В процессе эксплуатации частного дома, загородного коттеджа или дачного домика, часто встает вопрос увеличения жилой площади. Решается он обычно посредством пристройки или надстройки.
Пристройка к дому дело хлопотное. К тому же, жилая пристройка имеет один существенный недостаток - «крадет» полезную площадь участка.
Поэтому, популярным способом расширить жилую площадь индивидуального дома является устройство второго этажа или мансарды, т.е. чердачной крыши. Конструкция мансардной крыши позволяет использовать полученное пространство, как жилое помещение.
Что лучше мансарда или второй этаж
В пользу мансарды говорят такие факты: ниже стоимость строительства, лучшее утепление жилой площади, меньшая нагрузка на фундамент. В целом же, мансарда является изюминкой дома, придает ему определенный колорит.
Если по существу, то полноценный 2-й этаж практичнее и проще в плане реализации, чем мансардный. Тут всё зависит от ситуации, если дом проектируется, то лучше сразу предусмотреть второй этаж, т.к. устройство мансарды более хлопотная задача. А если дом жилой и имеет крышу мансардного типа, то будет разумно оборудовать в ней жилую комнату вместо чердака «для нужных вещей».
Виды мансардной крыши
Оптимальный угол наклона 40°. Скат должен располагаться с подветренной стороны. Позволяет обустроить небольшой чердак над мансардой. За счет только одного острого угла увеличивается полезная площадь помещения.
Двухскатная мансардная крыша
Простая двускатная (скатная или щипцовая) состоит из двух скатов, соединенных под определенным углом. Преимущество двускатной крыши в простоте изготовления стропильной части и отделке. Недостаток - в появлении «глухой» площади (в месте примыкания крыши к стене), которая обычно не используется. Часто мансарды с двускатной крышей возводят вместе со стенами. Крыша с углом уклона 45° идеальна для домов шириной не более 6 м.
Несимметричная двускатная мансардная крыша. Частный дом с такой крышей будет отличаться оригинальностью и функциональностью одновременно.
Сложность строительства крыши с несимметричными скатами состоит в проведении расчетов.
Ломаная мансардная крыша. Ее отличие в том, что каждый скат имеет две составляющие. Устройство ломаной крыши позволяет получить более высокое мансардное помещение. А также уменьшить незадействованную площадь. Такие крыши наиболее распространены, благодаря возможности пристроить гараж или летнюю кухню под одной кровлей.
Четырехскатная мансардная крыша
Вальмовая мансардная крыша. В данной конструкции скаты кровли играют роль стен.
Одной из разновидностей вальмовой мансардной кровли является датская вальмовая крыша. Ее постройка отличается наличием фронтонов, которые позволяют смонтировать обычные, а не кровельные окна (мансардные).
Полувальмовая мансардная крыша (двухскатная, четырехскатная). Сложная конструкция, низкие скаты защищают фронтоны дома от осадков.
Скатные крыши могут быть одно и многоуровневыми.
Нестандартные решения также вполне возможны для мансардной крыши. Для их устройства требуется тщательный расчет нагрузок, устойчивости и т.п. Без специального образования выполнить монтаж сложно, поэтому стоимость работ более высока, по сравнению с классическими конструкциями.
Некоторые примеры оригинальной мансардной крыши - на фото.
С видами определились, остается открытым вопрос, как сделать мансардную крышу своими руками.
Краткая инструкция содержит основные этапы работы и обратит ваше внимание на некоторые нюансы их выполнения.
1 этап - Проектирование и расчет
Выбор внешнего вида мансардной крыши, и расчет ее параметров производится с учетом таких факторов как:
Надежным помощником в расчетах станет СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».
Нюанс. Чем больше угол наклона, тем меньше будет высота мансардного помещения (минимальная высота потолка комнаты на мансардном этаже 2,2 м). Соответственно, чем меньше угол наклона мансардной крыши, тем больше будет площадь помещения. Если уклон недостаточен, то осадки могут собираться на крыше, что приведет к дополнительным нагрузкам на нее.
Более пристальное внимание расчетам уделяется в том случае, если возводится нестандартная мансардная крыша. Например, несимметричная двухскатная мансардная крыша отличается смещенным центром тяжести. Это влияет на равномерность передачи нагрузки на несущие стены и фундамент.
На этом этапе решается и такой вопрос, как способ доступа на мансардный этаж. Выбор места устройства лестницы на мансарду важное решение. Внутреннее расположение позволяет пользоваться ею в любое время года. Внешнее позволяет сэкономить полезную площадь нижнего этажа.
