Изготовление мансардной крыши — чертежи стропильной системы, начальные шаги расчета, планировка и процесс сборки

Путем создания мансардной крыши можно существенно увеличить функциональное пространство и эффективно организовать распределение помещений в низкорасположенном доме. Однако ее конструкция часто вызывает беспокойство среди домашних мастеров из-за сложности и трудоемкости процесса. Если интересует вопрос «как сделать мансардную крышу», то следует учитывать, что это требует особых знаний и навыков, чтобы успешно осуществить строительство данного типа крыши.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

Чертежи стропильной системы

Любое упоминание о мансарде ассоциируется с объёмной «пятиугольной» крышей, в которой можно жить, но существуют и другие варианты.

Односкатная

Предельно простая, надёжная односкатная мансардная крыша. Благодаря прямолинейным формам выглядит скромно, но элегантно. Особой респектабельности добавляют большие панорамные окна «в пол», ведь такая конструкция не просто позволяет, а провоцирует их установку.

Стропильная система очень проста: прямые стропила единственного ската опираются на мауэрлат противоположных стен разной высоты, а если необходимо на промежуточные опоры. Пропорции стен подбираются под уклон в 35-45 градусов, что гарантирует устойчивость ветровым нагрузкам и нормальный сход снега.

Объём задействуется эффективно – при желании, это дополнительный полноценный этаж, так как полезная площадь равна площади предыдущего этажа.

Двускатная

Относительно несложная широко распространённая крыша. Выглядит незатейливо, но внушает доверие, так как поддерживает традиции характерные русскому стилю. Как следствие, специально под мансарду проектируется редко, чаще адаптируется в готовом виде.

Конструктивно проста – технические характеристики и стропильная система как у обычной двускатной крыши. Прямые стропила опираются на мауэрлат, под углом сведены в конёк. Фронтоны треугольной формы, прямые, отвесные, практически всегда остеклённые, часто с выходом на балкон.

Полностью задействовать объём проблематично, но можно, даже нужно. Полезная площадь сравнительно невелика, потолок обычно «ломаный». Однако, умелой компоновкой мебели, смелыми дизайнерскими решениями недостатки можно обратить в достоинства.

Ломаная

Самый популярный вариант – ломаная крыша с мансардой. Что совсем неудивительно – несмотря на сложность он наиболее удобный и практичный. Габаритные формы и ломаные линии символизируют основательность и профессионализм. Внешний вид этой крыши «по умолчанию» ассоциируется с «мансардой». Это вполне естественно – она целенаправленно проектируется под жилое помещение.

Стропильная система достаточно сложная, но её достоинства стоят затраченных средств и усилий. Характерные пятиугольные фронтоны, с функционалом как у двускатной крыши – та же возможность вставить окна, устроить выход на балкон.

Просторная мансарда крыши частного дома. Объём задействуется по максимуму – при полноценной высоте, полезная площадь помещения равна или немногим меньше, чем у предыдущего этажа.

Смотрите также: Каталог проектов домов с мансардой, представленных на выставке «Малоэтажная страна».

Некоторые проекты мансардных крыш

Расскажем, как могут выглядеть мансардные крыши в наиболее распространённых случаях.

Здесь приведена конструкция для двухскатной мансардной крыши. Вот ещё одна схема, которая соответствует двухскатной ломаной.

Если она четырёхскатная, то это позволяет отвести для мансарды больше свободного пространства. Вот принципиальная схема стропильной системы для них.

На приведённой схеме показана стропильная система, которая может быть применена при проектировании. Далее покажем ещё один пример четырёхскатной (вальмовой) крыши.

Основы расчета

Цель расчётов — найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

Эстетическая сторона. Для начала проектируется общий эскиз крыши. Определяются пропорции, сопоставляются с размерами дома.

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

• Собственный вес конструктивных элементов крыши. Нагрузка от него действует на каждый элемент стропильной системы.
• Ветровые нагрузки. Являются переменными, действуют на все элементы.
• Снеговая нагрузка. Действует неравномерно, передаётся с участков, где мансардная кровля с уклоном меньше 30°, на более крутых участках снег не задерживается. При этом нагрузка может быть неравномерно распределена по левому и правому скатам. Действует на балки и верхние стропила.
• Вес людей, элементов интерьера и мебели. Нагружает только перекрытие.

Факторы обрабатываются, суммируются. На основе результатов делаются выводы о размерах конструктивных элементов. Для гарантированной прочности они, округляются в большую сторону. Но технологичной сборке мешают индивидуальная ширина и толщина каждого конструктивного элемента стропильной системы, а их изготовление на заказ – невыгодно. Поэтому элементы объединяются в группы стандартных размеров пиломатериала. А стандартные решения значительно удешевляют проект – ведь на заказ всегда дороже.

