Крыша 

Мансардная крыша кирпичного дома конструкция. Металлодеревянные конструкции крыши. Монтаж стоек, прогонов и затяжек

Главной задачей для человека решившего построить дом является «получить крышу над головой». В данной статье пойдет речь о скатных крышах в частном строительстве.

Основные понятия о скатных крышах при строительстве частного дома

Скатная крыша получила свое название благодаря тому, что состоит из скатов (наклонных плоскостей крыши, с уклоном больше 10%). По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными) . В чердачных крышах между кровлей и чердачным перекрытием находится нежилое помещение называемое чердаком. В бесчердачных крышах несущие элементы служат перекрытием верхнего этажа здания.

Схема чердачной и бесчердачной кровли

Крыша состоит из конструктивной части (несущий остов крыши, воспринимающий нагрузки от крыши и осадков) и самой кровли (облицовочный материал кровли — защита от внешнего воздействия). Уклон кровли способствует удалению с крыши атмосферных осадков. Выражается он в градусах или процентах.

Уклон скатов крыши определяется различными факторами:

  1. Величина снегового покрова данного района. Чем больше угол наклона, тем меньше снег задерживается на крыше и не перегружает ее конструкции. Также различают разные по количеству снега районы. К примеру, на территории Украины величина снегового покрова колеблется от 80 кг/м2 в Крыму до 180 кг/м2в Северных областях (Черниговская, Сумская и т.д.).
  2. Материал кровли. Для разных видов материалов существуют разные виды уклонов (подробнее в 3 разделе статьи).
  3. Архитектурные особенности здания. Часто именно кровлей решается архитектурный объем. Например, заказчик принял решение крыть крышу керамической черепицей и при этом сделать ее плоской, архитектор же в данном случае обязан либо доказать заказчику, что это невозможно или дать такое архитектурное решение крыши чтобы сохранить материал кровли.

Виды и количество скатов у крыш различных домов

  • односкатные крыши (крыша с одним уклоном от стены до стены). Односкатная крыша применяется для зданий расположенных на городских улицах, на которых не разрешены водоотвод (водосточные трубы) и сбрасывание снега. Применим для простейших построек (сарай, гараж);
  • 2-у скатные крыши (крыша с 2-мя скатами). Наиболее распространенный вариант кровли, применяется в любых видах зданий;
  • 4-х скатные или полувальмовые крыши (крыша с 4-мя скатами). Полувальмовые крыши применяются как архитектурная форма преимущественно в дачном и сельском строительстве;
  • мансардная крыша дома (ломанная крыша, предназначена для устройства над жилыми помещениями). Также применима для дачных строений и зданий для экономии материалов (при использовании чердака для жилья или для хозяйственных помещений);
  • шатровая 4-х скатная крыша дома (вершины каждого ската сходятся в одной точке). Применяется для зданий с квадратным или многоугольным планом;
  • шпилеобразная крыша дома состоит из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине. Перекрывает только часть крыши — эркеры, башни, круглые стеновые конструкции.



Виды скатных крыш

Конструкции чердачных скатных крыш домов

Выбор конструкции крыши зависит от:

  • Величины перекрываемых пролетов. Чем больше перекрываемый пролет, тем более массивное сечение стропильной ноги необходимо для того, чтоб они выдержали нагрузку от кровли. К примеру, чтоб перекрыть односкатной кровлей строение с пролетом 5 метров будет достаточно стропила с шагом 1-1,2 м и сечением 150х50 мм, а для того чтоб перекрыть пролет 10 м потребуется сечение из 2 досок 150х50 мм и шаг стропил будет 0,6 м или же нужно применить клееную балку высотой ориентировочно 30 см.О
  • Уклона крыши дома. Логично предположить, что на крышах с большим уклоном кровли (от 50 градусов) снег не будет скапливаться, а будет падать на землю под действием силы притяжения Земли, соответственно нагрузка на конструкции будет меньшей, благодаря чему уменьшится сечение стропил (Пример для Киева - нагрузка на 1квадратный метр кровли будет составлять только вес конструкции крыши 40-50 кг/м2 без учета веса снега). В случае если Вы выбрали пологую крышу (уклон до 20 градусов) то сечение стропил увеличится в несколько раз из-за того что крыше теперь придется воспринимать еще вес скопившегося снега.

Пример: для Киева — нагрузка на 1 м2 кровли будет составлять: вес конструкции 40-50 кг/м2 плюс вес снега 155 кг/м2=195-205 кг/м2, то есть в 4 раза больше.



Выбор конструкции кровли в зависимости от уклона крыши

  • Требований долговечности конструкций. В целом долговечность крыши должна быть такой же как и долговечность здания, то есть для частных домов или коттеджей это 100 лет. Долговечность работы конструкций крыши, при надлежащем уходе и правильной эксплуатации, такая:
  1. Деревянные 20-30 лет (без капитального ремонта);
  1. Металлические 30-50 лет;
  2. Железобетонные 30-50 лет.

Это расчетные значения и существует много примеров когда деревянные крыши эксплуатировались не одну сотню лет в правильных условиях эксплуатации.

  • Огнестойкости конструкции. Огнестойкость является неотъемлемым атрибутом стропильной системы. Для зданий малой этажности (1-2 этажа), согласно украинским строительным нормам, конструкции чердачных крыш должны не терять несущую способность (нести заданную на них нагрузку собственного веса, веса кровли и веса снег) и целостность при действии открытого огня на них от 15 минут (металл) до 45 минут (деревянные конструкции). Такой предел огнестойкости достигается при помощи оптимального сечения конструкции (чем больше сечение конструкции тем дольше она выдержит действие огня, но тем больше она стоит) и качественной огнезащиты (цементно-песчаной штукатурки, негорючих матов, антиперенов, защитных красок).
  • Теплотехнических свойств кровли. Чем теплее кровлю необходимо получить, тем больше она будет весить и тем больше сечение конструкций кровли необходимо выбирать. К примеру вес минераловатных плит толщиной 100 мм разнится от 16 до 50 кг/м2, в тоже время такой же толщины пенопласт весит 6-12 кг/м2. Если Вы решили сделать теплый чердак, то вес утепления будет действовать на стропильную систему и его нужно включить в расчет стропил, если чердак у Вас холодный то весь утеплителя действует на чердачное перекрытие, тем самым снижая нагрузку на стропильную систему и уменьшая сечение стропил.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации крыши можно выделить на следующие виды конструкций скатных крыш: деревянные, металлодеревянные, стальные, железобетонные.

