Стропильная система мансардной крыши: разновидности и устройство конструкции

Элементы конструкции мансардной крыши

Стропильная система под мансардную крышу состоит из таких конструктивных элементов:

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

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

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

Схема устройства конька мансардной крыши

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

Как сделать мансардную крышу

Строительство крыши с мансардой предполагает определение варианта конструкции. Только после этого начинается этап проектирования, при котором подбирают материалы, параметры, архитектурные особенности сооружения. Основными являются следующие этапы строительства:

1. Создание каркаса кровли, стропильной системы. Для этого используют деревянный брус.

2. Установка стен и утепление мансарды. На этом этапе укладывают гидроизоляционный слой, который дополняют утеплителем и пароизоляцией.

3. Отделочные работы включают в себя обустройство пола, потолка и стен. Снаружи кровлю покрывают металлочерепицей или другим выбранным материалом.

4. Финишная отделка внутри проводится по окончании всех работ, связанных с обустройством, утеплением помещения.

Отдельным этапом работ является создание и установка мансардных окон. Пластиковые современные конструкции — распространённый и практичный вариант. Изготовление небольших или сложной формы окон проводится под заказ. Монтируют конструкции в специальный проём, который следует предусмотреть при монтаже стропильной системы крыши. Окна могут быть расположены на торцах кровли, кукушке или наклонно на крыше.

Видео: особенности отделки мансарды

Пространство мансарды может выполнять любую функцию, но всегда важно ещё на этапе строительства и проектирования дома определить тип конструкции, параметры и материалы для сооружения мансарды

Подготовительные работы по обустройству мансардной крыши

Для строения крыши  необходимо в первую очередь убедится, что фундамент строения  сможет выдержать  дополнительную нагрузку. Для обеспечения безопасности основание дома  необходимо укрепить.

Следует определиться с видом мансардной  крыши,так как внутренняя площадь мансардного этажа будет зависеть от вида крыши.

Необходимо избавиться от наличия старых стропил и заменить их на новые, специально подобранные, под строение мансардной крыши. Стропильная система должна иметь учет возможных строительных  нагрузок. Конструкция стропильная рассчитывается индивидуально для каждого вида кровли.

Расчет размеров

Главным условием в строительстве мансардной крыши  это высота потолка  она должна быть более 2.5 метров.

При расчете необходимо учитывать следующее:

• Жилой площадью считается та зона, расстояние от пола, к потолку которой  является больше 90 см
• При наличии плана мансардной крыши можно легко рассчитать площадь.Необходимо условно  разделить план на фигуры  и вычислить площадь каждой. После чего результат слаживается единое число.
• Для определения необходимого количества материала для кровли необходимо определится с типом обрешётки.

Обрешётки бывают следующих видов:

• сплошные
• разреженные
• смешанные

Для каждого типа обрешетки необходим свой тип материала.

Перед тем как приобретать материалы следует начертить точный чертеж, на котором отмечаются все размеры.

Для строения кровли необходимо сделать следующие расчеты:

• Расчет веса мансардной крыши для расчета одного метра квадратного необходимо вес каждого отдельного материала суммировать и умножить на 1.1 коэффициент.
• Расчет необходимого материала-необходимо использовать проект кровли и расчет площади крыши.
• Расчет площади кровли –для данного расчета  необходимо снять мерки  ширины и длины скатов. После чего умножить эти данные, и получится необходимая площадь.

Например: Вес обрешетки 15 кг на квадратный метр+вес утеплителя 10 кг +вес покрытия кровельного 13 кг ,все умножается на 1.1 получится результат 30,8кг на квадратный метр.
Самостоятельно сделать расчет очень проблематично. Сейчас имеются в продаже специальные счетные аппараты, которые быстро и качественно рассчитывают все необходимые расчеты для строения мансардных крыш.

