Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта
Когда возникает вопрос, как сделать мансардную крышу дома своими руками, следует выбирать наиболее простой в исполнении и практичный для дальнейшей эксплуатации вариант. Поэтому для частных домов отдается предпочтение ломаным крышам.
Данная конструкция позволяет не только создать значительное по площади мансардное помещение, но и благодаря свесам, которые опускаются довольно низко, защитить верхнюю часть стен здания и фундамент от атмосферных осадков. К тому же это хорошее решение для создания оригинального экстерьера частного дома.
Статья по теме:
Угол наклона ломаной крыши зависит от региона, климатических условий и выбора кровельного материала. Классическая ломаная мансардная крыша, чертеж которой наглядно это отображает, имеет соотношение наклона верхних скатов к плоскости пола в 30 град., а нижних – 60 град. Угол наклона боковых поверхностей может колебаться от 45 до 80 град.
Классическая схема устройства стропильной системы мансардной крыши
Взяв за основу эти данные, параметры дома, и то, что высота потолка в мансардном помещении не должна быть меньше, чем 2 м, можно выполнить расчет всех параметров. В классическом варианте можно не учитывать нагрузку на боковые поверхности от осадков, поскольку они будут удерживаться в верхней части крыши.
Расчет мансардной крыши
На специализированных сайтах можно найти чертеж ломаной мансардной крыши своими руками для небольшого дома. Его можно взять за основу для выполнения будущих расчетов, куда входит расчет мансардного помещения, нагрузок, элементов стропильной конструкции и количество строительных материалов.
Для расчета мансардной крыши можно воспользоваться многолетним опытом специалистов, которые неоднократно возводили классическую ломаную крышу и могут подсказать, какой материал необходимо использовать. Именно от этого зависят многие параметры стропильного каркаса. Расчет необходимого количества пиломатериалов для создания стропильной системы сводится к определению высоты и ширины пролетов, и соответственно количеству деревянных брусков, которое умножается на их высоты.
Точное планирование и расчет схемы строительства — залог надежности и долговечности как самой крыши, так и всего здания
От ширины утеплителя зависит шаг между стропилами, который должен быть на 3 см меньше ширины теплоизоляционного материала, чтобы снизить количество отходов и упростить его монтаж. Доски для стропильных ног также подбираются с учетом толщины утеплительного материала. В случае использования базальтовой ваты, толщиной 200-250 мм и создания требуемого вентиляционного зазора в 20-30 мм, минимальная ширина доски составляет 230 мм. Толщина стропил должна быть более 50 мм.
Для балок и стоек следует выбирать брус с параметрами 100×100 мм, что позволит создать прочную и надежную конструкцию даже для зон, находящихся в сложных погодных условиях.
Для расчета количества изоляционных и кровельных материалов используются математические формулы определения площадей геометрических фигур, из которых формируется определенный тип мансардной кровли.
Сегодня в сети Интернет можно выполнить онлайн-расчет мансардной крыши. Для начала указывается тип мансардной крыши, схема стропильной системы, утеплительный и кровельный материал и вводятся запрашиваемые геометрические параметры. Для получения более точного результата следует воспользоваться услугами специалиста, который не только выполнит расчет всех нагрузок и размеров строительных элементов, но и подскажет какой материал лучше выбрать.
Для расчета мансардной крыши и количества необходимых материалов можно воспользоваться онлайн-калькулятором в сети Интернет
Проекты мансарды: правила и особенности
Сегодня в сети есть огромное количество разнообразных проектов мансард, что значительно облегчает процесс построения. Их можно взять за основу будущей постройки. Готовый проект можно полностью скопировать или немного переделать. Поскольку можно найти проект для практически любого дома, то обычно люди выбирать первый вариант, т.к. он намного легче. Фото окажут значительную помощь при постройке конструкции, т.к. будет возможность наглядно просмотреть, что должно получиться в итоге.