Совет. Потолочная складная лестница для мансардного этажа — это наиболее экономичный вариант, но наименее практичный.
Стропильная система мансардной крыши
На выбор стропильной системы влияют:
- размеры мансарды;
- параметры перекрываемого пролета;
- форма кровли;
- конструкция первого этажа;
- место расположения несущих стен и дополнительных опор;
- вес кровельного материала.
Конструкция стропильной системы мансардной крыши
Выделяют два типа устройства стропильной системы крыши с мансардой:
- висячие стропила. Основанием для стропильных ног служат стены дома. При строительстве висячих ферм не всегда устанавливается мауэрлат (в зависимости от стенового материала);
- наслонные стропила. В данном случае необходимо возведение дополнительной опоры. В качестве которой используются коньковый прогон или аттиковая стенка усиленная железобетоном. Устройство наслонной стропильной системы допускается при расстоянии между несущими стенами до 7 метров.
Конструктивная разница между устройством крыши с висячими и наслонными стропилами показана на схеме.
При строительстве мансардной крыши чаще используют комбинированный тип - сверху системы висячие стропила, а по бокам наслонные.
При этом обязательно изготавливаются чертежи с указанием места расположения отдельных элементов и расстояния между ними. Пример показан на рисунке.
Материал подготовлен для сайта www.сайт
Расчет стропильной ноги для мансардной крыши
Выбор породы древесины и обоснование ее оптимальной толщины.
Количество материала, требуемого для стропильной системы, зависит от ее вида и всех, перечисленных выше факторов.
Нюанс. От применяемого пиломатериала зависит промежуток между стропильными ногами.
Шаг стропильных ног под мансардную крышу будет составлять 60-90 см.
В качестве материала может использоваться клееный бруса (80х80, 100х100 мм), доска (под шифер и металлочерепицу сечение 50х150, под ондулин 50-200).
Нюанс. Длина пролетов увеличивает диаметр (сечение) стропил или уменьшает промежуток между ними.
Что касается породы, то рекомендуется использовать сосну. Ее древесине свойственна высокая прочность, гибкость, простота обработки, отсутствие сучков. Деловая древесина должна быть не ниже 2 сорта. Цельные балки можно заменить склеенным брусом, он имеет более высокие качественные характеристики.
Толщина доски для изготовления стропил (сечение стропильной ноги) должна составлять не менее 50 мм. Ширина доски для стропильной ноги - от 150 мм (если длина стропил до 6 метров, если более, то 180-200 мм). С одной стороны, это требование обусловлено тем, что на нее приходится нагрузка, с другой - между стропильными ногами укладывается утеплитель.
Совет - любое строительство или перестройку нужно узаконить в соответствующих органах.
2 этап - Установка мауэрлата
Мауэрлат - дополнительная деревянная обвязка по верхнему периметру строения.
Назначение мауэрлата заключается в создании условий для надежного крепления нижней части стропил. А также перераспределению нагрузки, которая создается от давления крыши на несущие стены и фундамент строения.
Монтаж простой двухскатной мансардной крыши требует установки мауэрлата только на те стены, на которые будут опираться стропильные ноги. Четырехскатная кровля требует его установки по всему периметру строения.
Совет. В деревянном срубе роль мауэрлата играет верхних венец. Так можно делать, но при условии установки стропильных ног на скользящие крепления. Т.к. из-за нагрузки на стропильную систему (ветровая, снеговая) создается горизонтальное давление и верхние бревна могут сместится наружу. Кроме того, если материал для стропильной системы не высушен должным образом, то со временем, при жестком креплении, крыша деформируется.
Нюанс. Каменный коттедж и дом требует обустройства мауэрлата по всему периметру наружных стен. В кирпичном можно устанавливать его звенья только под стропила.
Параметры мауэрлата для бревна - диаметр 150 мм, для бруса - 100х100 мм.
Порода - сосна, но лучше лиственница.
Крепление мауэрлата должно быть надежным, ведь это базис для всей стропильной системы.
Существует несколько способ крепления мауэрлата: анкерными болтами, шпильками или арматурой (фиксируют в основание несущей стены);
Совет. Если строение возведено из пенобетона или другого пористого материала можно использовать только длинные болты или арматуру, длина которой в 3 раза превышает ширину бруса мауэрлата. Это связано с тем, что из пористого материала любые другие крепления вытягиваются очень легко.
- отожженной проволокой (вмуровывают в кладку кирпича);
- деревянным нагелем (используется при установке мауэрлата в срубе).