Необходимые инструменты для строения

Для строительства кровли необходимо использовать безопасные материалы и инструменты, к таким относятся:

• Брус деревянный размером 100мм
• Доски деревянные размером 150-50 мм.
• Лист металла
• Необрезная доска
• Гвозди шиферные
• Отожжённая проволока
• Наличие уровня
• Наличие отвеса
• Измерительная рулетка
• Ножовки
• Топоры
• Молотки
• Дрель электрическая
• Материалы для кровли крыши
• Необходимые материалы для утепления
• Крепежные детали
• Мембраны для гидроизоляции

Качественные материалы и инструменты намного быстрее позволяют построить качественную мансардную крышу.

Виды конструкций

Когда мансарды только вошли в обиход с легкой руки французского архитектора Франсуа Мансара, единственной возможностью добавить света были дормеры (кукушки). Это выдвинутые за пределы крыши надстройки, в которые устанавливаются обычные окна. Под специализированными же мансардными окнами обычно понимают конструкции наклонного типа в скатах, а не световые тоннели или вертикальные оконные блоки и надставки в кукушках. Разновидности мансардных окон подразделяются по нескольким параметрам.

Материал профиля

• ПВХ.
• Древесина.

Оконные блоки мансардного типа изначально на порядок дороже обычных вертикальных конструкций, но и внутри категории разброс цен между базой и премиумом может составлять десятки тысяч. В большей степени разница обусловлена техническими «наворотами», а материал профиля вторичен. В частных загородных домах одинаково используют как металлопластиковые, так и деревянные мансардные окна. Если сравнить цены, существенной экономии пластиковая рама не дает, а некоторые линии в ПВХ даже дороже. Визуально современные полимеры имеют практически любую фактуру и гамму, и с достоверностью имитируют ценные породы древесины. Выбор же зависит от личных предпочтений, типа помещения и дизайна интерьера – в обшитой натуральным деревом спальне уместнее деревянное же окно.

В ванной, где стабильно повышенная влажность – пластиковое.

Способ открывания

Эксплуатация мансардных окон подразумевает возможность открытия створки для проветривания и мытья, глухие блоки менее практичны и в современных домах встречаются значительно реже. Чтобы окнами было удобно пользоваться при разных условиях, выпускают блоки, открывающиеся разными способами.

• С центральной осью или среднеповоротные – самая распространенная группа, любой угол открытия с двух сторон, вплоть до полного поворота на 180 градусов обеспечивают установленные по центру рамы фрикционные петли.
• Со смещенной, приподнятой осью – благодаря механизму открывания в верхней части рамы такие окна могут достигать высоты в 2,5 метра. Мыть проблематичнее, но если вид из окна достойный, можно и потерпеть неудобства, обзор они дают максимальный.
• Панорамные (двустворчатые) – глухая нижняя створка и открывающаяся верхняя, также нестандартных габаритов. Для сравнения, стандартная высота мансардного окна 140-160 см, панорамного – до 255 см. В премиальном сегменте конструкции панорамного типа с одной створкой и улучшенным дизайном.
• Комбинированные – компромиссное решение, и смотреть можно без ограничений, и ухаживать просто, достаточно перевести створку из верхнего в центральное положение.
• Балконного типа – для видовых участков с завораживающей перспективой, если полностью открыть окно, оно превратится в небольшой балкон за счет выдвижной нижней створки. Верхняя створка с комбинированным механизмом. Самый дорогой вид окон для мансард.

Сервисные люки, предназначенные для техобслуживания и аварийной эвакуации, полноценными мансардными окнами не являются и представляют собой раму с откидной крышкой из поликарбоната. Их при необходимости устанавливают в холодных чердаках.

Количество стеклопакетов

Количество стеклопакетов варьируется от одного до трех, базовая комплектация предусматривает высокие параметры энергосбережения, которых вполне достаточно даже в промозглой Москве и подобных климатических зонах. Поэтому наиболее востребованы базовые однокамерные стеклопакеты. Но для домов с мансардными окнами, расположенными в холодных регионах со снегопадами, рекомендуют двойные или тройные стеклопакеты. Для совсем уж суровых условий и помещений, где должно быть всегда тепло (в детских), можно установить мансардное окно с подогревом.

