Когда в далёком 17 веке французский зодчий Франсуа Мансара предложил под крышами зданий вместо традиционных чердаков обустраивать жилые помещения, он, скорее всего, даже не предполагал, насколько долговечной и востребованной окажется его идея. Сегодня, спустя почти 400 лет строительство домов с мансардными крышами ведётся практически во всех странах мира. И эта тенденция не идёт на спад. Наоборот, всё больше домовладельцев выбирают архитектурные проекты с мансардами. Этому есть простое логическое объяснение. Мансардная крыша своими руками – это оригинально, стильно и выгодно.
Мансардная кровля
Что такое мансардная крыша
Согласно СНиП 2.08.01-89, мансарда – это этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши.
Обратите внимание. Деревянная мансарда считается этажом и, достраивая её на имеющемся уже частном доме, вы автоматически переводите его из одноэтажного строения в многоэтажное. Поэтому обязаны фиксировать эти изменения документально.
Мансардная крыша, в отличие от остальных видов, является одновременно и пологой кровлей, и стеной жилой комнаты, расположенной в чердачном помещении. Зачастую она имеет форму ломаной крыши, состоящей из двух плоскостей, но возможны и другие архитектурные решения.
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.
Какими бывают крыши мансарды
Чаще всего мансардные крыши имеют следующие формы.
Односкатная
Наиболее простая, в плане выполнения – это, конечно же, односкатная крыша. Обычно её проектируют в виде единой плоскости, но допустимы и «ломаные» варианты. Такое устройство мансардной крыши предполагает наличие полноценной фасадной стены с оконными проёмами, двух торцовых стен в виде прямоугольных треугольников. Задней стены нет, вместо неё – пологая крыша.
Двускатная
Монтаж и планировка мансарды с двускатной крышей требует более серьёзных строительных навыков, ведь приходится производить стыковку и крепление стропильных ног не только в мауэрлатном брусе, но и в коньке. Внешне такие строения более привлекательны. Зачастую они снабжены балконом или лоджией. Фасадная и задняя стены мансарды имеют вид одинаковых треугольных плоскостей заключённых под скатами кровли. Полезная площадь в таких зданиях напрямую зависит от высоты фасадной стены и угла наклона крыши. Однако расширение полезного пространства путём подъёма конька и изменением угла между скатом и перекрытием, не вполне оправданное решение: в этом случае происходит значительное удорожание строения и увеличение нагрузки на несущие конструкции.
Ломаная
Для увеличения площади полезного пространства гораздо практичнее обустраивать ломаную крышу, состоящую из двух плоскостей. Такой тип крыш вошёл в обиход, как мансардная кровля. Особенности строения позволяют монтировать в них межкомнатные стены и потолок под прямым углом. В результате чего комната приобретает привычные очертания, что очень удобно для расстановки предметов мебели.
С выносными консолями
Даже самому типовому проекту с мансардой можно придать необычный вид за счёт выноса одного или нескольких скатов за пределы несущих стен. Такое решение уместно, когда необходимо оградить балкон, террасу или вход в дом от попадания солнечных лучей и осадков. Крепление вылетов кровли осуществляется на выносных консолях или дополнительных опорах – столбах.
Двухуровневая
Совсем не обязательно монтировать мансардный этаж над всем домом. Иногда достаточно обустроить его над частью строения. В этом случае кровля будет состоять из нескольких отдельных друг от друга плоскостей, находящихся на разном уровне.
Многощипцовая кровля
Наиболее привлекательными, считаются мансарды с многощипцовыми крышами. Строения, в которых несколько двухактных кровель пересекаются между собой или врезаются одна в другую, внешне напоминают сказочные домики или стилизованные под русские терема срубы. Впрочем, возможны и строгие варианты. В многощипцовых мансардах монтировать оконные проёмы можно со всех сторон здания.
Вальмовая
Четырёхскатная вальмовая или конвертная крыша состоит из 4 скатов: 2 треугольных и 2 трапециевидных. В мансардах такого типа полностью отсутствуют стены. А оконные проёмы располагаются непосредственно в плоскостях кровли. Такая конструкция мансарды не слишком практична. Поэтому для увеличения эргономичности всего строения часть кровельных плоскостей «отсекают» и на их месте монтируют фронтоны. Крыша с мансардой такого типа получила название полуавальмовая.
