полностью изготовляют из металла.

Стропильная конструкция мансардной крыши состоит из ферм. А стропила для мансарды (ноги) выступают составляющими элементами каждой фермы. Количество ферм определяется длиной фасада и шагом их установки.

Ферма — металлическая стропильная система мансардной крыши, фото

Металлическая конструкция крыши крепкая и долговечная, но имеет она и недостатки, связанные с доставкой и монтажом, а также ее высокой стоимостью.

Стропила для мансардной крыши: базовые конструкции ↑

Стандартная схема ↑

Классическая схема стропильного каркаса мансарды – пятиугольная, где стойки мансарды образуют стенки внутреннего пространства. В сечении его можно условно разделить на несколько простейших плоских геометрических фигур. В центральной части расположен прямоугольник, с боков – зеркально развернутые прямоугольные треугольники, поверх них – равносторонний треугольник.

Сначала устанавливают угловые, после чего рядовые стойки, которые будут служить в качестве каркаса внутреннего помещения. Они опираются в перекрытие мансарды через лежень. Фиксируют их через врубки, продублировав места соединения, используя уголки из металла либо зубчатые пластины. Устойчивость конструкции при необходимости можно повысить, если установить подкосы под подпорки. При устройстве каркаса на бетонном основании под лежень подстилают гидроизоляцию из битума.

По выставленным стойкам устанавливают прогоны. Затяжки крепят к ригелям, завершив таким образом строительство каркаса мансардной крыши. Вдоль стен мансарды под прямым углом располагают треугольники из наслонных стропил. Нижняя пятка должна опираться опираются на мауэрлат , а верхний конец на прогон, справа или слева. Чтобы обеспечить устойчивость конструкции под воздействием неравномерных нагрузок, треугольники связывают схватками. Сверху их венчают треугольники, сформированные висячими стропилами. Затяжка в них одновременно служит для мансарды потолочной балкой.

Обычно в скатных конструкциях стропилины привязывают к мауэрлату через одну. Однако при монтаже мансарды рекомендуется привязывать каждую. Проблема в том, кровля мансардной крыши постоянно будет находиться под угрозой срыва порывистым ветром из-за круто установленных стропилин.

Вынос стропил за поверхность стен ↑

Внутреннее пространство конструкции запланированной мансарды может получиться слишком узким. В подобных случаях прибегают к другому способу – выносят стропилины за стену. Опорой для них вместо мауэрлата фактически станет перекрытие. В принципе при таком подходе можно обойтись практически без мауэрлата. Однако использование усиливающих подкосов становится обязательным, так как края боковых треугольников остаются без какой-либо опоры.

Выделим основные этапы технологии возведения каркаса по этой схеме:

Начинают с установки перекрытия. Балки подбирают, приняв во внимание, что перекрытие в будущем будет нагруженным. Рекомендованное сечение – 15 на 20 см. Установив для начала крайние балки, определяют контур свесов карнизов. После укладки начального бруса проверяют форму прямоугольника, образованного стенами. Изменяя положение балок, ее максимально приближают к прямоугольной.

После установки между крайними балками натягивают шнуры, после чего укладывают по ним оставшиеся бруски. Перед фиксацией балок проверяют высоту и их шаг укладки. Последний должен равняться шагу укладки стропилин. Для утепленной мансарды за оптимальный шаг укладки стропилин принято считать 60 см, чтобы он совпадал с шириной теплоизоляционной плиты кровельного пирога. Чтобы обеспечить подобную частоту укладки, стропила нужно использовать доски 50*150 мм.