Разновидности мансардных крыш

Мансардная крыша своими руками – это отличная возможность расширить полезное пространство в частном доме. Каким будут габариты пространства, заключенного между фронтонами постройки и скатами кровли, зависит от формы и конструкции крыши.

Мансардная крыша: фото крыши с ломаными скатами

Крыша мансардного типа бывает нескольких видов:

Односкатная. Это наиболее простой вариант, однако, на практике к нему обращаются довольно редко, по большей части, чтобы сделать мансарды на небольших загородных домиках.

Проекты мансардных крыш с двумя скатами

Различаются следующие типы двускатых кровель: щипцовые и ломаные. Двускатная щипцовая, пожалуй, пока не имеет соперников по популярности. Ни ее проектирование, ни строительство своими руками, как правило, не вызывают особых сложностей.

Мансарда двухскатной крыши

Схема мансардной крыши с симметричной щипцовой системой достаточно простая. Фронтоны таких домов, чаще деревянных, имеют треугольную форму. В несущую конструкцию щипцовой мансардной крыши входят наклонные или висячие стропила.

Конструкция мансардной крыши двухскатной

Ломаная мансардная крыша отличается от щипцовой наличием на каждом из скатов двух скатных плоскостей, пологого и крутого. Уклон верхнего – примерно 20–30 градусов, нижнего – 60–80 градусов. Это экономичный вариант для частного дома, ширина которого не больше 6 м. Сделать ломаную мансардную крышу своими руками немного сложнее, но это вполне окупается полноценной площадью мансардного этажа, которая позволяет обустроить внутри спальню, детскую, кухню и т. д. Каркас мансардной крыши этого типа состоит из ферм, в которых стропила укреплены стойками, а нижний пояс становится основой пола мансарды. Места излома усиливают растяжками.

Конструкция мансардного этажа ломаной и щипковой крыши

Еще одной разновидностью двускатной является полувальмовая. Спроектировать ее в целом можно, как обычную симметрическую стропильную конструкцию с опорой на мауэрлат, с той лишь разницей, что над ее фронтонами имеются небольшие скаты.

Четырехскатная мансардная крыша

Конструкция четырехскатной кровли позволяет обустроить под ней дополнительный этаж – просторный и удобный. Монтаж мансардной крыши с четырьмя скатами, безусловно, сложнее, чем изготовление двускатной системы. Ее стропильная система считается наиболее сложной. Особого подхода требует размещение мансардных окон. В вальмовой крыше их обычно устанавливают в плоскости пирога кровли. Красивые обеспечивают эффективное освещение.

Вертикальные мансардные окна на датской вальмовой крыше

Более практичной в этом смысле является вариант датской. В отличие от классической вальмовой, в их верхней части имеются фронтоны, которые позволяют организовать освещение мансарды при помощи обычных вертикальных окон.

Скелет вальмовой крыши с мансардой

В обычной вальмовой крыше стропила прямые, без переломов. Верхним концом угловые ребра опираются на конек, длина которого зависит, в частности, от запланированной стропильной системы. Четырехскатные крыши тоже бывают ломаными. Реализация такой конструкции достаточно сложна, но позволяет получить в соответствии с планом значительное увеличение полезного пространства мансардного этажа.

Шатровая мансардна – почти вальмовая. Почти, потому что все ее скаты, имеющие форму равнобедренного треугольника, сопрягаются в одной точке, то есть шатровая крыша не имеет конька.

Куполообразная крыша

На этом многообразие мансардных крыш не кончается.

• Многощипковые, представляющие собой комбинацию нескольких двухскатных имеют сложную геометрию со множеством изломов.
• Конические, сводчатые, купольные с изысканным дизайном и т. д.

Все эти варианты считаются очень сложными для исполнения и изначально требуют профессионального подхода. Это целый комплекс задач, начиная от чертежа и расчёта и кончая материалом покрытия, для которых нужно найти правильное решение. Необычность и особая эстетичность этих крыш, как правило, увеличивает количество скатных изломов, которые образуют множество внутренних углов (ендова). Каждый из них несет в себе потенциальную опасность целостности кровли. На этих участках, как правило, задерживается дождевая вода и образуются снежные мешки, которые становятся причиной протечек.