Деревянные конструкции крыши

Получили наибольшее распространения в малоэтажном строительстве. Обычно выполняются в 3 видах: наслонные и висячие стропила , деревянные фермы . Стропильные системы состоят из стропил или стропильных ног (деревянные балки непосредственно воспринимающие нагрузку кровли), мауэрлата (лежащий вдоль стены брус на который опираются стропила), стойки (вертикальные деревянные балки), стяжек (воспринимающие растягивающие усилия крыши), обрешетки (совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги).

Наслонные стропильные системы

Наслонные стропила опираются нижним концом на мауэрлат, а вторым верхним концом на стену или стойку. Мауэрлат служит для того, чтоб передать и распределить нагрузку от стропил на стену. Стропила идут с шагом от 0,6 м до 2 м, в зависимости от нагрузки, вида и сорта дерева. Стропила изготавливают из бруса толщиной 150-200 мм или из составных досок толщиной от 50 мм. Стойки располагаются с шагом 2-3 м. Для увеличения жесткости стропильной конструкции устанавливают горизонтальные связи между стойками, в виде бруса шириной 150-200 мм. Также необходимо закрепить стропильную систему к дому, чтоб ее не унесло ветром, это делается при помощи проволоки (скрутки), которая заанкеривается в стену (пример крепления крыши скруткой на рисунке).



Пример крепления деревянной крыши скруткой

Такой вид стропильной системы наиболее распространен, так как имеет очень удобную схему и может быть легко изменен в зависимости от конфигурации дома. Применяется когда ширина дома больше 7 м и в доме есть одна или более продольных несущих стен (для опирания стоек). На схемах показаны наиболее распространенные поперечные сечения и планы зданий в которых целесообразно применение таких стропил.



Наслонные стропила для крыши дома



Схемы крыш для которых необходимо применять наслонные стропила



Схемы крыш для которых необходимо применять наслонные стропильные системы

Висячие стропильные системы

Висячие стропильные системы применяют в домах, где нет посредине несущей стены, на которую можно опереть крышу. Такая система применяется в случае, если ширина дома не превышает 6-8 м. Также, таким видом стропил перекрывают небольшие хозяйственные постройки. В данной схеме стропила нижними концам опираются на боковые стены (без промежуточных опор), чем создают большие горизонтальные напряжения для стен. Для увеличения жесткости конструкции устраивают стяжку (затяжку) стропил благодаря чему уменьшаются распорные усилия и защищаются стены от опрокидывания.



Висячие стропила

Чем выше находится стяжка тем более массивной она должна быть, так что эффективнее делать стяжку как можно ниже, но это в свою очередь мешает эксплуатации крыши. Все деревянные конструкции крепятся металлическими накладками, нагелями (гвоздями) и болтами.



Схемы крыш при которых можно применять висячие стропильные системы



Коньковый узел

Деревянные фермы

Деревянные фермы наименее распространенный вариант кровли в частном строительстве, используется для перекрывания больших пролетов до 15-20 м в промышленном строительстве. Такие конструкции представляют собой сложные конструктивные системы из деревянной клееной доски или бруса, геометрически неизменяемую систему, состоящую из отдельных, связанных между собой элементов (брусьев, доски с сечением от 50х150 мм). Применяют такие виды конструкций в основном при реконструкции «отживших» себя кровельных систем, к примеру здания «сталинской» постройки, театры,общественные здания постройки прошлого века (чтобы не менять ни материал, ни конструкцию, ни вес крыши) или для деревянных одно и двух этажных сельскохозяйственных зданий для хранения урожая. Применять их в частном строительстве - это неоправданная трата денег и сил, так как в коттедже нет необходимости перекрывать такие большие пролеты (до 20 м) и вполне можно обойтись стропильной конструкцией, с опиранием на 2-3 продольные стены. Наряду с этим фермы приобрели популярность в так называемых «канадских домах» строящихся по типовым проектам полностью из древесины.



Ферма при строительстве дома по канадской технологии каркасного строительства



Деревянные фермы для крыш частных домов

Металлодеревянные конструкции крыши

Представляют из себя комбинированные конструкции из металла и дерева в виде арок, ферм и рам. Перекрывают пролеты до 15-20 м. Обычно верхние пояса таких конструкций сделаны из клееной древесины, а нижний из арматуры (диаметры 16-25) или профилей периодического сечения (двутавр, тавр). Таким образом дерево работает на сжатие в таких конструкциях, а на растяжение работают металлические элементы. Мало применимы в частном строительстве из-за их отрицательной стороны - сложности и дороговизны технологии изготовления, хотя являются достаточно ходовым решением за рубежом из-за декоративной притягательности — они отлично смотрятся в интерьере. Такие конструкции характерны для бассейнов и промышленных предприятий с агрессивными условиями работы, в частном же строительстве такие конструкции скорее «исключение из правил» или эксклюзивное пожелание хозяина дома, так как можно заменить конструкции более простыми, распространенными и дешевыми — стропильными системами.