Очень часто вальмами называют плоскости кровли в четырёхскатной крыше. На самом деле вальмы – это внешние углы, образованные 2 соприкасающимися плоскостями кровли, расположенные под наклоном. А вот горизонтальный угол (на самом верху крыши) – это конёк.
Шатровая
Шатровая или пирамидальная крыша мансард – ещё одна разновидность четырёхскатных кровель. Она состоит из 4 абсолютно одинаковых треугольных плоскостей, сходящихся в одной вершине. Пирамидальные мансарды крайне редко монтируют в зонах с сильными снеговыми и ветровыми нагрузками. Они больше подходят для районов с мягким благоприятным климатом. Однако из-за сложной конструкции стропильной системы, большого объёма дорогих работ и значительной нагрузки на несущие конструкции даже в тёплых регионах строят их нечасто.
Асимметричная
Когда дом состоит из двух зон с различной функциональной нагрузкой (жилая зона + гараж/мастерская/спортзал) имеет смысл построить мансарду только над жилой частью. При этом совсем не обязательно монтировать две отдельные системы кровель. Можно сделать одну полноценную асимметричную кровлю. Это позволит уменьшить затраты на строительство мансарды и придать зданию интересный законченный вид. Ассиметричная крыша – идеальный вариант, если необходимо «спрятать» от дождя и солнца расположенную рядом с домом террасу.
С кукушкой
Кукушки или кукушатники – небольшие прямоугольные помещения с оконными или дверными проёмами, врезанные непосредственно в скаты кровли. Изначально кукушки предназначались лишь для освещения чердачных помещений и мансард. Сейчас кроме основной своей задачи они играют роль декоративных архитектурных элементов. Строения с кукушатником выгодно выделяются на фоне домов с мансардной крышей, выполненных по однообразным типовым проектам.
Г — образная
Здания, имеющие два крыла, тоже подходят для обустройства мансард. Обычно в таких проектах предусматривают отдельные полувальмовые, двухскатные или ломаные крыши, сопрягающиеся в месте пересечения «крыльев».
Детская комната
Проще всего обустроить на мансарде детскую комнату, используя при этом экологичные и безвредные материалы.
Чтобы комната получилась и красивой и практичной, следует учитывать некоторые моменты:
Кроме того, что материалы, из которого изготовлена мебель, должны быть экологически чистыми, конструкция мебели не должна иметь острые углы и быть прочно прикрепленной.
Детская без острых углов
Усилить пол можно при помощи мягкого ковра или любого другого понравившегося покрытия.
Усиление пола с помощью ковра
Мебель для комнаты лучше выбирать двухъярусную, такое решение не только сэкономит пространство, но и сделает место для игр ребенка очень уютным. Идеальными в этом случае станут кровати, под которым есть пространство и различные шкафчики и столики.
Двухъярусная кровать
Шкафчики в детской
Также не стоит забывать про игрушки, для которых нужно место для хранения. Можно использовать как специальные мешки-баулы, а можно придумать встроенные ящики в кровати.
Места хранения игрушек
Проектирование мансардной кровли
Когда строительство мансардной крыши в доме планируется с нуля, то никаких проблем с проектом нет. Все нюансы согласовываются ещё на начальном этапе. При таком подходе можно спроектировать любую конструкцию, рассчитать её вес, нагрузку на несущие элементы и подобрать подходящее основание. Если происходит реконструкция имеющегося строения, то отталкиваться следует от «возможностей» фундамента и несущих стен.
В любом случае начинать нужно с получения разрешительной документации и составления проекта.
Такое разрешение необходимо получать, даже если вы перестраиваете собственный дом, и на строении планируется мансардная крыша, которую вы возводили самостоятельно.
В большинстве случаев узаконить возводимое сооружение можно после окончания строительных работ или когда в этом появится необходимость (продажа, наследование, дарение). Конечно, если у застройщика имеются документы, подтверждающие право собственности на земельный участок. Если таких документов нет, то строение признают незаконным и потребуют снести. В случае отказа демонтаж произведут «своими силами», а расходы возложат на застройщика.