Крыши домов с мансардой: фото основных вариантов перекрытия

Расчет мансардной крыши в этом случае практически невозможен без специальных навыков, поэтому если ваша мечта крыша мансарда своими руками, то выберите проект с меньшим количеством сложных элементов, чтобы не становиться перед необходимостью постоянного ремонта.

Сколько стоит построить мансарду

Устройство мансардного этажа считается выгодным из-за того что нет необходимости тратиться на возведение стен. Это верно только отчасти.

Во-первых, много средств уйдет на создание стропильной системы. Стоимость ее зависит от выбранного типа мансардной крыши (смотрите ниже) и от цены на пиломатериалы в вашем регионе.

Во-вторых, придется выложить немалую сумму на утепление и пароизоляцию мансардной крыши. Понятно, что одного только кровельного материала далеко недостаточно для обеспечения требуемых кондиций воздуха для жилых помещений (если мансарда планируется жилой). Придется утеплять, причем слой утеплителя должен быть значительным. Например, для средней полосы России слой минеральной ваты высокой плотности должен быть от 200 мм, плюс слой гидроизоляции и пароизоляции.

В-третьих, окна обходятся намного дороже. Если делать их слуховыми, сооружают специальную конструкцию из стропил, что усложняет рельеф крыши, а следовательно увеличиваются затраты на материалы и монтаж. Даже на обычной двускатной приходится думать об устройстве ендов и снегозадержании над окнами.

Устройство мансардных окон в крыше

Второй вариант — окна в плоскости крыши — требуют особо тщательной заделки, чтобы осадки не могли попасть внутрь. Это делает установку дороже в 1,5-2 раза. Примерно на столько же дороже обходятся и сами окна: у них должна быть усиленная рама и армированное стекло, способное вынести снеговые нагрузки. Кроме того для обслуживания рама должна быть поворотной, а это — еще увеличение стоимости.

Что нужно для установки мансардного окна и порядок монтажа составляющих

В мансарде ставят два типа окон — вертикальные и в плоскости крыши. Оба типа можно использовать в одном проекте. На фото ниже удачный пример такой комбинации. Точно не скажете, что дом незапоминающийся. А сколько еще может быть вариантов?

Мансардная кровля в несколько уровней — это тоже распространенный прием

Кроме всего, такие популярные и недорогие кровельные покрытия — материалы на основе металла типа профлиста, металлочерепицы, кровельного железа — использовать при устройстве мансардной крыши частного дома не советуют. Причины две:

1. Высокая теплопроводность. Из-за того, что металл очень хорошо проводит тепло, приходится укладывать большую толщину теплоизоляционных материалов. Иначе летом в мансарде будет слишком жарко, а зимой — холодно.
2. Повышенный уровень шумов, создаваемый покрытием во время дождя. Даже обычная крыша, покрытая металлом, во время дождя звучит как барабан. Мансардная намного больше по площади и «инструмент» получается более мощный. Если с уровнем шумов внутри помещения можно бороться дополнительной звукоизоляцией, то на улице звук вы ничем не уберете. Если дома соседей находятся на солидном расстоянии, это может быть и нестрашно, но если застройка плотная, могут возникнуть конфликты.

Если хорошо посчитать, дополнительная теплоизоляция и звукоизоляция сведут к минимуму выигрыш в стоимости при покупке кровельного материала. Возможно, другое, более дорогое изначально кровельное покрытие, в результате окажется более выгодным. Так что тут нужно просчитывать варианты.