Ферма комбинированная из металла и древесины для крыш



Металлодеревянная ферма

Железобетонные конструкции крыши

В настоящее время также получили распространение сборные железобетонные стропила заводского изготовления. Такие стропила представляют из себя балки с узким деревянным бруском прикрепленным сверху, к которому специальными скобами или гвоздями монтируют обрешетку. Стропила имеют прямоугольное и тавровое сечение. Железобетонные стропила устанавливают на стены и коньковый прогон, соединив их между собой сваркой закладных деталей. Нет смысла применять железобетонные стропила при строительстве частного дома если рядом нет завода железобетонных конструкций, который их производит, или же при монтаже крыши решено не привлекать кран, который смонтирует такие стропила. Также сложно решаются узлы опирания таких стропил на кладку стен, необходимо предусматривать дополнительные закладные детали, чтоб к ним варить стропила. Эти конструкции больше характерны для сооружений сельскохозяйственного назначения (склады, здания для хранения урожая, техники). Положительные стороны таких видов конструкций: долговечность, высокая прочность, простота в обслуживании, отрицательные стороны — потребность крана для монтажа и доставки, большой вес (200-300 кг) , сложность сочетания дерева и бетона.



Сборные железобетонные стропила для крыши

Стальные конструкции крыши

Стальные конструкции кровли выполняются в виде стропильных ферм и предназначены для больших пролетов от 6 м до 30 м. Фермы представляют собой конструкции из профилей периодического сечения — спаренных уголков, гнутосварных труб прямоугольного и квадратного сечения. Фермы имеют двускатную треугольную форму с разными уклонами от 20 градусов. Опираются такие фермы на стены, через распределительные железобетонные подушки с закладными или колонны. На ферму при помощи сварки крепят прогоны из уголков и деревянного бруса, на которые в свою очередь набивают обрешетку. Для увеличение жесткости такой системы по нижним поясам ферм пускают горизонтальные связи из уголка. Металлические фермы редко применимы к частному домостроению, они являются более характерной чертой промышленного и гражданского строительства, такие строения как заводы, фабрики, ангары, склады,высотные общественные здания. Их применяют в частных домах со стальным модульным легким каркасом, так как весь дом состоит из легких металлических профилей и смысла вводить в несущий остов новый материал - дерево нет, в этом случае крыша решается очень просто по схеме «сварили ферму на заводе- привезли-смонтировали-готовая конструкция крыши».


Металлические фермы для крыши дома

Стальные фермы очень просты в производстве — сварить можно на любом заводе. К плюсам таких конструкций можно отнести высокую прочность, возможность перекрывать большие пролеты, высокую жесткость. Минусы такой конструкции состоят в том что для монтажа необходима спецтехника (вес такой конструкции 20-30 кг/м2 по сравнению с деревянными конструкциями -5-20 кг/м2), такие конструкции боятся огня (степень огнестойкости конструкций крыши 15-30 минут) и коррозии без соответствующей подготовки.



Сварные стальные фермы для крыш

Выбор типа конструкции крыши всегда остается за Вами и зависит от вашего вкуса и финансовых возможностей. В данной статье предоставлена лишь теоретическая информация о устройстве скатных крыш. Каким образом она может помочь Вам в строительстве дома? Есть два пути развития событий:

  1. Вы находите себе грамотного архитектора и конструктора и они разрабатывают Вам проект, при этом Вы контролируете их работу и трезво оцениваете предложения, понимая суть дела.
  2. Вы основываетесь на полученных знаниях проектируете и строите крышу самостоятельно (при помощи расчетных программ, которых много в интернете).

В любом случае, Вы можете воспользоваться этой статьей, как теоретической базой.

  • Виды и устройство мансард
  • Ограничения на размещение мансарды в доме
  • Последовательность возведения мансардной крыши
  • Недостатки мансардных крыш

Мансардная крыша, конструкция которой позволяет значительно увеличить пространство жилища, часто применяется в современном строительстве. Подкровельное пространство можно использовать весьма эффективно, например, расположить там детскую комнату, кабинет или спальню.

С помощью конструкции мансарды крышу можно обустроить под жилой этаж.

История появления мансард тесно связана с французской архитектурой. Термин получил название от фамилии французского архитектора Франсуа Мансара, который активно использовал такое инженерное решение в большинстве своих проектов. Хотя в то время жилище под крышей считалось уделом низших слоев общества, Мансар сумел опровергнуть эти предрассудки, оборудовав мансардами дома местной аристократии и королевской семьи.

Сегодня мансарды стали идеальным решением расширения жилищной площади частных домов и дач. Монтаж таких конструкций отличается некоторой сложностью, однако эти недостатки с лихвой компенсируются их удобством и практичностью.

Виды и устройство мансард

Рисунок 1. Виды кровли.

Для возведения крыши мансардного типа следует прежде всего знать обо всем разнообразии видов кровли, позволяющих разместить под ними жилое пространство (рис. 1). Их довольно много:

  1. Односкатные — имеют вид кровли, наклон которой направлен в одну сторону. Применяются в основном для малых построек. Мансарда под такой крышей имеет небольшую полезную площадь, так как один скат сильно ограничивает высоту пространства.
  2. Двускатные, или «щипцовые». Самый распространенный и простой вид покрытия дома. При наклоне стропил от 35° подкрышное пространство получается довольно удобным для размещения жилых помещений.
  3. Вальмовые, или четырехскатные, отличаются от предыдущего типа наличием двух дополнительных треугольных скатов над короткими сторонами дома. Требования к размещению мансарды такие же, как и для двускатных крыш, но пространство будет ограничено уже не с двух, а с четырех сторон.
  4. Полувальмовые двускатные и четырехскатные — гибридные варианты вальмовой кровли. Боковые короткие стены дома под крышей до половины прикрыты небольшими дополнительными скатами.
  5. Ломаная, или мансардная. Наиболее подходящий вариант для мансардного этажа. Высота кровли резко возрастает уже на небольшом расстоянии от стенок дома, что позволяет максимально сохранить полезную площадь помещений.
  6. Многощипцовые крыши используются в строениях со сложной архитектурой. Отличаются наличием большого количества скатов и разными углами их наклона. Размещение мансарды под такой кровлей возможно, хотя и требует дополнительно планирования по организации пространства.