Впрочем, в любой момент в законодательство могут внести изменения, приостанавливающие легализацию самовольно возведённых строений. Поэтому начинать стройку лучше с составления проекта и получения разрешительной документации.
Проект мансарды
Взяв за основу типовой проект, можно существенно уменьшить затраты на возведения мансарды. Ведь не придётся платить архитектору и проектировщику за сложные расчёты стропильной, крепёжной и энергосберегающей системы. Однако прибегая к такому решению, помните, что типовой проект должен быть предназначен конкретно для вашей местности.
Произвести необходимые расчёты можно и самостоятельно, особенно если планируется возведение лёгкой конструкции с простой кровлей. Воспользовавшись онлайн-приложениями и строительными нормами и правилами сделать мансарду не так уж и трудно.
Принимаясь за расчёты мансардной крыши, учитывайте СНиП. Это не просто советы рекомендательного характера, это правила, требующие обязательного выполнения.
Если до этого вам не приходилось иметь дело с возведением кровли своими руками и расчётом стропильной системы, то лучше обратиться к специалистам. Конечно, это потребует дополнительных финансовых вливаний, но избавит от ошибок и негативных последствий в будущем.
Составляем план
Даже если впоследствии вы планируете прибегнуть к услугам специалистов, начертить элементарный план будущей мансарды будет не лишним. В этом случае легко удастся объяснить проектировщику, какая вам нужна конструкция и что вы хотите получить в конечном итоге.
При отсутствии строительных навыков и необходимых знаний, вы можете взять за основу понравившиеся проекты мансардных крыш и сделать схему или чертёж, соответствующую размерам вашего дома.
Идеально, если вы воспользуетесь компьютерной программой или масштабной линейкой и транспортиром и выполните эскиз будущей мансарды в масштабе, точно соблюдая все размеры и наклон кровли. Уже на этом этапе вы увидите, как она будет выглядеть, «оцените» полезную площадь и глухие зоны, продумаете дизайн комнат и необходимость монтировать вертикальные перегородки. Возможно, даже выберите другой тип кровли.
Изображая комнату в разрезе, учитывайте, что в самом «невысоком» месте высота вертикальных стен должна составлять не менее 0.9 м.
Если вы используете для расчёта высоты и угла наклона кровли специальную программу, то она сама выдаст все возможные варианты. Если вы предпочитаете по старинке пользоваться линейкой и карандашом, то придётся вспомнить азы геометрии.
Производим расчёты
При расчёте двухскатной кровли высота конька напрямую зависит от угла наклона кровли. Рассмотрим эту зависимость на элементарном примере (пошаговое руководство).
- Ширина дома с мансардой 9 м;
- Угол наклона крыши 30 градусов.
Необходимо узнать:
- Высоту в коньке;
- Длину стропильной ноги;
- Условно разобьём нашу длину на два равных отрезка (середина дома – проекция конька);
- Каждый из них получится по 4.5 м;
- По таблице Брадиса, переведём значение угла в относительную величину;
- Для угла в 30 градусов, это значение составляет 0.58;
- Перемножим значения относительной величины и половины ширины дома и получим высоту в коньке (0.58 * 4.5 = 2.61 м);
- Теперь узнаём, какую длину стропильной ноги имеет мансардная крыша своими руками (4.52 × 2.612 = 27.062. Извлечём квадратный корень и получим 5.22 м).
Обратите внимание. При расчёте мы получаем длину стропильной ноги в «чистом виде» для формирования свесов и карнизов к ней необходимо прибавить приблизительно 50 см.
Значит, двухскатная крыша с мансардой в доме шириной 9 м и углом наклона кровли 300 имеет:
- Высоту в коньке 2.61 м;
- Длину стропильной ноги 5.22 м.
Согласно СНиП помещение в чердачном пространстве может называться мансардой только в том случае, если расстояние от напольного перекрытия до конька составляет не менее 2.5 – 2.7 м.
Если такой высоты потолков недостаточно, попробуем их «приподнять» путём увеличения угла наклона скатов.