Все это описывалось к тому, чтобы вы имели более полное представление о том, действительно ли строить мансардный этаж так уж дешево. Получается — не очень. Тем не менее у такого решения есть свои плюсы:

• Мансардный этаж получается легким. Потому фундамент для частных домов потребуется лишь немногим более мощный, чем при устройстве одного этажа. Так как затраты на фундамент — это значительная часть стоимости, то тут выигрыш получается ощутимый.
• При нехватке средств, утепление мансарды и ввод ее в эксплуатацию можно оттянуть на требуемый срок. Причем эта отсрочка будет полезной. Вот почему. При строительстве почти всегда используют лес высокой влажности. Если начинать утепление сразу, влага будет впитываться в теплоизоляцию. Если «пирог» сделан правильно, она будет уходить естественным образом. Но если имеются нарушения, могут возникнуть проблемы. Если же крыша под кровельным материалом какое-то время простоит без утепления (но с обязательно уложенной под кровельное покрытие гидроизоляцией), то древесина хорошо высохнет и проблем будет меньше.
• Мансарда позволяет сделать дом оригинальным и нестандартным. В любом случае здание получается более выразительным и индивидуальным — вариантов оформления масса.

Мы постарались наиболее полно описать минусы мансардной крыши и ее плюсы. Если вас трудности не испугали, выбирайте, какая конструкция вам больше по душе.

Как сделать двухскатную крышу читайте тут.

Мансардные крыши, какие они?

Существуют одно-, двухскатные, ломаные, а также многоскатные мансардные крыши. Все они, за исключением, пожалуй, односкатной, довольно привычны нам. А двухскатные крыши можно даже считать символом русской деревни, настолько они популярны.

Типы популярных конструкций

Крыши с одним скатом – самые простые в проектировании и строительстве. Однако при строительстве мансардного этажа особенности конструкции не позволяют рационально использовать все пространство внутри помещения. Односкатные конструкции не приобрели популярности в домостроении на территории России: в зимнее время на них будет скапливаться большое количество снега. Здесь они чаще употребляются для бань и надворных построек: летние кухни, гаражи, сараи и т.д.

Строительство мансардной крыши с одним скатом не имеет большой популярности

А вот двускатные крыши в Росии распространены повсеместно. Такая популярность конструкции обеспечена простотой ее возведения и отличными эксплуатационными качествами в дальнейшем. За счет сильного наклона скатов обеспечивается хороший отток дождевой воды, кроме того, в зимнее время на крыше не так сильно накапливается снег.

Для мансардных этажей крыши с двумя скатами подходят, однако помещение внутри получается небольшое и вытянутой формы. Увеличить пространство можно за счет возведения дополнительных боковых стен. На следующей схеме такие стены отсутствуют.

Каркас мансардной крыши с двумя скатами

Многоскатные мансардные крыши относятся к категории сложных. Их проектирование – довольно трудоемкий процесс. Ошибки, допущенные в проектах мансардных крыш с несколькими скатами, чреваты разрушением мауэрлатов, чрезмерным прогибом стропил мансарды и т.д. Но в остальном многоскатная конструкция будет хорошим решением: большое пространство для мансарды внутри и отличный внешний вид строения снаружи.

Многоскатная мансардная крыша своими руками

Двускатная ломаная конструкция имеет еще название: крыша мансардного типа. Стропильная система сильно отличается от традиционной двускатной крыши, которая описана выше. Самое главное преимущество ломаной конструкции – удобство использования внутреннего пространства – доля «мертвых» зон, которые невозможно использовать рационально, очень невелика. Поэтому при строительстве мансард выбор очень часто падает именно на ломаные конструкции.

Ломаная мансардная крыша своими руками

Важно: ломаные двускатные крыши целесообразно возводить над домами, ширина которых не привышает шести метров. Такое расстояние гарантирует надежность стропильной системы и правильное распределение нагрузок

При работе с большим метражом потребуется изменение обычной для ломаной крыши конструкции.

Важные правила при утеплении мансардной крыши

Когда возникает вопрос, какой утеплитель лучше для мансардной крыши, однозначного ответа здесь нет. Однако, в связи с тем, что для мансардной кровли характерен большой угол наклона, не следует использовать мягкие материалы, которые будут слеживаться и сползать с поверхности.

Рулонный утеплитель необходимо укладывать снизу вверх. Для этого следует использовать строительный степлер и шнурок. Раскатывая рулон, материал прижимается к планкам. При помощи шнурка и скоб рисуется буква Z. По такой технологии крепится каждый слой утеплителя.