Вернуться к оглавлению

Ограничения на размещение мансарды в доме

Не каждую крышу можно переделать в мансардный этаж. Такое инженерное решение лучше всего планировать еще на этапе строительства дома, так как процесс перепланировки уже существующей кровли не только сложнее, но и может привести к нежелательным результатам — ухудшению внешнего вида строения или нарушению целостности несущих конструкций.

Первое ограничение в проектировании мансардного этажа — его высота. Согласно нормативному документу СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания», средняя высота жилых помещений дома должна быть не меньше чем 2.5-2.7 м в зависимости от климатической зоны. При этом высота потолка в мансарде может быть меньшей, но такое пространство должно занимать не больше 50% всей площади этажа. Как же рассчитать высоту и площадь мансарды так, чтобы эти параметры соответствовали всем требованиям? Прежде всего обратимся к указанному выше нормативному документу. Согласно п. 6 приложения 2, площадь мансардного этажа начинает учитываться от места, где высота потолка составляет:

Выбор высоты стен мансарды должен быть таким, чтобы удобно было передвигаться.

  • 1.5 м при наклоне поверхности потолка под углом в 30°;
  • 1.1 м при 45°;
  • 0.5 м при 60°.

Для чего нужно знать эти параметры? Они очень важны при расчетах отопления, вентиляции и освещенности помещения. К примеру, многие строители при возведении мансардных этажей руководствуются требованиями к освещению, согласно с которыми площадь остекленных оконных поверхностей для помещений под крышей может составлять 10% от общей площади пола, но этот показатель справедлив только по отношению к традиционным оконным конструкциям, находящимся на вертикальной стене. Если же проем имеет некоторый наклон или выдвинут из плоскости крыши дома в виде слухового окна, его эффективность резко падает, поэтому его площадь следует принимать большей на 15-20%.

Вернуться к оглавлению

Последовательность возведения мансардной крыши

Перед началом работ составляется детальная схема расположения всех элементов крыши. Строительство мансарды дома можно условно разделить на 5 этапов:

Рисунок 2. Крепление мауэрлата к стене.

  1. Монтаж каркаса. Основание крыши будет состоять из мауэрлата — специальной балки, которая распределяет нагрузку равномерно на всю стену сооружения и деревянные балки (рис. 2). Мауэрлат крепят не к самому краю стены, а делают небольшой отступ. Под него нужно проложить изоляционный материал, например, толь или рубероид.
  2. Следующий шаг — установка опорных балок. Они располагаются перпендикулярно к мауэрлатам, соединяя их.
  3. Монтаж вертикальных стоек и соединяющих их горизонтальных брусьев. Результатом станет «коробка», отграничивающая будущее жилое пространство от стропил.
  4. Установка стропил двух типов — верхних и боковых. Верхние опираются на горизонтальные брусья, а нижние прикреплены к опорным балкам и вертикальным стойкам. Стропильная система мансардной крыши имеет вид треугольников, отграничивающих жилое пространство.
  5. Последний этап — монтаж обрешетки, к которой будет крепиться кровельный материал.

Вся деревянная конструкция должна в обязательном порядке пройти обработку защитными составами, предотвращающими гниение и развитие вредителей в древесине.

По причине того, что помещения, размещенные непосредственно под крышей, будут испытывать усиленный теплообмен с внешней средой, их следует тщательно изолировать.

Делают это при помощи теплоизоляционных материалов, самым распространенным из которых является минеральная вата. Она не только обладает отличными теплоудерживающими качествами, но и повышает пожарную безопасность конструкций. Изоляция устанавливается не впритык к кровле, а с зазором в 1-2 см. Благодаря этому теплый влажный воздух, поднимающийся с нижних этажей, будет выходить наружу, а не накапливаться в толще минеральной ваты.

Любая крыша не может обойтись без качественного покрытия. В случае с мансардой рекомендуется использовать только легкие материалы: металлопрофиль или металлочерепицу. К их укладке предъявляются особо высокие требования надежности, герметичности и гидроизоляции.

При необходимости можно устроить под крышей здания мансарду. Это помещение используется в качестве жилого или подсобного. Устройство мансардной кровли своими руками – дело сложное, но выполнимое, и советы нашего специалиста вам в этом помогут.

Немного истории

Франсуа Мансар

Под мансардой понимают жилое помещение, которое расположено под крышей дома. Идея приспособить чердак под жилую комнату или для хозяйственных нужд родилась у архитектора Франсуа Мансара в 17 столетии. Несколько позднее стали подстраивать форму крыши специально для целевого применения. Ее стали сооружать так, чтобы нижний скат имел угол 55-65 градусов, а верхний располагался с углом 15-25 градусов. С того времени фамилия архитектора была трансформирована в название помещения, имеющего оригинальное в архитектурном плане размещение.

Мансарда и чердак: принципиальные отличия

Чердачное помещение

В плане утепления чердак различается как теплый и холодный. В большинстве случаев его оставляют без утепления. Дополнительные затраты на утепление требуются тогда, когда предполагается его эксплуатация.
При этом следует уделять внимание созданию правильной вентиляции помещения. Это связано с тем, что не удаленная влага приводит к образованию конденсата, что отрицательно влияет на долговечность материалов стропильной конструкции.

При сооружении холодного чердака теплоизоляция создается на верхнем этаже, а вентиляционные каналы выводятся за пределы здания на крышу. Это позволяет полностью удалять использованный воздух.
Теплый чердак предусматривает пребывание нагретого воздуха в помещении. Отвод его производится посредством сооружения вытяжной шахты или организацией на коньке и в подшивке выходов.



