Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
Мансардная крыша своими руками, в принципе, может быть построена, но только с помощью опытного, знающего мастера, так как это — достаточно сложная и массивная конструкция.
Мансардное помещение может быть устроено под разными типами крыш, но самыми популярными являются двускатная или ломаная конструкции. По схеме своего строения они несколько различаются между собой.
Чтобы определиться, какая из конструкций в большей степени подходит для определенного дома и будет проще в монтаже, нужно подробнее рассмотреть оба этих самых применяемых варианта.
Кроме этого, мастер, который будет строить мансарду должен разобраться, какую из двух существующих видов конструкций стропильной системы выбрать.
Любая крыша относится к одному из двух видов стропильных систем — это висячая и наслонная конструкции. Каждая из них имеет свою особенность, и какую из них выбрать — будет зависеть от того, как расположены несущие стены строения.
Висячая конструкция
Висячей конструкцией называют систему стропил, которая опирается только на крайние капитальные стены. Это происходит тогда, когда в самом здании, кроме внешних стен дома, нет больше капитальных перегородок.
Такую конструкцию можно использовать только в том случае, если между двумя капитальными стенами расстояние будет не больше 8 метров, так как эта система дает большую нагрузку на фундамент несущих стен.
Чтобы ослабить эту нагрузку, в висячей системе используют различные элементы, такие, как бабки и затяжки, ригели и подкосы.
Например, подкосы, как бы подтягивают балки перекрытия к стропильным ногам, а бабка подвешивает затяжку к коньковому соединению.
В висячей системе используют для балок перекрытия достаточно толстые бруски или отесанные бревна, устанавливающиеся на ребро. Их сечение должна быть не менее 100 × 200 мм. Чтобы не ошибиться в параметрах, так как пол в мансардном помещении должен быть очень надежным , рекомендовано расчеты поручить сделать специалисту.
Возводите мансардную крышу своими руками?
Наслонная система
В отличие от висячей системы, наслонная держится не только на двух внешних несущих стенах, но и на капитальных перегородках, которые установлены на фундаменте. Поэтому , планируя постройку мансарды, нужно заранее продумать конструкцию фундамента, если устраивается его ленточный вариант, на котором будут возводиться капитальные перегородки. Наслонная система идеально подходит для устройства под ней мансарды, так как выдерживает значительно большие нагрузки, чем висячий вариант. Она дает надежную основу для балок перекрытия, а значит – и для пола мансарды.
Если же возводить ломаный вариант мансардной крыши, то может быть использована комбинированная система устройства кровли, т.е . коньковые стропила устраивается в виде висячей системы, а боковые — по наслонному типу.
Типы крыш с мансардным помещением
При строительстве дома из кирпича или блоков с мансардой очень часто ее фронтальная сторона сразу возводится из того же материала. Это очень удобно потому, что не придется рассчитывать параметры этих элементов крыши и собирать их из брусков, а затем поднимать на стену. Однако, нужно помнить о том, что стены строения должны стоять на на дежном фундаменте и иметь должную толщину, так как такой фронтон дает очень большую нагрузку на основное строение.
Если же мансарда будет исполнять роль еще одного этажа дома круглогодично, то сложенная из кирпича или пеноблоков фронтонная стена — это идеальный вариант дл я создания под крышей жилого помещения.
Чтобы мансардные комнаты при двускатной крыше имели нормальную высоту и просторные комнаты, угол скатов крыши должен составлять примерно 45— 50 градусов, в зависимости от ширины торцевой части строения. Если брать угол меньше – существенно уменьшится полезный объём помещения. Увеличение крутизны скатов приведет к неоправданно высокой крыше, ее утяжелению, большей парусности при сильной ветровой нагрузке, перерасходу материалов.
Монтаж двускатной крыши, безусловно, проще, чем ломаная конструкция, так как используются ровные стропила от обреза стен и до конька, безо всяких перегибов и дополнительных связей. Однако, ломаная конструкция дает возможность сделать помещения в этой части дома более просторными, а потолки — более высокими.
Ломаная система стропил и в расчетах , и в исполнении, и в настиле кровельного покрытия значительно сложнее, но она не только создает под крышей более просторное пространство, но и придает всему строению солидность.
Сложность ломаной системы состоит в большем количестве достаточно сложных связующих узлов. Все связки должны быть выполнены по существующим правилам — только в этом случае крыша будет устроена устойчиво и надежно .
При ломаной системе — большое количество сложных соединений деталей
Если стены выстроены из камня или кирпича, то, как и в первом варианте мансарды, фронтальные части могут быть выложены заранее, в процессе общей кладки. В этом случае, чтобы создать стропильную систему, останется, ровняясь на готовые фронтоны, установить промежуточные стропила и подпорные крепления к ним.