Лучше отдать предпочтение плитам, плотностью 30-50 кг на куб. м. В этом случае шаг стропил придется подстраивать под размер утеплителя, который на 10-15 мм должен быть меньше ширины утеплительной плиты. Это требуется для того, чтобы материал мог стать враспор без образования щелей и хорошо удерживаться между балками. Если ширина будет меньше или больше, необходимо будет срезать материала. Создать ровный срез не всегда удастся, и к тому же остается большое количество остатков. Располагать плиты следует таким образом, чтобы швы предыдущего ряда перекрывались последующим.

Схема устройства кровельного пирога

Утеплитель укладывается так, чтобы обеспечить минимальное количество мостиков холода. Дополнительно, остатки материала можно уложить на набитые со стороны помещения планки необходимой ширины. Сверху на слой утеплителя укладывается пароизоляция и выполняется обрешетка для будущей отделки. Такой вариант, где перекрываются даже стропила, практически полностью исключает образование мостиков холода. Несмотря на то, что потребуется немного больше утеплительного материала, мансарда в конечном итоге получится более теплой, что даст возможность уменьшить расходы на обогрев помещения.

Важно! Мостики холода способствуют образованию влаги в кровельном пироге. Это может привести к гниению стропил, набуханию теплоизоляционного материала, коррозии металлических элементов конструкции, возникновению неприятных запахов внутри помещения

Какие предъявляются требования к мансардному этажу

При строительстве мансарды как жилого помещения в частном домовладении важно соблюдать строительные нормы, предъявляемые к строительству соответствующих типов крыш. Для частных домов – это СП 54.13330.2011, для многоэтажных, многоквартирных зданий – СП 54.13330.2016 (актуализированная версия СНиП 31-01-2003)

Строительство мансардного этажа без проекта и разрешения государственных органов будет считаться незаконным. По действующему законодательству обустройство мансарды в частном или многоквартирном доме не запрещено, но требует получения разрешения на реконструкцию существующего здания.

Регистрировать мансарду в многоквартирном доме получиться, имея согласие всех собственников квартир в этом доме. Иначе не удастся оформить дополнительное помещение по законодательству.

В частном доме также требуется регистрация мансарды, включение ее в проект дома. Поскольку надстройка полностью меняет технические характеристики здания, увеличивает нагрузку на стены, фундамент.

При самовольном строительстве мансарды в частном владении у хозяина не будет на нее никаких прав, подвести водопровод, газ тоже будет затруднительно.
Для узаконивания потребуется разработка проекта, которую можно заказать у архитектора в местном БТИ. Здесь же подскажут, какой пакет документов потребуется. Готовый проект вместе с поданными документами обязательно проходит экспертизу, при отсутствии замечаний утверждается.

Чтобы успешно преобразовать пространство под кровлей в полноценную комнату любого назначения, важно придерживаться следующих правил:
По санитарным нормам расстояние между полом и коньком мансардной кровли должно быть от 2,5 м. При обустройстве двухуровневой мансарды необходимо, чтобы расстояние от пола до потолка было от 5 м и выше.
Двухуровневой мансардой принято называть помещение, которое состоит из 2 комнат, что расположены одна сверху другой

Между собой комнаты соединяются лестницей

При обустройстве двухуровневой мансарды необходимо, чтобы расстояние от пола до потолка было от 5 м и выше.
Двухуровневой мансардой принято называть помещение, которое состоит из 2 комнат, что расположены одна сверху другой. Между собой комнаты соединяются лестницей.

Желательно наличие хорошего естественного освещения. Поэтому стены оборудуются несколькими окнами любой формы и размеров. Монтаж выполняется в скат. Допустимо частичное панорамное остекление. Множество окон поможет существенно сэкономить электроэнергию.

Этаж оснащается системой принудительной вентиляции. Правильно настроенный воздухообмен создаст уютный микроклимат в комнате, поможет избежать духоты или образования сырости в комнатах на верхнем этаже.

Выгодными для перекрытия мансардной кровли будет металлочерепица, ондулин и любые другие гибкие, легкие материалы, что будут удобно крепиться к различным типам скатов.