Нюанс. Чтобы предотвратить разрушение мауэрлата нужно обеспечить должную гидроизоляцию, например, положить рубероид, а сам брус обработать антисептическими растворами.
В случае соответствия ширины мансарды ширине дома стропильные ноги опираются на основание несущей стены. Но, лучше все-таки установить мауэрлат.
3 этап - Строительство мансардной крыши
Устройство каркаса мансардной крыши
Балки перекрытия. Устанавливаются на мауэрлат. В дальнейшем они будут служить основанием для устройства пола в мансарде.
Устройство стропильной системы мансардной крыши
Для простой крыши изготовление стропильных ног заключается в формировании простых треугольников. Их можно собрать на земле и устанавливать в виде готовых треугольников.
Для двухскатной ломаной крыши сначала крепят П-образный каркас, и уже на нем фиксируют стропильную часть висячим (для верха) и наклонным (для боков) способом. Схемы ниже показывают это более наглядно.
Нижние концы стропильной ноги нужно запилить и прикрепить к мауэрлату с помощью гвоздей или металлических скоб (подвижное крепление).
Нюанс. Запил ноги должен быть очень точным, чтобы обеспечить плотное прилегание к мауэрлату.
Стропильные ноги устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга. В противном случае, нагрузка на систему будет распределяться неравномерно.
Установка начинается с крайних ног. Затем между ними нужно натянуть веревку. Так будет выдержана горизонталь при установке промежуточных ног.
После того, как все стропила установлены они соединяются между собой. Шаг обрешетки зависит от выбранного кровельного материала.
Совет. Места, предназначенные для установки мансардных окон, усиливаются поперечным брусом. Таким образом, окно будет надежно зафиксировано.
При значительной ширине мансардной крыши нужно установить коньковую балку. Она будет служить дополнительной опорой. И часть нагрузки (от веса кровли и снега) перераспределиться на нее.
При значительной длине коньковая балка дополняется опорой.
Гидроизоляция мансардной крыши
На обрешетку крепится пленка гидробарьера. Особенность ее крепления состоит в том, чтобы сделать нахлест в 100 мм. Большинство производителей маркируют место нахлеста яркой полоской.
Крепится пленка гидроизоляции строительным степлером. И в случае дождя она надежно защитит конструкцию даже при отсутствии кровельного материала.
Утепление мансардной крыши
Утеплитель укладывается под гидроизоляцию. Профессионалы рекомендуют использовать для этих целей гибкие утеплители - минеральную и базальтовую вату. Их преимущество в гибкости, в способности заполнить любые пустоты.
Укладка паробарьера
Пленка паробарьер оберегает кровельный утеплитель от пара, проникающего в него из жилого помещения мансарды.
Совет. Важно обеспечить необходимые зазоры между кровельным материалом и утеплителем. Их наличие и параметры определяются видом утеплителя, классом применяемых пленок и кровельным материалом.
Строительство мансардной крыши - видео
4 этап - Установка мансардных окон
Площадь окон, для достаточного попадания дневного света, должна составлять не менее 12.5%.
Ввиду особенностей конструкции крыши мансардного типа для остекления используются специальные мансардные окна. Технология установки предусматривает монтаж окон до выполнения отделочных работ. При этом окна обязательно должны открываться, чтобы обеспечить возможность доступа свежего воздуха. В непогоду, они, естественно должны быть закрыты.
5 этап - Кровля мансардной крыши
Современная мансарда – это помещение с наклонными или частично наклонными стенами, а порой и потолком. Благодаря наличию мансарды в доме существенно сокращаются теплопотери, а любое жилое помещение лишним быть не может. Так, мансарда обычно служит замечательной гостевой комнатой, библиотекой, мастерской, рабочим кабинетом и просторной гардеробной.
Причем конструкция двускатной мансардной крыши может быть как классической, с прямыми скатами, так и ее отдельным видом – ломанной, более удобной и современной. И у каждого из варианта – свои преимущества!
Вы удивитесь, но под понятием двускатная крыша способны прятаться удивительные открытия в виде смещенного центра, разных углов и других архитектурных хитростей. Потенциал огромен, тогда как, например, односкатные и шатровые крыши для обустройства мансарды подходят менее всего.