От краев откладывают расстояние, соответствующее длине короткого катета, на балке выбивают гнезда в треть ее высоты. Из шипов согласно глубине гнезда вытесывают опоры. Для них подойдут брусы следующих сечений: угловые – 10*15 см, рядовые – 5*10 см. Конечно, достаточно, чтобы они были длиннее, чем проектная высота точно на величину шипа, однако лучше брать их с запасом на случай возможных ошибок при стесывании. Угловые опорные стойки скрепляются при помощи временных распорок. После чего их соединяют строительным шнуром. По нему выверяют расположение гнезд теперь уже для рядовых стоек, выбивают их, затем устанавливают стойки. По центру фронтонов устанавливают несущие опоры. На них укладывают прогоны, изготовленные из досок 5 на 15 см. Их крепят уголками, используя по два-три гвоздя на каждую сторону. В итоге формируется каркас помещения. В качестве ригелей выступят бруски, которыми соединяют противолежащие опоры. Под каждый брусок устанавливают временную опору, скажем, дюймовку 2,5 на 15 см. Такой же дюймовкой скрепляют временно ригели и сверху, отложив от краев по 20–30 см. Чтобы облегчить дальнейший монтаж верхнего яруса, изготавливают временный настил из досок. Для нижнего яруса подготавливают шаблон стропил и изготавливают по нему стропила.

Устанавливают торцовые стропилины, соединяют их шнуркой и, ориентируясь на ее направление, укладывают стропила нижнего яруса. Точно также изготавливают шаблон стропил для верхнего яруса. Одновременно готовят его зеркальный аналог. В верхней части стропилины должны опираться одна на другую. После примерки изготавливают требуемое количество стропил для верхнего яруса из досок 5 на 15 см. Ригели не должны провисать. Делают это с помощью бабки нужного размера, которую фиксируют к фермам верхнего яруса. Причем жесткое крепление нужно только в районе конька. Дальше стропилины прикручивают к стенам, используя проволочные связки. Далее устанавливают каркас фронтона под подшивку. В завершении укладывают обрешетку. Шаг обрешетки согласуют с характеристиками кровельного покрытия.

Использование каркасных модулей ↑

Отличие данного способа от предыдущего в использовании вместо отдельных опор, которые установлены на перекрытии, полностью готовых к фиксации модулей-блоков. Они формируют стены будущего мансардного помещения. Модульный метод дает возможность оптимизировать процесс строительства мансарды, поскольку модульные элементы собираются на земле. В таких условиях намного проще обеспечить точность выполнения узловых соединений.

У этого метода есть недостаток – вес готовых блоков. Транспортировать собранные блоки на крышу без использования грузоподъемной техники достаточно сложно – понадобятся усилия как минимум четырех человек.

Дощато-гнездовой каркас ↑

Владельцам дачных домиков тоже хочется сэкономить место. Однако мощная мансарда для этих случаев никак не подойдет. Отличным вариантом станет маловесная дощатая конструкция из наслонных стропил, закрепленная на гвозди.

Для опорных элементов используют две доски и между ними устанавливают отрезки из бруска. Созданная таким способом система намного легче, чем собранная из цельных брусьев. Пространственную жесткость обеспечивают ветровые схватки – с их помощью опоры соединены со стропилами.

Устройство ломаной мансардной крыши и ее отличия

Как уже говорилось, крыша с ломаными скатами несколько отличается от простой двускатной крыши. Разница заключается в форме противоположных скатов: они представляют собой не прямую линию, а состоят из двух соединенных под тупым углом скатов. Крыша может быть как симметричной, так и иметь различную форму противоположных скатов – это зависит от проекта.

Благодаря ломаной форме ощутимо увеличивается полезный используемый объем мансардного помещения. Нижнюю часть стропил обычно устанавливают под углом около 60 градусов к горизонту, а опорные стойки, поддерживающие эти стропила, играют роль каркаса внутренних стен. Верхняя часть стропил чаще всего устанавливается под небольшим углом, от 15 до 45 градусов – это позволяет сэкономить материалы, но сохранить функциональность крыши и ее устойчивость к снеговым нагрузкам.

Вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытий, прогоны и соединяющие их затяжки образуют параллелепипед, ограничивающий внутренние размеры мансарды. Для придания конструкции дополнительной жесткости устанавливают подкосы между балками перекрытий и нижними стропилами. После установки верхних стропил для укрепления фермы и устранения провисания ригелей устанавливают подвесные опоры – бабки. Для дополнительного укрепления нижних стропил их стягивают со стойками с помощью схваток. Крепление элементов производят с помощью гвоздей и болтов или шпилек.

Что представляет собой мансардная крыша

Мансарду можно построить из пеноблока или из подходящего, вам материала.

Возвести, мансарду не представит особого труда, но необходимо терпение, трудолюбие, подходящие материалы и наличие инструмента.