Если проект индивидуальный и нестандартный, лучше заказать точные расчёты. Принимая во внимание количество факторов, их специфику воздействия на стропильную систему напрашивается вывод – точный расчёт, это дело специалистов. Самостоятельно заниматься расчётами смысла нет – велика вероятность ошибки. Для стандартных и типовых решений можно адаптировать готовый действующий проект.

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

• Шаг стропил соответствует размерам утеплителя.
• Ширина стропил соответствует толщине утепления.

Выбор материалов для строительства мансарды

Правильная конструкция крыши – это полдела. Не менее важную роль играет грамотный выбор материалов.

Брус для стропил и обрешетки

Обычно для стропил используется древесина хвойных пород дерева – сосна, кедр и т.д. Такой материал достаточно прочен, легкий в монтаже и обработке. Самый толстый брус используется для мауэрлата – минимальное сечение 100*100 мм, для серьезной нагрузки берут 200*200 мм.

Сечение бруса для стропил обычно 50*100мм, 50*150 мм. Выбор сечения бруса для конструкции должен исходить из учета итоговой нагрузки на несущие стены и фундамент. Если изначально мансардная крыша для устройства жилого чердачного помещения не планировалась, то необходимо монтировать максимально легкую стропильную систему.

Обустройство контробрешетки и обрешетки

Пароизоляционный материал

Назначение пароизоляции – не дать возможность испарениям изнутри мансарды проникнуть внутрь «кровельного пирога». На сегодня, самый популярный материал представляет собой многослойную фольгированную пленку. Пароизоляция укладывается фольгой внутрь помещения, что позволяет отражать внутреннее тепло и сохранять его.

Утеплитель

На материалах для утепления кровли следует остановиться подробнее. Используют несколько видов:

• Пенополистирол (пенопласт).
• Минеральная вата.
• Пенополиуретан (ППУ).

Пенопласт не лучший выбор для утепления стропильной системы, несмотря на то, что цена материала самая привлекательная. Во-первых, его неудобно крепить к обрешетке. Во-вторых, его теплоизоляционные свойства значительно уступают минвате и ППУ.

Минеральная вата обладает отличными характеристиками утепления и простая в работе. Но материал имеет один существенный недостаток – он впитывает влагу. Вследствие этого конструкция становится тяжелее, дерево подвергается разрушительному воздействию влаги, а тепло плохо держится внутри мансарды.

Нанесение пенополиуретана с помощью специальной установки высокого давления

Пенополиуретан – самый современный и бесспорно лучший вариант. ППУ представляет собой двухкомпонентный напыляемый материал, структура которого состоит на 98% из газовой ячеистой фазы и на 2% твердого состава. Для его нанесения используется специальная установка высокого давления.

ППУ поступает из пистолета в жидком виде, практически прилипает к любой поверхности, за минуту застывает и вырастает в объеме в несколько раз. Пенополиуретан имеет самый низкий коэффициент теплопроводности, высокую адгезию, негорючий, срок эксплуатации более 30-ти лет.

Гидроизоляция

Гидроизоляция ограждает кровлю от проникновения дождевой и талой влаги. Также она защищает утеплитель от выпадения конденсата, который неизбежно возникает в результате перепада температуры внутри и снаружи мансарды.

В качестве гидроизоляционных материалов чаще всего используются пленки с микроотверстия для выхода пара. Такой материал предотвращает попадание влаги внутрь «кровельного пирога», но при этом обеспечивает хороший воздухообмен.

Гидроизоляция крыши – важный этап ее возведения

Кровельный материал

Основные виды кровли:

• Листовая металлочерепица.
• Профнастил.
• Оцинкованные стальные листы.
• Гибкая черепица.

Листовая металлочерепица активно используется для покрытия кровли в силу простоты монтажа и невысокой стоимости. Минус такого материала – очень шумный. Ветер, град, дождь будут четко слышны внутри мансарды.

Профнастил также несложен в монтаже, долго прослужит. Но из-за конструкционных особенностей требует очень качественной гидроизоляции и дополнительной герметизации стыков листов.

Оцинкованные листы из стали весят мало, система укладки не допускает попадания влаги между ними. Минус ы: требует особых навыков в монтаже и считается достаточно «холодным» материалом.

Гибкая черепица изготавливается из пропитанного битумом стеклохолста. Имеет большой ассортимент расцветок, выглядит весьма презентабельно, практически не дает возможности скапливаться конденсату, бесшумная. Недостатками такого вида кровельного материала считается горючесть, плохое «взаимодействие» с сильным морозом или жарой. Также требуется перед укладкой гибкой черепицы покрыть обрешетку фанерой или ОСП, чтобы основание было сплошным.

Планировка

Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.

На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.

Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.

Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:

• Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
• Некомфортные участки оборудуются под места хранения.
• «Необычные условия» отдать в распоряжение детей.