Если говорить в общем, то основных видов двускатной мансардных крыш всего два:
Вариант #1 – мансарда под классической двускатной крышей
Вот самый простой пример конструкции мансардной крыши. Так, вдоль несущих стен закреплена нижняя часть ската, представленная в виде прямоугольных треугольников. Собирают их, как наслонные стропила, и дополнительно связывают схватками. Причем одна из боковых сторон – это будущий каркас для стен мансардной комнаты и, в то же время, опорная стойка. А соединяют верхнюю часть крыши висячие стропила, при помощи затяжки.
В общем для устройства мансардного помещения подходит и обычная двускатная мансардная крыша с фронтонами. Тогда в чем же конструктивная разница между обычной двускатной крышей и ломаной двускатной крышей, которую еще называют мансардной? Дело в том, что при расчете и проектировании стропильной системы первой принято брать во внимание такие параметры:
- Вес кровельного материала.
- Вес стропильной системы.
- Климатические особенности местности.
А вот при проектировании мансардной крыши этих пунктов – целых пять:
- Вес кровельного материала.
- Вес стропильной системы.
- Вес материалов, которые входят в кровельный пирог: тепло-, гидро- и пароизоляция.
- Вес всех элементов внутренней отделки мансарды.
“Правильные” мансардные окна
Немного сложности в свою очередь привносят мансардные окна – без них ведь никак. В случае с ломанной мансардной кровлей все проще, окна делаются прямыми и особо при строительстве не мешают. А вот у классической двускатной крыши их придется сооружать наклонными, что доставляет немало хлопот.
Мансардные окна хороши тем, что свет от них распространяется равномерно по всему помещению и нет глухих боковых отсеков. В зависимости от формы самой кровли такие могут быть прямым, наклонными и в сочетании.
Как переделать обычную крышу в мансардную?
Нередко уже существующую двускатную крышу переделывают в мансардную. Все потому, что еще на этапе строительства решили сэкономить средства и доделать заветное подкровельное жилище со временем. Тем более, что многие действительно так поступают и все получается.
Скажем так: все-таки лучше проектировать мансардную крышу еще на этапе проектирования фундамента, это и технологически грамотнее, и надежнее, даже если в этом сезоне вы утеплять и отделывать ее не будете. Но раз уж решили переделывать уже готовую двускатную – и это возможно. Например, другого варианта и не получится, если вы приобрели уже готовый дом.
Итак, при переделке первым делом рассчитайте вес будущей мансардной крыши и несущую способность имеющегося фундамента. Говоря простым языком, вы должны удостовериться, что фундамент был построен с запасом и готов выдержать немного больше веса, чем сейчас.
Вторым шагом нужно пригласить специалиста посмотреть на чердачное перекрытие. А рассчитано ли оно, что на нем будет стоять мебель и будут ходить люди? И то, что вы без опаски ступаете на чердак не говорит ни о чем. Большинство видов кровельного покрытия тоже рассчитано на то, что время от времени по ним будет ступать человеческая нога – ремонт-то нужно делать, но не постоянно. Все рассчитано и можно приступать к строительным работам? Тогда идем дальше.
Самая важная задача сейчас перед вами – решить, будете ли вы менять форму крыши. Да, иногда приходится приподнимать скаты и делать из классической двускатной кровли – ломаную. Процесс этот трудоемок, но все реализуемо. Усиливают стандартную скатную кровлю при помощи треугольных стропильных ферм, которые удобно крепить и к крыше, и в качестве отдельных элементов.
И, самый ответственный момент реконструкции – перераспределение нагрузки. Итак, балки и стропила усиливают накладками, которые связываются стойками. Затем к подкосам и усиленным стропилам крепят затяжки. И если нагрузка с кровли идет на балки перекрытия рассредоточено (это часто бывает, когда стропильные фермы располагаются с маленьким шагом), тогда все эти изменения помогут изменить направленность нагрузки всей крыши.
Вот почему есть смысл запланировать мансарду заранее, даже если на ее реализацию нет средств: на этом этапе хватит и гидроизоляции.
Открытые элементы в интерьере мансарды
Что интересно, в конструкции современных мансардных крыш бывают и открытые элементы: балки, части внутренних стропил и подобные им элементы. Все это эффектно вписывается в выбранный стиль интерьера, да и для строительства не нужно переживать, как бы что не осталось на виду после отделки.
Что за интерьер? Во-первых, речь идет о таком стиле, как французский прованс. В нем приветствуются голые балки из дерева с сочетанием нежно-белого цвета потолка и стен, натуральные ткани в мелкий цветочек и такая же экологичная деревянная мебель темных тонов. Нынче в моде! А повредить этому стилю не способна даже огромная балка посередине мансарды. Ведь, как вы помните, именно французский архитектор придумал использовать подкровельное пространство как жилое, а потому подобные конструктивные мелочи довольно гармонично сочетаются с прованским стилем, а иногда еще и выступают главными стилевыми акцентами.