Как сделать проект дома с мансардой
В интернете можно найти множество различных проектов зданий, оснащенных мансардами. Их можно просматривать как при сооружении дома с нуля, так и для пристройки только мансарды.
Можно выбрать уже готовый проект, что значительно облегчит работу, а можно на основе просмотренных вариантов скомпоновать свой.
Второе решение будет более уместным, если мансарда будет пристраиваться к готовому зданию
При этом необходимо также учитывать особенности имеющейся постройки, чтобы в ходе строительства и эксплуатации не появились проблемы.
Самым простым проектом является крыша, имеющая форму треугольника и прямолинейные очертания.
При составлении проекта мансарды нужно обратить внимание на то, чтобы конструкция сочеталась с домом по дизайну, архитектурным параметрам, габаритами, формам помещений.
Также нужно учитывать образование боковин, которые могут быть совершенно непригодными для жилья. Нужно спроектировать все так, чтобы они могли быть применимы для чего-то, например, для кладовой.
Проект одноэтажного дома с мансардой: рекомендации
Достаточно часто одноэтажные дома проектируются уже с мансардами. Этот вариант – наиболее распространенный.
Найти такой проект не сложно в сети, а можно сделать самостоятельно
Главное правильно выполнить все расчеты, чтобы мансарда не получилась слишком низкой.
Обратите внимание: по площади мансардное помещение должно быть не менее 7 кв.м., а по ширине – более 4,5м. Высота и площадь пола должны соотносится как 1:2.
Чаще всего мансарды одноуровневого типа сооружаются из дерева
Такие конструкции отличаются не только прочностью, но и долговечностью. Процесс постройки должен производиться в строгой последовательности, чтобы мансарда получилась качественной.
Устройство мансарды
Проекты мансардных этажей предполагают использование для стен различных материалов, но, по сути, конструкция мансарды – это скатные крыши, опирающиеся на стены. Безусловно, в разных вариантах пристроек мансардного этажа есть свои особенности, но в целом они состоят из следующих элементов:
- Кровля.
- Обрешетка из деревянных досок, на которой крепится кровля и изоляционные материалы.
- Коньковый прогон – верх стропильной конструкции.
- Стропила для крыши мансарды — ребра жесткости, наслонные либо висячие. На мансарде обычно делают наслонные стропила.
- Мауэрлат — балки, которые укладываются по периметру внешних стен и связываются со стенами специальным крепежом. К мауэрлату прикрепляется стропильная конструкция.
- Диагональные связи (скосы) для надежности и прочности мансарды, с помощью них связываются стропила, продольные балки и вертикальные стойки.
- Внутренние опоры придают мансарде устойчивость, если площадь мансарды большая ими подпирают коньковый прогон и стропила.
- Изоляционный слой, состоящий из гидроизоляции, утеплителей, звуко- и пароизолянтов. Обеспечивает температурный режим и влагообмен между основными стенами и кровлей.
Минимальное расстояние от пола до самой высокой точки потолка в соответствии с СНиП должно быть 2, 5 м. Если высота меньше, то помещение является чердаком.
Строим мансарду своими руками, основные соединительные узлы:А – коньковый узел. Б – стропило+стяжка+стойка. В – стропило+потолочная балка Г – потолочная балка+стойка+подкос. Д – стойка+подкос
Что такое мансарда
Мансардный этаж может занимать все пространство крыши или только ее часть. А в самых сложных вариантах – даже выступать за стенки основного здания с опорой на колонны. Стенами мансарды служат частично скаты крыши, частично возведенные внутри аттиковые стенки, отделяющие жилую площадь от непригодных для использования низких частей кровли.
Чем отличается от обычного этажа
Хотя при подсчете этажности апартаменты на крыше входят в список, мансардная комната, в отличие от обычного этажа, характеризуется:
- косым фасадом и стенами, частично образованными кровлей;
- меньшей площадью, поскольку она уменьшена из-за косых стенок;
- серьезными теплоизоляционными требованиями, поскольку крыша тоньше обычных стен;
- повышенной влажностью, что также является следствием близости кровли;
- высокой точностью проектирования, т. к. в противном случае пострадают освещенность и вентиляционные возможности помещения.