Чердак

В этом случае кровельная конструкция обустраивается изначально с проветриванием, и движение воздуха происходит с нижних горизонтов вверх под кровлей. Места, где возможны потери тепла, изолируются.

Мансарда

С точки зрения науки мансарда – это этаж, расположенный в чердачном пространстве, ограждением конструкции при этом являются поверхности кровли, имеющей ломанную или наклонную форму. Пересечение плоскости фасада с крышей должно происходить на расстоянии не более 1,5 м относительно пола помещения.
Мансарда может занимать полностью или частично площадь дома, а также быть на одном уровне с поверхностью стен или за их пределами. В последнем случае для опоры перекрытие нижнего этажа выносится консольно, либо сооружаются специальные опоры.



Уютная мансарда

Преимущества и недостатки мансарды

К положительным сторонам мансардных помещений относят:

  • максимально используется пространство здания;
  • задействуется существующая инфраструктура;
  • увеличивается жилая площадь за счет чердачного помещения;
  • уменьшаются потери тепла;
  • повышается эстетичность дома.

Недостатками мансарды являются:

  • расположение потолка под углом приводит к снижению его высоты и уменьшению объема воздуха;
  • требуется дополнительная гидро- и теплоизоляция;
  • изменение условий вентиляции снижают долговечность стропильной конструкции;
  • необходимость устройства окон мансарды повышает стоимость строительства.
Комната под крышей

Конструкция мансардной кровли

Крыша мансарды отличается от тем, что скат разделяется на две части, одна из которых более пологая, а другая – крутая. Она может быть выполнена различным образом и быть:

  • Двускатной, имеющей один уровень. Представляет собой крышу обычной конструкции, которая располагается над мансардой. Проектирование и расчет кровли мансардной крыши не отличаются сложностью, а работы доступны для самостоятельного выполнения. В этом случае площадь помещений не велика, они имеют потолки малой высоты.
  • Двускатной одноуровневой с ломанной поверхностью. Крыша имеет четыре поверхности ската, расположенными под разными углами. Сложность проектирования и сооружение несколько усложняются, при этом площадь помещения возрастает.
  • Одноуровневая консольная. Она имеет сходство с односкатной крышей. В этом случае значительно усложняется проектирование и монтаж конструкции. Площадь помещений существенно возрастает, оконные проемы увеличиваются.
  • Смешанного типа, расположенная в двух уровнях. Наиболее сложная конструкция в отношении расчетов и проектирования, а также работ по установке, так как ее сооружение возможно только при строительстве дома.


Виды крыш

Стропильная система мансардной крыши

Виды стропил

В связи с тем, что конструкция мансардной кровли отличается ломаными линиями, достаточно крутыми углами, важно сделать правильный выбор стропильной системы. Следует понимать, что специфическая конфигурация крыши обусловлена следующими требованиями:

  • равномерное распределение нагрузок на несущие стены;
  • эффективность защиты от влияния атмосферных факторов;
  • снижение влияния перепадов температур.


Чертеж мансарды

Наибольшее распространение получили такие типы стропильные системы, как:

  • Висячие. Опора происходит на стены, распределяясь в горизонтальной плоскости.
  • Наклонные. Их сооружают при строительстве домов с небольшими размерами. В этом случае либо имеется несущая стена, расположенная в центре, либо имеет место наличие промежуточных опор. При этом опирание стропил происходит на стены, расположенные снаружи, а центральная часть лежит на внутренней стене или опоре.

Стропила обоих типов могут представлять собой прямоугольные треугольники, опора которых находится вне несущей стены. Такая конструкция не требует сооружения мауэрлата.

Конструкция стропил

Устройство мансардной кровли выглядит следующим образом.

Модульный узел, который является основой конструкции, называется стропильной фермой. Она составлена двумя геометрическими фигурами: трапецией, на которой стоит равносторонний треугольник. Стяжка этой конструкции представляет основание трапеции с большим размером, ею выступает балка перекрытия потолка. Подбор размеров ее осуществляется в соответствии с нагрузками, которые она воспринимает.

Основные стропила выступают в роли сторон указанной трапеции.

В узле основное стропило-потолочная балка происходит соединение этих элементов стропильной системы.



Мансарда

В качестве малого верхнего основания трапеции выступает стяжная балка перекрытия мансарды.
От узла соединения основного стропила со стяжкой мансардного перекрытия идут вертикально расположенные стойки. Именно они представляют основу стен помещения мансарды. Из того же узла идут вверх стропила коньков, сходящиеся в коньковом узле, являющимся самой верхней точкой фермы. В точках излома крыши находится узел, представляющий собой соединение стропило конька-стяжка-стойка.

Для достижения максимальной жесткости конструкции устанавливают ригели.

В основу схемы всей конструкции положена наиболее устойчивая фигура – треугольник.

Требования, предъявляемые к мансардам

В ходе создания проекта мансардного помещения важно придерживаться следующих правил:

  • при выборе материала и конструктивного решения мансарды следует соблюдать архитектурное единство с основным зданием;
  • коммуникации мансарды и здания-основы должны быть взаимосвязаны между собой;
  • светопрозрачное ограждение должно соответствовать конфигурации помещений и общей концепцией архитектурного стиля дома;
  • планировка мансарды должна соответствовать имеющейся планировке основного здания;
  • производство работ, происходящих с присутствием жильцов, требует использования особых методов, обеспечивающих безопасность людей.

Для соблюдения правил противопожарной безопасности при планировке помещений следует предусмотреть путь эвакуации:

  • если функции основного здания и мансарды совпадают, то используется лестница, примыкающая к ней;
  • если функции помещений различны, то следует организовать специальные коммуникации.

Проведение монтажных работ

Сооружение стропильной системы

Считается, что лучшим материалом для этого является древесина хвойных пород деревьев, влажность которой составляет менее 22%. Предварительно древесину необходимо подвергнуть защитной обработке для повышения долговечности конструкции и безопасности ее эксплуатации.