- Возьмём за основу 400 и переведём это значение в относительную величину (по таблице Брадиса). В этом случае это 0.84;
- Перемножим значения и получим высоту в коньке (5 × 0.84 = 3.78 м);
- Рассчитаем длину стропильной ноги (по теореме Пифагора: 782 + 4.522 = 34.61);
- Извлечём квадратный корень и получим 5.88 м.
Для дома шириной 9 м и углом наклона кровли 400:
- Высота в коньке 3.78 м;
- Длина стропильной ноги 5.89 м.
Путём несложных манипуляций и перебора вариантов можно подобрать оптимальное значение для каждого конкретного случая.
Аналогичным образом можно произвести расчёт для любых типов кровель, разбив «сложные» участки на простые «треугольники».
Разобравшись с высотой в коньке и длиной стропильных ног, перейдём расчёту площади скатов.
Для двухскатных и односкатных кровель площадь каждого ската рассчитывается путём перемножения длины и ширины.
S = A × B
Для вальмовых и щипцовых крыш каждых скат понадобится разбить на более простые фигуры и посчитать отдельно площади полученных «прямоугольников» и «треугольников».
Для облегчения и ускорения процесса площадь треугольников лучше считать с помощью онлайн-приложений. Вам понадобится только ввести исходные данные, система за несколько секунд выдаст результат.
Не забывайте при расчёте площади кровли делать прибавки на свесы.
Имея на руках все данные, вы сможете рассчитать количество необходимых строительных материалов и составить смету.
Определение высоты мансарды и количества кровельного материала – наиболее простой этап расчётов. Большую сложность представляют расчёты снеговой и ветровой нагрузок. От них зависит сечение используемых балок и стропил, шаг, количество и тип крепёжного материала.
В этом случае, как и при расчёте высоты конька, можно маневрировать со значениями. Увеличивая или, наоборот, уменьшая шаг стропильных ног, можно соответственно изменить сечение используемых брусьев.
Комната отдыха
Комнату отдыха каждый хозяин оборудует по своему вкусу и желаниям. Вот несколько вариантов, которые будут идеальным местом для отдыха на мансарде:
Бильярд. Проект такого помещения организовать очень просто, стоит лишь установить бильярдный стол в центре помещения, вдоль стен кресла или диваны. В этом случае подойдут плетеные диванчики. Также не стоит забывать и про освещение, которое рациональнее всего установить над бильярдным столом.
Бильярд
Те, кто любят кино, то есть вариант сделать мини-кинотеатр на мансарде. Располагать экран лучше против источника света и, соответственно диван или кресла со столиком.
Мансардное помещение для компании
Мини-кинотеатр
Комната отдыха на мансарде
Можно устроить на мансарде в дополнение и бар. Для этого всего лишь вдоль стены располагается барная стойка, над которой монтируется необходимое количество светильников и устанавливается холодильник.
ВАЖНО!
В любом из вариантов обустройства комнаты на мансарде, безошибочно, уютно и быстро позволит это сделать грамотное предварительное планирование помещения.
Комната отдыха для художника
Грамотное планирование помещения
Этапы возведения
К монтажу мансарды приступают только после составления проектной документации.
Выбор материалов
Для строительства мансардных крыш в частных домах применяют качественную просушенную древесину. Использование мокрого дерева чревато прекосом и нарушением целостности всей конструкции. Никогда невозможно заранее предположить в какую сторону будет выгибать мокрые балки в процессе высыхания. А выгибать их будет обязательно – избежать этого не удастся. Поэтому экономить на покупке пиломатериалов нельзя ни в коем случае. Влажность доски должна быть не менее 15%. На них не допускается наличие:
- Гнили;
- Выпадающих сучков;
- Червоточины;
- Синевы;
- Смоляных кармашков;
- Кручения и изгибов;
- Трещин;
- Обзола.
Замечательно если вам удастся приобрести брусья и доски, которые распускали ленточной пилой – они ровнее.
Оптимальный вариант для постройки стропильной системы – это лиственница. Прочная, долговечная, устойчивая к влаге, она прослужит верой и правдой многие десятилетия.