Типы мансардных крыш
Сегодня трудно удивить архитектурными изысками в частных застройках, люди стремятся к комфорту и эстетике своих домов. Дизайн мансарды поражает размахом: высокие и низкие, ломаные и обычные скатные, башенки и купола, сложные многоуровневые и самые обыкновенные мансардные крыши венчают строения, придавая каждому свой неповторимый индивидуальный стиль.
Односкатная мансардная крыша самая простая по конструкции, опирается стропильной системой, или фермой, на внешние несущие стены, находящиеся на разном уровне. Обычно такие крыши устраиваются при возведении мансард на небольших дачных домиках, веранд.
Двускатная или щипцовая мансардная крыша — классическая конструкция, которая возводится с помощью наклонных или висячих стропил. Углы уклонов скатов могут быть равномерными или неравномерными.
Вальмовая крыша – это четырехскатная конструкция, не имеющая фронтонов. Два больших ската — трапеции, скаты с торцевых стен – треугольники-вальмы. Полувальмовые – это крыши, у которых с боков трапеции, а с фронтов сначала идет вертикальная стена, а к коньку она срезана под углом.
Шатровая мансардная крыша – это почти вальмовая, но все скаты представляют собой равнобедренные треугольники, которые смыкаются в одной точке. Такая конструкция симметрична и не имеет конька, подходит для квадратных строений.
Многощипковая мансардная крыша – это, по сути, комбинация нескольких двускатных крыш. Конструкция устраивается на домах со сложной геометрией, с изломами и многоугольным основанием. Подобная крыша имеет много ребер и скатов, поэтому требует сложных расчетов и профессиональных навыков, сделать такую крышу своими руками представляется очень сложной задачей.
Ломаная крыша – это классика мансардного строения, форма крыши мансарды позволяет значительно увеличить полезную площадь, и обустроить внутри полноценную жилую комнату, спальню, детскую, кабинет и пр. Конструкция подразумевает наличие нижнего крутого от 60 до 80о, и верхнего пологого 20-30о скатов. Конструкция кровельной системы мансарды усложняется до фермы, скаты состоят из двух стропил, укрепленных стойками и усиленных в местах излома растяжками. Нижний пояс фермы одновременно является основой пола.
Сводчатые, конические, купольные крыши мансарды применяются в элитном частном домостроении, дизайн таких мансард поражает своими изысками. Стропильная конструкция таких мансардных перекрытий достаточно сложна и изготавливается из материалов, поддающихся изгибам.
При комбинировании нескольких типов крыш получаются сложные и необычайно эффектные, красивые мансардные строения. Такой нетрадиционный подход к проектированию мансардной крыши необходим, если дом сложной формы: с выступами, перепадами высоты, достройками. Несмотря на эстетику и завораживающий вид, сложные мансардные крыши имеют существенные недостатки — это множество внутренних углов (ендовых) с малым уклоном, скатные изломы, которые являются зоной риска для целостности кровли, и становятся причиной протечек и сборища снега. Расчет мансардной крыши этого типа требует специальных навыков и знаний, при намерении сделать такую крышу мансарды своими руками, постарайтесь свести к минимуму наличие сложных элементов.
Мансардная крыша, фото основных типов перекрытий, применимых в индивидуальном строительстве: 1. Односкатная 2. Двускатная 3. Многощипковая 4. Вальмовая 5. Подлувальмовая 6. Шатровая 7. Сводчатая 8. Коническая 9. Купольная 10. Классическая мансардная ломаная крыша
Простая двускатная или ломаная крыша мансарды не произведет такого эффекта как комбинированная, зато такая конструкция мансардной крыши много надежней, ее можно рассчитать и построить своими руками. Выбор типа мансардной крыши зависит от архитектурного замысла и плана дома, от того, какой уклон скатов заложен в проекте, характеристик несущей конструкции и выбора материалов для кровли.