При монтаже мансардной кровли большое значение придается выполнению диагональных связей и подкосов. Во избежание возникновения прогиба устанавливается ригель, который располагают горизонтально.

Процесс строительства заключается в производстве следующих работ поэтапно:

  • Производится укладка балок, которые являются основными элементами конструкции. Их основание должно быть качественно изолировано от воздействия влаги. При монтаже на основание, сделанное из дерева, это мероприятие не производится.
  • К балкам фиксируются стойки из бруса. На их основании должна быть организована гидроизоляция. Монтаж стоек производится с интервалом, не превышающим два метра. Расположение стоек происходит строго в одну линию, отклонения не допускаются. Впоследствии они облицовуются.
  • После этого осуществляется установка верхнего бруса и фиксация его при помощи гвоздей или скоб.
  • Для сооружения мауэрлата, который представляет собой опору нижней балки, применяется брус или доска. При его установке следует помнить о необходимости гидроизоляции.
  • Стропильные ноги устанавливаются на расстоянии 1-1,2 м друг от друга. Для их изготовления применяется доска прямоугольного сечения, в структуре которой не должно быть сучковатости. Для правильной установки ног, крайние из них закрепляются первыми, далее натягивается трос или леска, и уже по ней закрепляются остальные. В завершении они соединяются между собой сверху доской.
  • При длине стропил менее 8 метров, установка балки конька не обязательна. Ее заменяют, как правило, специальными растяжками, позволяющими закрепить потолок помещения мансарды.
  • Работы по установке кобылок аналогичны монтажу стропил. В начале крепятся крайние кобылки, а затем все остальные. После этого к ним прибивается доска подола, которая предотвратит задувание ветра и проникновение осадков под кровлю.


Строительство мансарды

В местах установки окон монтируются дополнительно брусья в поперечном направлении. В завершении сооружения кровли происходит крепление обрешетки для монтажа пароизоляции.

Утепление мансардной крыши

Конструкция кровли мансардного помещения должна выполняться многослойно.

Слой теплоизоляции в обязательном порядке должен обладать огнестойкостью. Чаще всего, материалом для этого служит минеральная вата.

Нарушения технологии утепления крыши могут привести к крайне неприятным последствиям. В жаркие дни воздух в помещении будет иметь высокую температуру, а в морозное время возникнут сложности при отоплении пространства мансарды. Кроме этого, мероприятия по теплоизоляции должны быть проведены и со стенами.

Устройство гидроизоляции

Как правило, в качестве материала для создания гидроизоляции применяют рулонный гидроизоляционный материал. Он стелится под самой крышей сверху контробрешетки. До укладки материал располагают по месту его нахождения с учетом обеспечения нахлеста, необходимого для его крепления.

Для создания дополнительной изоляции от воздействия влаги могут быть использована СБС-битумная мембрана и ей подобные материалы.



Гидроизоляция

Устройство вентиляции

Качественно выполненная вентиляция предполагает соблюдение определенных требований:

  • не должно существовать препятствий при перемещении воздуха от карниза в направлении конька;
  • воздушная прослойка над слоем теплоизоляции должна составлять не менее 500 мм;
  • отверстия для вытяжки воздуха необходимо располагать в точке крыши, имеющую максимальную высоту.


Вариант устройства небольших мансардных окон

Интерьер мансарды

Интересное окно изнутри…

…и то же самое окно снаружи

Дом с мансардной крышей

Устройство мансарды - прекрасный способ немного расширить жилую площадь дома. При желании здесь можно устроить кабинет, спальню, детскую, а под большой кровлей даже гостиную. Мансарда может быть оборудована под кровлей практически любой конструкции. Главное, чтобы внутри было достаточно пространства для свободного передвижения. Как возводится такая мансардная крыша своими руками, рассмотрим ниже.

Проект мансардной кровли. Виды крыш

Прежде всего следует составить проект мансардной кровли. На первом этапе определяются с видом крыши. Под мансарду можно устроить кровлю:

  • Односкатную. В этом случае материала уйдет меньше, однако и помещение будет не таким просторным.
  • Двускатную. Это наиболее распространенный вариант мансардных крыш. В особенности популярны ломаные двускатные кровли.
  • Четырехскатную. Это может быть вальмовая кровля или шатровая. В данном случае мансарда получится достаточно большой и удобной для проживания.

Проекты мансардных крыш разрабатываются с расчетом стропильной системы и подсчетом необходимого материала. Прежде всего нужно определиться с углом наклона ската. Минимально и максимально допустимый рассчитывается с учетом ветровых и снеговых нагрузок в данном конкретном регионе. Существуют специальные таблицы и карты, пользуясь которыми выбрать нужный угол будет несложно.

Основные элементы стропильной системы

Чаще всего мансарда устраивается под ломаной двускатной кровлей. Такая конструкция не слишком сложна в возведении и обходится недорого. При этом под такой крышей может быть устроено достаточно удобное для проживания помещение.

Стропильная система мансардной крыши этого типа состоит из следующих элементов:

  • Мауэрлата. Так называют брус, укладываемый на стены дома и служащий опорой для стропильных ног.
  • Прогонов и затяжек.
  • Наслонных стропил. Ноги этой разновидности одним концом упираются в мауэрлат, а вторым - в прогон.
  • Висячих стропил. Такие ноги одной стороной устанавливаются на прогон, а другой упираются друг в друга.

Расчет стропильной системы

Мансардная крыша своими руками устаивается, как уже упоминалось, с предварительным расчетом стропильной системы. Угол наклона наслонных стропил обычно составляет порядка 60 гр. Висячие монтируются с углом примерно в 30 гр. Расчет производятся следующим образом:

  • Длина наслонной стропильной ноги определяется путем деления длины стойки на синус угла наклона. К полученному результату нужно прибавить длину свеса под козырек.
  • Длину висячего стропила определяют путем деления половины длины затяжки на косинус угла наклона.