Хвойные породы менее пригодны, но значительно дешевле, поэтому активно используются в строительстве. Выбирая между елью и сосной, учитывайте, что сосна гораздо тяжелее, а значит, оказывает большую нагрузку на несущие конструкции. К тому же она более хрупкая и сильнее подвержена гниению.
Клеёный брус и двутавровые деревянные балки применяют при монтаже стропильной системы двускатных кровель системы не реже, чем цельную древесину. Они дешевле, прочнее, легче.
Дефекты пиломатериалов на которые необходимо обращать внимание
Крепление мауэрлата
Мауэрлат – связывающее звено между несущими стенами и крышей. Это обычный деревянный брус с сечением не менее 15 × 20 см , служащий для равномерного распределения нагрузки от кровли к несущим конструкциям. Мауэрлат монтируют в верхней части здания (по периметру) и используют в качестве опоры для крепления стропильных ног.
Установку мауэрлата планируют ещё на этапе заливки железобетонного пояса в верхней части здания. Для этого в нём закладывают вертикальные шпильки или фиксирующую стальную проволоку.
На мауэрлате отмечают места под шпильки, сверяясь с их расположением, и просверливают отверстия соответствующего диаметра.
Укладку мауэрлата производят только на гидроизолирующий слой. Поэтому перед началом работ от рулона рубероида отрезают полосу нужного размера и укладывают её вдоль несущих стен. Места разрезов под шпильки фиксируют влагоустойчивым скотчем и только после этого устанавливают мауэрлат.
Если на этапе заливки бетонного пояса, по каким-либо причинам не удалось установить шпильки, прикрепить мауэрлат можно анкерами.
Монтаж каркаса мансардного помещения
Удобнее всего монтировать каркас мансардной крыши после того, как на здании будет установлена система лаг, которые крепятся к мауэрлату с помощью усиленных металлических уголков и девяностых саморезов. Если есть необходимость, на данном этапе можно настелить черновые доски между лагами – передвигаться станет намного легче.
Следующий этап – установка стоек и горизонтальных затяжек (чердачных перекрытий). Не существует единого правила их монтажа. Одни мастера предпочитают возводить их поочерёдно, проверяя каждую с помощью строительного уровня. Другие – сначала монтируют крайние стойки, затем натягивают между ними прочные бечёвки, образующие горизонтальную и вертикальные плоскости, а потом собирают остальные элементы конструкции. В любом случае для придания им жёсткости и устойчивости обязательно устанавливают временные укосины.
Монтаж стропильной системы
Стропильная система мансардной кровли
Установку стропил начинают после того, как все стойки будут установлены и зафиксированы горизонтальными балками, которые в будущем послужат основой для потолочного перекрытия. Монтаж первой стропильной ноги занимает больше всего времени, так как необходимо замерять, нанести разметку и сделать необходимые выпилы или пазы. В дальнейшем её можно использовать в качестве шаблона и остальные изготавливать по её образцу. Нижнюю часть стропильной ноги крепят к мауэрлату или лаге, а верхнюю к углу каркаса.
После установки всех боковых ног приступают к монтажу конька. Чтобы в процессе его установки не происходило излишнее пригибание «чердачных балок» под ними размещают временные опоры и настилают доски для удобного перемещения.
Существует несколько вариантов сборки висячих балок. Все они имеют право на существование. Однако, если ранее вам не приходилось делать кровлю своими руками, лучше всего сначала вывести бруски в центральной части фронтона по обеим сторонам здания и закрепить между ними коньковый прогон. Он станет опорой для крепления верхних участков висячих лаг, нижние – будут опираться на стойки с чердачными перекрытиями. Как и в случае с наслонными балками желательно сделать шаблон и по нему изготовить остальные стропильные ноги.
Монтаж обрешётки и кровельного покрытия
Для препятствия проникновения влаги в помещения, сверху на стропильные ноги укладывают слой гидроизоляционного материала (гидробарьера) и фиксируют его деревянными брусьями с сечением 50 × 50 мм, прибивая их к стропилам. Образуется так называемая контробрешетка с вентиляционным зазором.
После чего набивают доски обрешётки и укладывают кровельный материал. Финальный шаг – монтаж конька, ветровых досок и подшивка низа свесов.