Разновидности мансард и ее устройство
В зависимости от типа крыши и ее обустройства различают несколько видов мансардных помещений.
Односкатная
Самый простой вариант: кровля имеет один скат с опорой стропил на разновысотные стенки. Такое решение имеет как преимущества, так и недостатки.
Главный минус – полезной площади будет не очень много, а ее количество находится в полной зависимости от крутизны ската. Преимуществами являются простота планировки и несложная теплоизоляция, что в свою очередь экономит теплопотери.
Двускатная
Еще одно традиционное решение: два ската соединены коньком, а стропила опираются на мауэрлат (бревно по периметру верха стен первого этажа). Как и в предыдущем варианте, главным недостатком является невозможность полного использования чердачного пространства.
Целесообразное решение – асимметричные двускатные крыши: одна сторона опирается на приподнятую стенку первого этажа. Получается почти полноценная комнатка, хотя из-за сложности проектирования этот вариант используется редко.
Ломаная
Именно такую крышу обычно называют мансардной – она позволяет максимально использовать полезную площадь второго уровня. При этом комнаты получаются просторными и светлыми. Пространство увеличено за счет изменений в стропильной системе: каждый скат представляет собой 2 плоскости с выгибом наружу (угол тупой).
Конструкция имеет 2 крутых и 2 пологих плоскости, что увеличивает размер рациональной площади до максимально возможного. Хотя такая крыша требует основательного проектирования, для регионов с высокой снеговой нагрузкой это самый выгодный вариант, т. к. снег на ней не задерживается.
Четырехскатная
Четыре ската на мансардной крыше – не слишком частое явление, поскольку полезной площади из-за количества плоскостей (и, соответственно, угловых пространств) остается немного. Чаще всего такие апартаменты делают в домах с большой площадью.
Избежать больших теплопотерь, вызванных высотой потолка в точке стыка скатов, помогает устройство дополнительного яруса. Также нередко в таких кровлях делают «кукушки» – выступающие конструкции с окнами, улучшающие внешний вид и расширяющие пространство внутри.
Вальмовая
Вальмовая система также имеет 4 ската, однако отличается конструкцией: две из плоскостей соединены коньком и имеют трапециевидную форму, по фронтонам идут треугольные скаты.
Разновидностью конструкции (полувальмовая) является система с устройством треугольных скатов не по всей длине, а начиная от середины фронтона и выше. Такое решение позволяет по максимуму использовать чердачное пространство, однако реализуется редко из-за дороговизны проектирования и строительства.
Многощипцовая
Многощипцовая крыша – это сооружение из нескольких двускатных элементов с коньками (щипцов), объединенных в единую конструкцию. Характерные особенности – сложность в реализации, множество коньков и ендов (соединение скатов в углублении). Вследствие этого повышается сложность обустройства и обслуживания второго яруса, а также увеличивается расход материалов.
Однако есть и плюсы: высокая эстетичность архитектурных форм, получение просторной мансарды, легкое освобождение от осадков благодаря высокому углу наклона скатов.
Типы мансардных помещений
Отапливаемое мансардное помещение – реальная альтернатива второму жилому этажу деревянного или кирпичного дома. Дело в том, что увеличение этажности сооружения связано со значительными затратами на капитальный фундамент и сооружение лестницы. Разные конфигурации мансарды используют в зависимости от располагаемой площади и нужд домовладельца:
- Одноуровневая. Под ломанными или прямыми скатами двускатной крыши располагают только одно жилое помещение. Сооружение мансарды такого типа не сопряжено с увеличением веса кровли, поэтому он подходит для строящихся и реконструирующихся построек. Выполнить расчет и построить чертеж одноуровневой мансарды может даже мастер без опыта. По строительным нормам высота потолков в жилом помещении должна быть 2,5 м и более.