Установка мауэрлата

Стропильная система мансардной крыши монтируется в несколько этапов. На первом устанавливается мауэрлат. Для него берут брус толщиной 100*100 мм. При возведении стен в них следует забить анкерные болты. Далее брус накладывают на них и постукивают сверху молотком. После этого его опускают на землю и по образовавшимся отметкам высверливают отверстия. На следующем этапе брус надевают на анкера и закручивают. Можно также закрепить мауэрлат на проволоку. Ее вливают в стены на уровне третьего сверху ряда кирпичей.

Монтаж стоек, прогонов и затяжек

Следующими монтируются стойки. Устанавливают их на продольные балки. Первыми монтируют крайние с начала и конца будущей кровли стойки. Потом устанавливают все остальные. Затем на них укладывается прогон (вдоль длинной стены здания). На прогон поперек здания крепят затяжки. Фиксируются все эти элементы на оцинкованные уголки.

Монтаж наслонных стропильных ног

Устройство мансардной крыши продолжают установкой стропильных ног. Для них берут брусок 50*100 мм. Предварительно стоит изготовить шаблон из тонкой доски. Один ее край прижимают к прогону, второй - к мауэрлату. Далее размечают и выпиливают места посадочных гнезд. По этому шаблону раскраивают все стропильные ноги. Крепить их можно на уголок или на гвозди. В последнем случае создают так называемый «крепежный узел». Для этого два гвоздя забивают по обеим сторонам ноги под углом, а третий сверху. Таким же образом можно закрепить ноги и к прогону. Иногда для надежности эти элементы дополнительно фиксируют к мауэлату проволокой.

Монтаж висячих стропил

Строительство мансардной крыши двускатной ломаной на следующем этапе предполагает установку висячих стропил. Они также раскраиваются с использованием шаблона. Предварительно стоит установить крайние пары ног (в начале и конце здания). Далее между ними протягивается ориентировочный шнур. Это необходимо для того, чтобы по высоте все стропильные пары были одинаковы. Если какая-нибудь не достанет до шнура, под ноги на прогон можно подложить брус.

Монтаж гидроизоляции

Ломаная мансардная крыша, так же как и любая другая, в обязательном порядке должна быть гидроизолирована. Для защиты чердака и утеплителя от влаги можно использовать или специальные мембраны, или более дешевую и достаточно надежную полиэтиленовую пленку. Ее натягивают прямо на стропила и фиксируют специальными небольшими скобами. Крепить пленку следует с небольшим провисом. Дело в том, что конструкции кровли при усадке и сильном ветре могут слегка сдвигаться. Туго натянутая пленка при этом просто порвется. Стелят полосы поперек ската с нахлестом примерно в 15 см. Для надежности можно проклеить стыки двухсторонним скотчем.

Установка контробрешетки и обрешетки

Контробрешетку делают из бруса толщиной примерно в 3 см. Его устанавливают на стропила вдоль по всей длине ног. Далее на контробршетку поперек ската монтируется обрешетка. Для нее обычно берут не слишком толстую доску. Шаг между досками зависит от выбранного кровельного материала. Под мягкие рулонные варианты устанавливают сплошную обрешетку. В остальных случаях шаг между досками обычно кратен длине листа кровельного материала.

Монтаж кровельного материала

Крыша мансардного типа в наше время чаще всего кроется недорогим и надежным металлопрофилем. Выбирать следует предназначенный именно для покрытия кровли вариант листов. Монтировать их начинают от края ската снизу. Обычно длины одного хватает на всю длину ската. Если лист слишком короткий, настил делают рядами следующим образом:

  • Временно крепят на саморезы два листа металлопрофиля. Далее их скрепляют друг с другом по гребню волны с шагом в 25 см.
  • Затем оба листа прикрепляют саморезами к обрешетке.
  • После этого монтируют лист над первым, начиная второй ряд. Горизонтальный нахлест при этом должен составлять не менее 15 см.
  • Далее монтируется третий лист первого ряда, а затем - второй второго.
  • Все последующие листы устанавливают в том же порядке.

Крепить листы следует к каждой обрешетине через волну. Для их фиксации можно использовать только специальные кровельные саморезы с эластичной прокладкой, подобранные под цвет полимерного покрытия металлопрофиля.


Обшивка фронтона

Мансардные крыши (фото выше), обшитые металлопрофилем, выглядят современно и эстетично. Чтобы не испортить впечатления от конструкции, следует правильно обшить фронтон. Здесь металлопрофиль крепят на предварительно установленную обрешетку. Раскраивают его с использованием ножниц по металлу. Болгаркой этого делать нельзя. При работе этим инструментом повышается температура металла, в результате чего в районе разреза выгорает полимерный слой. А это, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению срока эксплуатации металлопрофиля.

На фронтоне листы лучше всего устанавливать таким образом, чтобы волны располагались горизонтально. В этом случае крыша будет смотреться гораздо эстетичнее.

Монтаж мансардных окон

Мансардные окна проще всего заказать готовые. Подобные конструкции стоят не слишком дорого и очень удобны в использовании. Можно выбрать как люковые варианты, так и подъемные. Очень интересно смотрятся мансардные окна, дополненные небольшим балкончиком.

Для того чтобы установка была как можно более простой, при возведении крыши стоит располагать стропильные ноги на расстоянии 80 см друг от друга. Стандартные мансардные окна большинства производителей имеют ширину короба, рассчитанную именно на такое расстояние.

Выбор утеплителя

Утепляются мансардные крыши (фото которых вы можете видеть на этой старнице), конечно же, в обязательном порядке. Иначе полноценное жилое помещение под самой кровлей устроить будет невозможно. Под неутепленной крышей, особенно в том случае, если для ее защиты выбраны стальные оцинкованные листы, зимой будет очень холодно, а летом - жарко.