Утепление
Утеплять кровлю желательно только после того, как будут смонтированы фронтоны и установлены оконные блоки. Выбор утеплителя – не менее важный шаг. Обеспечить в помещении благоприятный микроклимат и свести к минимуму теплопотери можно только за счёт установки качественного утеплителя необходимой толщины.
Первый слой утеплителя располагают в промежутках между стропильными ногами, стараясь, чтобы он прилегал к ним максимально плотно. Второй – «вразбежку», добиваясь, чтобы нигде не происходило совпадение швов. Чтобы воспрепятствовать образованию мостиков холода, сами стропила мансарды также закрывают теплоизоляционным материалом, фиксируя его горизонтальными рейками – прогонами.
Пароизоляция мансардной крыши
Водяные пары, проникающие из помещения к деревянным и железным элементам кровли, так же как и влага с улицы, действуют на них с разрушительной силой. Для минимизации негативных явлений после монтажа утеплителя сверху на фиксирующие рейки крепят пароизоляционный слой (паробарьер). Сверху его закрывают черновой стеной или любым декорирующим материалом.
Тепло-, гидро- и пароизоляция
Мансардная крыша отличается от обычной в первую очередь тем, что чердак у нее есть, но представляет собой уже только небольшое подкровельное пространство между покрытием и внутренней теплоизоляцией. Причем теплоизолировать мансардную двускатную кровлю нужно обязательно. Ведь теперь это – используемое жилое помещение, а там, где живут люди, всегда есть водяные пары. Они выходят из дыхания человека, чашечки кофе, глажки утюгом и по многим другим причинам. А в сочетании с теплом жилого помещения – это далеко не лучший вариант для любого кровельного покрытия.
Далее, поднимающийся вверх теплый влажный воздух нагревает кровельное покрытие так, что зимой на нем легко тает снег. И талая вода начинает течь не только во все щели и трещины, пробираясь внутрь, но и скатываться по самой кровле – к более холодному карнизу, где снег не растаял вообще. Там она снова замерзает, оказавшись без теплой мансарды внизу, и образуется наледь.
Последствия: забитые и разрушенные водостоки, огромные сосульки и постоянно сваливающийся на голову снег. Вот почему, раз уж вы планируете жилую мансарду, включайте в проект и ее изоляционные работы: тепло, гидро- и пароизоляцию. Причем продумывать все это нужно тщательно: мансардная крыша достаточно быстро теряет свое тепло из-за большой площади соприкосновения с окружающей средой. А потому важно создать один непрерывный изолирующий контур по всему периметру.
Стропильная система
Угол наклона
Классический вариант углов наклона крыши
Угол наклона скатов влияет не только на высоту конька. От его величины зависит степень снеговой и ветровой нагрузки. Чем меньше этот показатель, тем большую нагрузку оказывает снеговой покров на несущие конструкции здания. При увеличении угла наклона снеговая нагрузка уменьшается, а вот ветровая увеличивается.
Виды стропильных систем ломаных крыш
Существует два основных типа конструкции стропильных систем.
Висячая конструкция
Виды висячих стропил мансардной кровли
Когда стропильная нога опирается только на мауэрлат (в нижней части), а верхней части стыкуется с зеркальной парной стропилой. Для придания конструкции дополнительной жёсткости такая система фиксируется и распирается специальными элементами: кобылками, нарожниками, бабками, затяжками.
Наслонная система
В наслонной системе стропильные ноги имеют две опоры: внизу – мауэрлет или лаги, в верхней – коньковый прогон.
Как рассчитать ломаную крышу
Принцип расчёта ломаной крыши ничем не отличается от приведённого выше расчёта двухскатной кровли. Единственный дополнительный шаг в этом случае – разбивка сложных звеньев на простые составляющие.
Для определения высоты конька в «треугольнике», образованном висячими стропилами и чердачным перекрытием воспользуемся той же формулой, что в первом случае. Переведём значение угла в относительную величину, по таблице Брадиса, и умножим полученное число на величину равную ½ чердачного основания (половине расстояния между стойками).
Длину стропильной ноги рассчитаем по формуле Пифагора.