Форму и конструкцию крыши обязательно нужно внести в проект дома, дабы избежать казусов при дальнейшей эксплуатации.

Вы можете для строительства дома с мансардой взять типовой проект либо же заказать его у профессионалов. В такой документации вы вполне сможете понять с чего начать и выбрать для себя подходящие материалы для строительства.

Теперь можно закупить всё необходимое, но прежде оборудовать место для хранения стройматериала и инструментов. Место для хранения должно быть сухим и иметь крышу, чтобы дождь или снег не могли навредить материалу для стройки.

Так же под навесом можно будет оборудовать небольшую мастерскую, для изготовления некоторых деталей дома или крыши. Для дома из пеноблока или у кого нет возможности построить полноценный второй этаж, выбор мансардной крыши будет оптимальным вариантом. Дом из пеноблока будет бюджетным вариантом. Далее мы рассмотрим устройство мансарды.

Материалы, необходимые для строительств а мансардной крыши

Кровля является наружным покрытием крыши, она защищает внутреннюю часть мансарды и может быть выполнена из различных материалов.

Для кровли, как правило, используют такие материалы:

• Керамическую плитку;
• Битумную черепицу;
• Профилированный оцинкованный лист;
• Металлический прямой шифер;
• Асбестоцементный волновой шифер и другие материалы, подходящие для перекрытия крыши.
• Доска, которая покрывает остов из стропил, называется обрешёткой.
• Верхние детали конструкции стропил называют коньковым прогоном.
• Стропилами называют наклонные рёбра жёсткости, костяк, который формирует форму мансарды.
• Мауэрлат – это деревянные балки, соединяющие креплениями мансарду со стенами по всей площади строения.
• Специальные балки, связывающие стропильную систему с вертикальными стойками и продольными балками, называют диагональными связями.
• Внутренние опоры – балки которые служат опорой стропильной конструкции.
• Изоляция

Этапы строительства мансардной крыши своими руками

После ознакомления с названиями устройства крыши, можем продолжить далее разбирать строительство поэтапно.

Первый этап

При строительстве мансарды на каменной коробке нужно подумать о закреплении мауэрлата шпильками или анкерами на расстоянии не больше двух метров.

В местах расположения анкеров брус размечают, делают в нем отверстие и надевают на анкера, затем фиксируют мауэрлат гайками к стене.

Для упрощения разметки необходимо положить брус на анкера и легонько пройтись молотком сверху, после этих манипуляций должны остаться следы, они и будут местами для сверления отверстий.

Второй этап

Вторым этапом возведения мансарды станет установка балок перекрытия.

Действия должны быть последовательными.

В первую очередь устанавливаются балки крайние с торцов, потом промежуточные. Между промежуточными и крайними балками необходимо натянуть капроновый шнур или леса, еще можно воспользоваться лазерным уровнем или нивелиром. Эти приспособления нужны для указания плоскости.

Третий этап

Устанавливаем, выравниваем по отвесу вертикальное положение и закрепляем опорные стойки.

Укрепляем укосинами и делаем горизонтальные прогоны.

Нужно учитывать, что стойки ставят в равном количестве с балками перекрытия по двум параллельным сторонам мансарды.

Жёсткость опорной конструкции обеспечивают горизонтальные прогоны.

Четвертый этап (стропильная система)

Подготовленные по шаблону детали стропильной конструкции устанавливаем согласно плану и фиксируем к вертикальным опорам.

Элементы можно зафиксировать с помощью досок или металлических пластин с отверстиями.

Пятый этап (фронтоны и обрешетка)

З ашиваем фронтоны, оставляя место для окон, прикрепляем по всей крыше доски обрешётки. Это самая простая работа при строительстве мансарды.

Шестой этап

Вот мы подошли почти к завершению строительства и это утепление мансардной крыши своими руками.

В современном строительстве используют разнообразные материалы для утепления и гидроизоляции, вы их сможете приобрести в любом строительном магазине.

Окончательный этап

После того как крыша накрыта кровлей, прокладываем систему водоотводов именно она придаст законченный вид. Конечно это еще не совсем финал, ведь вам предстоят внутренние работы по отделке мансарды, но об этом не в этой статье.