Видео: стропильная система мансардной ломаной крыши
Прежде чем закупать и готовить материал для любой из представленных систем, необходимо составить проект конструкции с проставленными размерами – он станет основным руководящим документом для подготовки и сборки всех элементов в процессе монтажа.
Для того, чтобы статья про двускатную крышу оставалась кратной пошаговой инструкцией пошаговую информацию по креплению стропил к мауэрлату мы вынесли в отдельную пошаговую технологию — .
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — конек , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- Утеплительные материалы – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
сечение стропил (мм) Расстояние между соседними стропилами (мм) 300 600 900 300 600 900 1.0 кПа 1.5 кПа высший 40×89 3.22 2.92 2.55 2.81 2.55 2.23 40×140 5.06 4.60 4.02 4.42 4.02 3.54 50×184 6.65 6.05 5.28 5.81 5.28 4.61 50×235 8.50 7.72 6.74 7.42 6.74 5.89 50×286 10.34 9.40 8.21 9.03 8.21 7.17 1 или 2 40×89 3.11 2.83 2.47 2.72 2.47 2.16 40×140 4.90 4.45 3.89 4.28 3.89 3.40 50×184 6.44 5.85 5.11 5.62 5.11 4.41 50×235 8.22 7.47 6.50 7.18 6.52 5.39 50×286 10.00 9.06 7.40 8.74 7.66 6.25 3 40×89 3.06 2.78 2.31 2.67 2.39 1.95 40×140 4.67 4.04 3.30 3.95 3.42 2.79 50×184 5.68 4.92 4.02 4.80 4.16 3.40 50×235 6.95 6.02 4.91 5.87 5.08 4.15 50×286 8.06 6.98 6.70 6.81 5.90 4.82 суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки 2.0 кПа 2.5 кПа высший 40×89 4.02 3.65 3.19 3.73 3.39 2.96 40×140 5.28 4.80 4.19 4.90 4.45 3.89 50×184 6.74 6.13 5.35 6.26 5.69 4.97 50×235 8.21 7.46 6.52 7.62 6.92 5.90 50×286 2.47 2.24 1.96 2.29 2.08 1.82 1 или 2 40×89 3.89 3.53 3.08 3.61 3.28 2.86 40×140 5.11 4.64 3.89 4.74 4.31 3.52 50×184 6.52 5.82 4.75 6.06 5.27 4.30 50×235 7.80 6.76 5.52 7.06 6.11 4.99 50×286 2.43 2.11 1.72 2.21 1.91 1.56 3 40×89 3.48 3.01 2.46 3.15 2.73 2.23 40×140 4.23 3.67 2.99 3.83 3.32 2.71 50×184 5.18 4.48 3.66 4.68 4.06 3.31 50×235 6.01 5.20 4.25 5.43 4.71 3.84 50×286 6.52 5.82 4.75 6.06 5.27 4.30 Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее утеплительными и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует
Гидроизоляционная и ветрозащитная пленка, обрешетка и контробрешетка на поверхности крыши
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым стропилам. Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.
Расчет ломаной мансардной крыши
Схема расчета ломаной мансардной крыши. Малейшие погрешности при распределении нагрузок могут спровоцировать некачественное создание несущей конструкции, которая не выдержит весь вес кровли и стропильных ног.
Главный параметр мансардного помещения – полезный объем. Для площади мансарды это расстояние не менее 0,9 м от пола до потолочного изгиба. Оставшееся пространство считается «глухой зоной», пригодной для обустройства, например, кладовой. Расчет общей произвести несложно – для этого понадобится план будущей мансарды. Вся крыша представляет собой совокупность множества геометрических фигур. Достаточно подсчитать площадь каждой из них и сложить получившиеся значения. В результате можно узнать общую площадь кровли, на которую можно ориентироваться при закупке необходимого материала.
Не менее важный момент – выбор подходящего материала, которым будет покрываться мансардная крыша. От этого будет зависеть угол наклона крыши. Если он выбран неправильно, то это чревато серьезными последствиями, вплоть до разрушения. Неверный наклон может способствовать накоплению снега, массу которого стропильный каркас может и не выдержать. С другой стороны, слишком крутая крыша подвержена воздействию ветровой нагрузки. То есть, помимо типа кровельного материала, значение имеет и климатическая зона, в которой будет эксплуатироваться конструкция.
При также следует обеспечить хорошую вентиляцию подкровельного пространства. Верный расчет позволит избежать скопления избыточной влаги. Не стоит забывать, что через кровлю испаряется излишняя влага не только из мансардного помещения, но и от нижних этажей. В ряде случаев прибегают к принудительной вентиляции. Учет всех факторов, влияющих на прочность и долговечность, которой должна обладать мансардная конструкция, – дело непростое. Приходится производить , подбирать оптимальный материал с учетом климатического региона. Поэтому целесообразнее привлечь специалистов.