А2 + В2 = С2
Где А и В высота в коньке и половина расстояния между стойками, соответственно, а С – длина стропильной ноги.
Наслонную стропилу посчитаем либо по углу и высоте стойки, либо по формуле Пифагора.
Также как в первом случае, путём подбора вариантов, выберем оптимальные габариты мансарды и посчитаем площадь каждого ската.
Какого сечения требуются стропила
Для определения сечения стропильных ног и расстояния между ними кроме постоянной нагрузки, состоящей из веса самой конструкции (массы кровельных материалов, теплоизоляционного слоя, паро и гидробарьера, стропильных ног и обрешётки) потребуется рассчитать величину временной нагрузки (снег, ветер, люди).
Для этого по карте определяют, в какой зоне располагается строение.
По таблице находят расчётный вес снегового покрова для конкретной местности.
Пользуясь формулой, рассчитывают снеговую нагрузку.
S = Sg × μ
Где:
- Sg расчётный вес снежного покрова (по таблице);
- Μ – коэффициент, зависящий от угла наклона кровли.
Если уклон скатов более 60 градусов, то поправочный коэффициент не учитывают. Считается, что на таких кровлях снег не задерживается.
- При уклоне кровли менее 250 поправочный коэффициент равняется 1;
- При уклоне кровли от 250 до 600 поправочный коэффициент равняется 0.7.
Для расчёта ветровой нагрузки также используют специальную карту и таблицы:
| № п\п | Высота строения в метрах | Зона А | Зона Б | Зона В |
| 1 | До 5 | 0.75 | 0.5 | 0.4 |
| 2 | От 5 до 10 | 1 | 0.65 | 0.4 |
| 3 | От 10 до 20 | 1.25 | 0.85 | 0.55 |
- зона А – открытая местность (степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, приморские территории);
- зона Б – городские участки с постройками, лесные массивы, искусственные и естественные высотные препятствия;
- зона В – городские участки с плотно расположенными многоэтажными строениями.
Используя формулу Wp = W × k × c определяют ветровую нагрузку для конкретного случая.
Для зданий расположенных в сложных климатических зонах (с обилием осадков и сильными порывистыми ветрами) расчёт снеговой и ветровой нагрузок следует проводить более тщательно. Для ознакомления с основными правилами, посмотрите тематическое обучающее видео.
Инструменты
Для проведения работ потребуются следующие инструменты:
- Электродрель;
- Шуруповёрт;
- Пила;
- Электролобзик;
- Болгарка с диском по дереву;
- Стамеска;
- Топор;
- Строительный уровень;
- Отвес;
- Измерительные приборы и карандаш.
Элементы
Чтобы не заставлять читателя путаться в терминах, я приведу еще несколько определений. Вот основные элементы стропильной системы:
| Изображение | Элемент стропильной конструкции |
| Мауэрлат: уложенный на капитальную стену или монолитное перекрытие брус, служащий опорой для стропил. | |
| Стропильные ноги: наклонные брусья, которые служат опорой для кровли. Висячие стропила (то есть опирающиеся только на стены здания) позволяют построить крышу шириной до 6-6,5 метров. Наслонные стропила (с промежуточными опорами) позволяют увеличить пролет до 12 метров при наличии одной опоры и до 15 метров при наличии двух опор. | |
| Ригель, или затяжка: брус, стягивающий стропила двускатной крыши. Его задача — исключить деформацию стропильной системы в случае больших снеговых нагрузок. | |
| Стойка: вертикальная опора под стропильной ногой, обеспечивающая ее устойчивость при сильном боковом ветре. Кроме того, стойки обычно служат основой каркаса боковых стен мансарды. | |
| Лежень: горизонтальный брус, на который опираются стойки. |
Мансардные окна
Мансардное окно с с комбинированной системой открывания
Согласно предписаниям СНиП площадь остекления в помещениях мансардного типа должна составлять не менее 10% от общей площади поверхности стен и крыши дома. Но если во фронтонах и кукушатниках допускается монтаж обычных стеклопакетов, то для обустройства в кровле подходят только специальные мансардные окна.