Второй не менее популярный стиль – хай-тек. Вот здесь напоказ можно и нужно смело выставлять любые элементы стропильной системы, сделанной из металла. Главное, чтобы только сам металл был блестящим и качественным, с таким же креплением. Дополнительно оставляйте на виду трубы вентиляционной системы и любые другие инженерные элементы, если они выглядят достаточно эстетично. Ведь этот стиль интерьера – технический. Кому такое нравится? Нынешним тинейджерам, программистам и любым молодым людям, которых уже воротит от приторной классики в интерьерах или приевшегося грубоватого минимализма.
Вот такой небольшой экскурс в мир современного дизайна. Не удивляйтесь, но у такой привычной нам мансарды именно такая история – изначально в таких помещениях жили творческие люди и богема. И частично эта традиция сохранена и до сегодняшнего дня. А потому, если вы конструируете дом с мансардной крышей, и беспокоитесь о наличии дополнительных опор, балок или стоек – конечно смело оставьте, речь ведь идет не о гостиной.
А вот то, о чем нередко вообще забывают при проектировании мансардной крыши. Это лестница! Как бы смешно это не звучало, но бывает и так, что уже в процессе строительства приходится проделывать двойную работу. Не упустите этот момент!
Мансардная конструкция чердачного помещения позволяет не только увеличить жилую площадь дома, но и сделать строение необычным, красивым. Притом здание с таким типом крыши может быть выполнено практически в любом стиле. Крыша мансардного типа, варианты исполнения которой могут быть самыми разными, встречается и в городской черте, и в сельской местности. Рассмотрим, как создать такую конструкцию самостоятельно, и узнаем, в чем заключаются ее особенности.
Крыша мансардного типа — варианты
Такая кровля имеет особую конструкцию скатов, обычно состоящую из верхней пологой части и более крутой нижней. Благодаря такой форме внутри появляется достаточно просторное помещение, которое может использоваться в качестве чердака или даже превратиться в очень уютную жилую комнату.
История мансард началась в ХVII веке, такую конструкцию кровель придумал архитектор Франсуа Мансар – именно производным от его фамилии была названа такая крыша. Но этот француз далеко не первым реализовал идею экономного использования чердачного этажа дома. Впервые построил мансардную крышу Пьер Леско, тоже француз, работавший над строительством таких знаменитых зданий, как Лувр и Нотр-Дам де Пари.
На заметку! В ХIХ веке на мансардных этажах жили обычно люди бедные, однако сейчас этот этаж может появиться в жилье и достаточно обеспеченных.
Сейчас мансарды довольно часто сооружаются при строительстве дачных домиков или же небольших двухэтажных коттеджей, но идея вполне может быть реализована и при создании других типов строений. Мансарда обладает рядом преимуществ:
- построить дом с мансардой дешевле, чем с двумя полноценными этажами и крышей;
- затраты на фундамент при строительстве такого сооружения также снижаются;
- мансарда способна значительно увеличить жилую площадь любого строения;
- она придает дому необычный и красивый вид;
- соорудить конструкцию несложно, работы можно закончить довольно быстро;
- мансарда всегда ассоциируется с уютом;
- дом с мансардой получается теплее за счет сокращения теплопотерь через кровлю.
Но у мансард есть и несколько недостатков. Чердачное помещение такого типа имеет скошенные потолки, из-за чего высота стен получается небольшой, что затрудняет выбор мебели. Также кровля должна быть хорошо смонтирована, чтобы не протекать не выпускать тепло из дома – придется потратиться на хорошие гидро- и теплоизоляционные материалы. Да и строить мансарды все же сложнее, чем, например, обычную двухскатную крышу.
Особенности конструкции
Мансарда – элемент универсальный. Ее использовали и для обычных домов, и для строительства дачных домиков, нередко такой тип чердачного помещения выбирался даже для строительства дворцов. Конечно, она могла украшать мастерские, торговые здания и т. д. И несмотря на то, что для ее сооружения использовались разные материалы, выбирались разные стили, мансарда все равно оставалась мансардой – она имеет определенные особенности конструкции.
Итак, эта постройка может иметь различную геометрическую форму – треугольную, ломаную, иметь симметричные или, наоборот, геометрически сложные и нестандартные скаты. Она может располагаться как по всей ширине строения, так и лишь с одной его стороны относительно продольной оси.