Вдумчивый расчет кровли каркасного дома позволяет создать надежную и долговечную крышу, которая прослужит очень долго
Расчет площади мансардной крыши дает возможность определиться не только с типом и материалом несущей системы мансарды, но также рассчитать ее будущую полезную площадь. Причем помимо проектирования мансардной кровли, просчитывается также чердачное помещение, включая площадь – полезную и глухую.
Перед возведением мансард частных домов, обязательно следует изготовить качественный проект и рассчитать конструкцию кровли. В проекте должно быть четко описано устройство системы стропил, поскольку стропильная система является скелетом крыши, ее основой.
Стропильная система мансардной кровли
Внимание следует обращать на все элементы:
- узлы,
- стойки,
- стропила,
- шаг стропил,
- материал стропил.
Правильный расчет несущих конструкций позволит построить долговечную и надежную мансардную кровлю, защищающую от непогоды. Рассчитать конструкцию крыши можно, воспользовавшись специальными калькуляторами, размещенными на многих сайтах, посвященных строительству частных домов, но целиком полагаться на такие программы не стоит. Программа не может учитывать все нюансы. Другой вариант заказать расчет в специализированной проектной организации. Если собираетесь строить мансарду самостоятельно, лучше выбирать простые конструкции крыши. Например, двускатную с фронтоном.
Двухскатная мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения
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 требованиям. По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:
- Двухскатные. Два ската и два фронтона.
- Ломаные. Имеющие две и больше плоскости под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
- Вальмовые. Со скатами треугольной формы.
- Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
- Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
- Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.
Кроме того крыши 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 крыши с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.
Крыши без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.
Ломаная мансардная крыша дает возможность воплотить самые разнообразные мечты и дизайнерские идеи
Особенности мансардной крыши
Особенность крыш для мансарды состоит в том, что на мансардную кровлю действуют не только наружные погодные факторы, но и внутренние:
- тепло от жилого помещения;
- испарения;
- конденсат, образующийся от температурной разницы в мансарде и снаружи.
Следовательно, требования к мансардным кровлям содержат дополнительные условия. Это укладка пароизоляционных материалов, теплозащитного слоя и гидроизоляция. Кроме того, необходимо обустроить эффективную вентиляцию подкровельного пространства, иначе грозит постоянная сырость в помещении.
Чтобы надежно утеплить мансарду, обычно используют минеральную или эко вату, в сочетании с гидроизоляционной и пароизоляционной пленкой получается неплохая защита от внешних и внутренних воздействий. А воздушная прослойка между разными изоляторами обеспечит вентилируемость фронтона и крыши.
Устройство мансардной крыши – сложная и кропотливая работа
Кровля мансарды должна быть легкой, поскольку кроме собственного веса на стены домов оказывает нагрузку и само помещение мансарды со всем ее содержимым. Поэтому для мансард выбирается материал с не высоким удельным весом:
- металлочерепица;
- металлический профиль;
- мягкая кровля (например, ондулин).
Более тяжелые материалы используются только в случаях необходимости соблюсти единообразие дома с соседними строениями. Но в этих частных случаях требуется дополнительно рассчитать нагрузки.
Важно!
В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы крыши и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).
Проект крыши мансарды
Как было сказано выше, залогом надежной и прочной крыши должен быть грамотно составленный проект. Как правило, он 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 в различных проекциях с детализацией основных узлов;
- раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции крыши и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
- рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.
Построение мансардной многоскатной крыши
Немаловажной частью расчетов мансардной крыши является раздел посвященный утеплению. 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:
- Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
- Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяются пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
- 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.
Утепление мансардной крыши – один из ключевых этапов создания надежного кровельного пирога, который рассчитан на длительный срок эксплуатации
Расчет крыши мансарды
Еще раз подчеркнем, что расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов.
Важно!
Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.
Для расчетов важным параметром является площадь мансардного помещения и размер его полезного объема. 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 необходимых материалов.
Возведение на доме мансардной крыши – это самое эффективное решение, позволяющее рационально и изящно расширить жилую площадь
Следующим этапом расчетов является вычисление угла наклона скатов, размеры фронтона и подбор кровельного покрывающего материала. Неправильно выбранный наклон скатов может привести к скоплениям снежного наста, под весом которого возможно разрушение крыши. Напротив, слишком крутой уклон и высокая конструкция подвергается воздействию ветров, которая также сказывается негативно на целостности кровли. Поэтому расчеты должны проводиться с учетом местных климатических условий.
Важным разделом расчетов должен стать раздел, посвященный утеплению, гидроизоляции и вентиляции. Правильно обустроенное подкровельное пространство позволит избежать накопления конденсированной влаги и протечек. Грамотное утепление создаст комфортные условия для пребывания в мансардном помещении. Все вместе взятое обеспечит долговечность и надежность крыше мансарды.
Расчетная схема мансардной крыши
Расчет в SCAD, подбор сечений элементов мансардной крыши