Виды мансардных окон
- Окна балконы;
- Распашные окна;
- Карнизные окна;
- Панорамные двустворчатые;
- С комбинированной системой открывания;
- Среднеповоротные.
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.
На мансарде можно обустроить кабинет с уголком для занятий музыкой Источник pinterest.co.uk
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.
Количество досок для изготовления обрешетки
Пиломатериалы используются стандартные, для изготовления обрешетки можно использовать как лиственные, так и хвойные породы. Стандартные пиломатериалы:
- Из хвойных пород – длина 4,5 и 6 м.
- Из лиственных пород – не больше 5 м.
- Из хвойных пород для спецнужд – 9 м длиной.
Исходя из этого, можно сказать, что для дома 8 х 10 м на скат кровли длиной 10 м нужно две доски по 6 м. Обязательно нужно учитывать выступ не менее 20 см.
Но ведь все доски продаются обычно не штуками, а кубометрами. Чтобы найти объем, выполните такие действия:
- Посчитайте число досок, необходимых для изготовления обрешетки.
- Переведите все линейные размеры в метры для дальнейших расчетов.
- Перемножьте число досок на все размеры одной.
Например, вам нужно 10 одинаковых досок размером 200 х 20 мм и длиной 6 м. 200 мм – это 0,2 м, 20 мм – это 0,02 м. Нужно найти произведение 0,02х0,2х6х10=0,24 (куб. м).
Суммарную массу древесины, из которой изготавливается обрешетка, тоже вычислить можно и это не составит труда. Так, при относительной влажности 18% кубометр имеет такую массу:
- Ель обыкновенная – 450 кг.
- Кедровая сосна – 440 кг.
- Обыкновенная сосна – 510 кг.
- Сибирская пихта – 380 кг.
- Кавказская пихта – 440 кг.
Рекомендуется при расчете использовать среднее значение массы стропил и обрешетки – 500 кг на 1 куб. м. Следовательно, если на изготовление обрешетки нужно потратить 10 досок (из расчета выше), то их масса будет равна 0,24 х 500 = 120 кг. Это суммарная масса всей конструкции обрешетки.
Сколько нужно стропил?
При расчете количества стропил нужно учитывать, какие линейные размеры у дома, а также какая площадь кровли. Обязательно стропила устанавливаются на одинаковом расстоянии. Стандартные стропила из древесины сечением 50 х 100 мм монтируются на расстоянии 70-80 см. При условии, что длина ноги свыше 6 м. Если же длина ноги стропил 3-6 м, то нужно ставить их на расстоянии 1,2 м.
При расчете ломаных и двускатных крыш нужно придерживаться следующих параметров – сечение как у боковых, так и у коньковых элементов должно быть от 50 х 100 мм. При проведении расчетов нужно брать средний показатель плотности дерева при относительной влажности 18%. Это 500 кг на 1 куб. м.
Выбор кровельного покрытия
Есть свои тонкости и выборе кровельного материала для такой крыши. Так, здесь важны звукоизолирующие качества. Ведь постоянный шум и периодический грохот от дождевых капель способны привнести немало дискомфорта.
Кровельное покрытие должно быть настолько легким, насколько это возможно, ведь мансардная крыша сама по себе и со своим внутренним наполнением уже оказывает немало давление на фундамент.
Подробнее про выбор покрытий читайте в этой статье.
Сколько нужно рядов обрешетки?
Итак, допустим, вы решите для изготовления обрешетки использовать обрезную доску 200 х 20 мм, а расстояние между соседними рядами выбрали 200 мм. Следовательно, на одном метре нужно уложить три ряда обрешетки. Но если увеличить расстояние между соседними рядами (например, сделать 300 мм)? На одном метре уместится всего два ряда. Если проводите расчет ломаной системы, то нужно будет добавить еще два ряда – карнизный и коньковый.
Расстояние между рядами нужно выдерживать одинаковое, чтобы прочность была максимальной. Ведь нужно учитывать тот факт, что вся система должна выдерживать как массу кровельного материала, так и воздействие снега, ветров. А самое главное – при одинаковом расстоянии между рядами обрешетки у вас получится максимально качественно смонтировать теплоизоляционный пирог.