Дизайн интерьера и окончательный уют создаются умелым использованием потенциала отделочных материалов, мебели и аксессуаров.

Узлы

Как своими руками выполнить монтаж соединений стропильной системы? К вашим услугам — описание способов монтажа основных узлов.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэлрлат изготавливается из бруса сечением 100х100 — 150х150 мм. Брус должен быть в обязательном порядке обработан антисептиком. Стены под ним гидроизолируются во избежание капиллярного подсоса воды древесиной; обычно роль гидроизоляции выполняет пара слоев рубероида.

Для крепления мауэрлата обычно используются анкерные шпильки, установленные при заливке армопояса по периметру стены. Под них в брусе сверлятся отверстия, а после укладки брус притягивается к армопоясу гайками с широкими шайбами.

Крепление стропил к мауэрлату

Для максимальной жесткости соединения стропильных ног с мауэрлатом в них обычно делается вырез на треть ширины стропила. Для крепления могут использоваться:

• Стальные скобы. Они вбиваются в оба бруса с двух сторон;

• Оцинкованные уголки. Они крепятся к обоим брусьям несколькими саморезами с длиной не менее 2/3 толщины стропила.

Оцинкованные уголки и накладки используются для соединений стропильных ног между собой, со стойками, с горизонтальными прогонами и балками перекрытия. Накладки можно заменить толстой (не меньше 15 мм) проолифленной для защиты от сырости фанерой.

Крепление ригеля к стропилам

Соединение ригеля со стропилами двускатной или ломаной крыши испытывает наиболее сильные нагрузки зимой, когда на кровле лежит снег. Сделать его максимально прочным поможет простая инструкция: ригель соединяется со стропилом внакладку и крепится к нему парой болтов с гайками и широкими шляпками через предварительно просверленные отверстия.

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата. Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев.

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

• Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
• Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
• Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
• Поверх прогонов укладываются затяжки.
• Монтируются нижние стропила.
• Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
• Устанавливаются верхние стропила.
• Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
• Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
• На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
• Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Особенность мансардной крыши

Для их проектирования существует широкий спектр возможных решений. При этом нужно помнить, что одной из основных особенностей мансарды является то, что имеется два участка ската крыши. Один из них является более пологим, другой — с более сильным наклоном.

Кроме этого, желательно, чтобы высота вертикальной части стены была больше одного метра. Это даст возможность ощущать себя в таком помещении гораздо более комфортно, чем в противоположном случае.

Рекомендации, которые лучше знать в начале пути

Точно по такому же принципу монтируется мансардный этаж с двухскатной крышей. Причём его устройство еще проще – все стропила сплошные.

Далее предстоит утепление крыши. Конечно, его можно делать снаружи, до монтажа мембраны, обрешётки и кровли. Но безопасней изнутри – не будет угрозы осадков и работы выполняться более тщательно, ведь от этого зависит успешная эксплуатация.

Утеплитель изнутри помещения защищается пароизоляционной плёнкой. А между ней и внутренней отделкой обязательное устройство вентиляционного зазора – внутренняя отделка не монтируется непосредственно на стропила. Для неё специально, так же как снаружи для обрешётки, набивается контррейка, или устраивается каркас.

Формы крыш

В этом разделе мы рассмотрим основные типы. К наиболее простым типам можно отнести односкатную или двухскатную.

Более сложным вариантом является использование ломаного типа. При использовании такой её разновидности внутреннее пространство, которое можно использовать для мансардного помещения, существенно увеличивается. Такой вариант является разновидностью двускатной крыши.

Более сложными вариантами являются те, которые выполнены в виде купола, пирамиды или конуса.

Существует ещё четырёхскатная, которая ещё называется вальмовой. Фактически здесь речь идёт о двухскатной крыше, дополненной ещё двумя скатами, которые расположены спереди и сзади.

Также нельзя не упомянуть о многощипцовых крышах. Здесь подразумевается сочетание двух или нескольких двускатных, которые расположены перпендикулярно друг другу.

На следующем рисунке наглядно продемонстрированы некоторые их типы.

Как мы здесь можем увидеть, одни конструкции дают возможность для более простого проектирования мансарды, чем другие.

Сколько стоит монтаж мансардной крыши?

Стоимость монтажа мансардной крыши зависит от нескольких факторов, таких как размер крыши, материалы, выбранные для покрытия, уклон крыши, сложность проекта, доступность строительной площадки и другие факторы.

В среднем, стоимость монтажа мансардной крыши может колебаться от 1500 до 4000 гривен за квадратный метр. Это включает в себя затраты на материалы, работу специалистов и другие расходы.

Однако, следует учитывать, что это только приблизительные цифры, и стоимость монтажа мансардной крыши может значительно варьироваться в зависимости от места и сложности проекта. Рекомендуется обратиться к профессиональным строителям и получить конкретную оценку стоимости для вашего конкретного проекта.