- Одноуровневая с выносной консолью. Устройство мансардной крыши консольного типа размещают под асимметричной крышей. Чтобы увеличить площадь жилого помещения, его часть выносят на пределы периметра сооружения. Выступающую часть мансарды, опирающуюся на столбы, приспосабливают под навес или гараж. Крыша дома с консолями асимметрична, основную часть дома покрывает двухскатная крыша, а консоль – односкатная «заплатка». Консольный вид мансарды возводят, чтобы установить вертикальные окна для естественного освещения. Однако, создать проект и чертежи такой сложности под силу профессиональным архитекторам, а сложная схема стропильной системы не подходит для самостоятельного монтажа.
- Двухуровневая. Если высота крыши превышает 5 м, то в мансардном помещении можно обустроить две комнаты, расположенные на разных уровнях и соединенных лестницей. Такой тип мансарды не надстраивают на уже существующие дома. Двухуровневые помещения планируют на этапе проектирования, учитывают, создавая чертежи фундамента. Схема взаимного расположения стропильной системы специально разрабатывается для сложной, асимметричной геометрии скатов крыши. Второй уровень мансарды опирается на колонны, поэтому надежность конструкции напрямую зависит от правильности расчетов и профессионализма архитектора.
https://youtube.com/watch?v=eo_AenJ19zE
Стены
Утепление
В первую очередь в мансарде необходимо утеплить стены, что поможет избежать значительных теплопотерь. В качестве утеплителя лучше всего приобрести минеральную вату.
Сначала укладывается гидроизоляционный слой. Материал закрепляется внахлест при помощи вбитых реек или строительного степлера.
Следующий этап – это выбор расположения всех стен. В зависимости от данного фактора гидроизоляционный материал можно укладывать между стропилами, оставив небольшой зазор для циркуляции воздуха.
Необходимо помнить о том, что при наличии кирпичной перегородки утеплитель стоит закреплять с двух сторон стены. На внутренней части материал укладывают вместе с гидроизоляционным слоем, а на внешней используется гидроизоляция и утеплитель, поверх которых монтируется гипсокартон либо вагонка. При этом скаты необязательно утеплять. Достаточно прикрепить к ним немного гидроизоляционного материала, чтобы защитить помещение от лишней влаги.
Подготовка перегородок
Чтобы выполнить зонирование мансарды, следует сделать несколько перегородок.
- От последнего бруса на потолке до самого пола необходимо установить доску шириной в 10-15 см и толщиной в 2 см.
- Затем выполняется установка горизонтальных брусков.
- Перегородка с обратной стороны обшивается досками, между которыми необходимо оставить промежуток в 0,5 мм.
- С внутренней стороны закрепляется слой гидро- и теплоизоляции.
Только после выполнения этих работ можно приступать к отделке мансарды гипсокартоном.
Для выполнения межкомнатных перегородок необходимо подготовить специальные основания из дерева. Ширина перегородки должна составлять от 10 до 15 см. Некоторые мастера предпочитают использовать швеллер. Такие профили закрепляются в стене с обеих сторон саморезами. Внутри конструкции необходимо опустить швеллер, а затем установить эти изделия по горизонтали. С одной стороны перегородку обшивают отделочным материалом. Так, гипсокартон крепят саморезами к металлической конструкции, а вагонку закрепляют гвоздями на горизонтальных брусках. После этого необходимо приступить к отделке второй стороны.
Обшивка гипсокартоном
Разобраться с тем, как обшить мансарду гипсокартоном, сможет даже начинающий мастер. Так, в первую очередь необходимо обшить фронтоны и скаты, а после этого наступает черед потолка.
- Для обшивки скатов на стропилах необходимо закрепить бруски на расстоянии 1 м.
- Затем в этих пробелах бруски устанавливаются по горизонтали.