Чаще всего для утепления мансард выбирают минеральную вату или пенополистирол. Первая предпочтительна в том плане, что совершенно не горит. Поэтому для деревянного дома лучше всего использовать именно ее. Пенополистирол же не впитывает влагу. Поэтому, если вы не слишком уверены в надежности кровли, выбирайте этот материал. Однако учтите, что при сильном нагревании он может испускать в воздух вредные вещества.

Иногда мансарды также утепляют пенополиуретаном. Но самостоятельно такую работу выполнить крайне проблематично. Дело в том, что для нанесения пены на конструкции используется специальное оборудование, а сама эта технология достаточно сложна.

Утепление мансардной крыши

Проще всего смонтировать утеплитель изнутри, со стороны чердака. Для этого листы минеральной ваты устанавливают между стропилами и закрепляют проволокой для того, чтобы они не выпадали. Последнюю натягивают между ногами в виде сетки. Вставлять плиты следует как можно плотнее к стропилам. В любом случае щелей не должно оставаться никаких. При использовании пенополистирола все стыки следует пройти монтажной пеной или заклеить строительным скотчем.

Пароизоляция кровли

Устраивается мансардная крыша своими руками с обязательной обтяжкой изнутри пароизоляционным материалом. Дело в том, что разница температур снаружи, на улице, и в самом доме бывает значительной. Поэтому под крышей на утеплителе обязательно будет скапливаться конденсат, увлажняя его. Защитить плиты можно только путем установки пароизолятора. Натягивается он на стропильные ноги поверх плит ваты или пенополистирола. Нахлест должен составлять не менее 10 см. Крепят пленку к стропилам брусками или специальными скобами. Лучше всего использовать какой-нибудь фольгированный вариант пароизолятора, создающий в помещении эффект термоса.


Обшивка мансарды вагонкой

Мансарды деревянных домов обычно обшивают вагонкой. Для небольшой комнатки лучше выбрать материал светлого сероватого оттенка. Яркие бежевые или красноватые ламели будут делать помещения визуально меньше, но при этом уютнее. Поэтому для достаточно большого чердака стоит выбрать именно такой вариант. При обшивке низкой мансарды ламели лучше ориентировать вертикально. При отделке же узкой - горизонтально. В последнем случае обрешетка крепится вертикально. В первом - горизонтально. Крепить ламели лучше всего на специальные скрытые кляймеры. Можно использовать и обычнее гвозди, аккуратно вбивая их в планку паза.


Другие отделочные материалы

Очень часто мансарды обшивают фанерой. Современные ее варианты достаточно эстетичны и зачастую даже не требуют использования дополнительной чистовой отделки. Мансарду кирпичного или бетонного дома лучше всего обшить гипсокартоном. Иногда чердак также оштукатуривают. Однако данный вид отделки использовать для мансард все-таки не рекомендуется. Дело в том, что штукатурка отличается достаточно большим весом, а потому может перегрузить стропильную систему. К тому же при протечках крыши она обязательно начнет отваливаться кусками.

Как обставить спальню на мансарде

Чаще всего на мансарде устраивают спальню, поскольку помещение это очень тихое. При выборе дизайна для такой комнаты следует руководствоваться некоторыми основными правилами:

  • Поскольку конструкция мансардной крыши любого типа не позволяет устраивать слишком большие комнаты, не стоит использовать здесь мрачные или яркие цвета. Лучше отделать стены в пастельных тонах. Более оригинальные дизайны получаются при применении метода контрастов. При этом фронтоны изнутри окрашивают в темные или яркие оттенки. Наклонные же стены, чтобы они не давили на психику и не привлекали к себе внимание, обычно оформляют отделкой светлых тонов.
  • Обязательно следует декорировать спальню на мансарде в едином стиле. Для маленьких чердаков идеально подойдут направления кантри, прованс и шале. Для мансарды побольше можно выбрать классику или лофт.
  • Не стоит устанавливать на чердаке громоздкую мебель. Вариант из МДФ подойдет для такого помещения больше всего.
  • Вдоль наклонных стен можно установить перемычки и навесить за ними полки, устроив таким образом импровизированные шкафчики. Комод с зеркалом обычно устанавливают к одной из фронтонных стен. Рядом ставят небольшой платяной шкаф. Кровать можно расположить где угодно. Однако следует учитывать то, что нависающие над головой наклонные стены могут действовать угнетающе на психику. Поэтому чувствительным людям лучше располагать кровать у фронтонной стены.

Как обставить детскую на мансарде

Как еще может быть использована утепленная мансардная крыша? Своими руками устроенное дополнительное помещение можно переоборудовать и под детскую. Это еще один популярный вариант оборудования мансарды. Дети, как известно, очень любят чердаки. Комнату для девочки обычно обставляют в стиле кантри, прованс или романтическом. Для мальчика используют морской дизайн или спортивный. В любом случае большое внимание следует уделить безопасности помещения. Стропила и все остальные деревянные конструкции должны быть обязательно пропитаны повышающим их огнестойкость составом.


Комнату обычно делят на три зоны: рабочую, спальную и игровую. Крайне не рекомендуется устраивать последние две в непосредственной близости от лестницы. Письменный стол устанавливают под одним из мансардных окон. Все конструкции на мансарде должны держаться прочно. В особенности это касается лестницы и ее перил.

Для того чтобы звуки сверху не мешали взрослым заниматься своими делами, стоит устроить на мансарде детской шумоизоляцию пола.

Как сделать мансардную крышу, в общих чертах вы теперь знаете. Как видите, ее устройство - процедура достаточно хлопотная. Однако приложить немного усилий и затратить дополнительные средства для того, чтобы сделать чердак жилым и обитаемым, все-таки стоит. Разного рода хлам можно хранить и в гараже или сарае. Квадратные метры же под самой кровлей стоит использовать более рационально.