- Далее происходит установка гипсокартона на основу.
- После этого остается заделать дыры и щели.
Обшивка вагонкой
Существует много вариантов внутренней отделки мансарды, фото которой это подтверждают. Так, особенно часто для этой цели используется вагонка. Ее аккуратно нарезают и прикрепляют к деревянной основе с помощью гвоздей в местах стыка. После каждого листа необходимо проверить расположение материала с помощью уровня. Если этого не сделать, то перекос будет неизбежен. По окончании работ вагонку необходимо покрыть лаком.
Обшивка фанерой
Если по каким-то причинам не хочется использовать гипсокартон или вагонку, то можно приобрести обычную фанеру. В таком случае поверхность стен будет ровной, а значит, для финишной отделки идеально подойдут как обои, так и краска.
Для отделки мансарды используется фанера шириной в 1,25-1,52 см, длиной в 1,52-2,5 м, толщиной в 3-5 мм. Лучше всего отдать предпочтение влагостойкому материалу, поскольку в мансарде протечки не исключены.
Фанеру монтируют на каркас, используя для закрепления гвозди или саморезы. В центральной части материал располагают с промежутками в 30 см. Также необходимо оставлять зазоры в 3 мм. Они не понадобятся, если у фанеры представлены шпунтованные края. Отделку начинают со скатов и фронтонов, а затем приступают к обшивке потолка.
Обшивка OSB -плитой
Преимуществом OSB-плит является возможность закрепления материала непосредственно к стропилам. Другими словами, установка дополнительного каркаса, необходимая при отделке мансарды гипсокартоном, в данном случае не потребуется. Для закрепления подойдут обычные гвозди. Перед началом работ необходимо убедиться в том, что поверхность идеально ровная. Для внутренней обшивки лучше всего использовать шлифованные изделия, ведь с ними работать намного проще.
Благодаря применению OSB -плит стены мансарды можно отделать обоями или тканью, предварительно прогрунтовав поверхность составом с добавлением клея ПВА и нанеся слой латексной шпаклевки. Также на OSB -плиты можно нанести пульверизатором или кистью акриловую и масляную краску. Водоэмульсионный состав лучше использовать только для внутренней или внешней отделки, ведь из-за него плита может выгнуться.
Ломаная крыша
В этом случае линия скатов преломляется и разделяется на два участка — верхний под максимально острым, а нижний под максимально тупым углом к горизонту. Нижний участок ската зачастую делают почти вертикальным, до 80°. К такой конструкции чаще всего прибегают при надстройке или на домах малой площади. Перекрытие используется на 80–85% и это хороший показатель, если невозможно (или невыгодно) поднимать стены до «1,5 этажа».
Преимущества:
- Простая и лёгкая конструкция из дерева.
- Относительно высокая эффективность реализации жилого пространства.
- Меньшее скопление снега на скатах.
- Более удобное расположение окон и их проще монтировать.
- Стропильные фермы для небольших пролётов можно изготовить на полигоне или в цеху.
- Сохраняется возможность устройства чердака.
Недостаток: неказистый (стандартный, узнаваемый) внешний вид.
У всех вышеперечисленных видов есть общий признак — в мансардных этажах можно использовать только мансардные окна.
Примечание. В строительстве нет нерешаемых задач. Можно добиться вертикальной (стандартной) установки окон, но это приведёт к существенному усложнению конструкции и удорожанию работы.
При выборе мансардного устройства стропил достигаются следующие цели:
- Надстройка жилого этажа на существующем здании.
- Лёгкая конструкция жилого помещения.
- Комбинированная функция (кровля и комната) экономит время на возведение.
- Наружные стены — элементы кровли — выполнены из каркаса стропил, который обычно дешевле стенового материала.
- Относительная лёгкость готовой конструкции не требует существенного усиления фундамента.
- Уменьшается площадь скатов, расположенных под острым углом к горизонту, т. е. уменьшается площадь скопления снега.