На заметку! Если кровля ломаной формы, то нижняя часть будет иметь очень крутые скаты с углом наклона около 60-70 градусов, а сверху скаты, напротив, будут пологие (около 15-30 градусов).
Но какой бы ни была мансарда, она будет находиться в пределах стен основного здания. Относительно наружных стен мансарда может быть несколько шире, но тогда она опирается на выносы перекрытий. Если вынос велик, то придется устанавливать дополнительные опоры (например, колонны, стенки и т. д.).
Высота мансардной кровли не может быть менее 2,5 м, в противном случае сделать под ней просторное помещение не получится. Окна, которые тоже необходимо предусмотреть здесь, будут изготавливаться по особым технологиям с использованием закаленного прочного стекла и надежной рамы. Они будут стоить в несколько раз дороже обычных. А несущие конструкции могут изготавливаться из железобетона, металла или дерева. Но в случае с последним важно тщательно продумать меры противопожарной безопасности.
Мансардная крыша – сооружение многослойное, что усложняет монтаж. Утеплена она может быть полностью или только в области наличия жилой комнаты – там, где есть отопление. Но в любом случае конструкция мансарды подразумевает наличие стропил, конька, непосредственно кровельного материала, тепло- и гидроизоляции, пароизоляционного слоя. В качестве основания под крышей выступит межэтажное перекрытие.
Стропила для мансардной крыши должны обладать хорошей несущей способностью. Сечение используемых материалов будет зависеть от угла ската кровли и не может быть менее 5х15 см при шаге 100 см. Если угол уклона равен 45 градусам, то выдерживается шаг 140 см.
Внимание! В районах, где часто идут снегопады и количество осадков велико, рекомендуется устанавливать стропила с шагом не более 80 см.
Если мансарда будет использоваться как жилое помещение, то важно учитывать, что в этом случае возникает риск образования большого количества конденсата под кровлей. Из-за этого внутри конструкции могут появиться очаги плесени, развиться грибок и т. д. Наличие большого количества влаги негативно скажется и на утепляющих свойствах материала. Именно поэтому важно соблюдать все правила монтажа мансардной крыши, а теплоизоляционный материал должен быть надежно защищен от попадания влаги не только извне, но и изнутри, то есть с этой стороны также располагается слой пароизоляционного материала.
Важно! Не стоит забывать и о создании кровельных продухов, которые позволят воздуху спокойно циркулировать внутри конструкции крыши и помогать удалять конденсат.
Виды мансардных крыш
Существует 4 основных вида мансардных крыш, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями. Их можно разделить на одноуровневые и двухуровневые. Первые являются самым простыми в исполнении, обычно сочетаются с ломаной либо двухскатной крышей с углом ската 35-45 градусов. Вторые же предполагают обустройство двух комнат на разных уровнях. Здесь используется система смешанных опор.
На заметку! При строительстве мансарды под двухскатной крышей высота стен может быть не более 1,5 м, далее идут скошенные потолки. При крыше ломаной формы высота потолка по периметру у стен получается до 2,5 м.
При строительстве дома можно остановиться на одном из видов мансард – одноуровневой мансарде при обустройстве двухскатной крыши, одноуровневой при крыше ломаной, с выносными консолями или же двухуровневой с особым смешанным типом опор.
Таблица. Основные типы мансард.
| Тип | Описание |
|---|---|
| В этом случае мансарда имеет один уровень и обустраивается под обычной двухскатной крышей. Самый простой вариант, при проектировании которого можно не использовать сложных расчетов. Осадки с двухскатной простой крышей сходят сами по себе, нет нужды обустраивать какие-то дополнительные элементы. |
| В этом случае мансарда также имеет один уровень, но стропильная система выполняется по-другому. Формируется как бы четыре ската крыши. Под ней может поместиться гораздо более просторное помещение, но создать такую крышу сложнее. |
| Из одноуровневых мансард это – самый сложный вариант. Здесь помещение под крышей получается еще просторнее. Обычно в этом случае помещение мансарды оказывается смещенным к одному из краев дома. Такая конструкция позволяет сделать большие вертикальные окна с одной из сторон. Главные минусы – сложная форма, сложность строительства. Но зато под краем такой мансарды можно сделать функциональный навес, где может расположиться терраса, гараж или другая пристройка. |
| Самый сложный вариант мансарды, так как здесь обустраивается минимум два помещения под кровлей, расположенных на разных уровнях. Такая конструкция при проектировании дома сразу входит в его структуру. |
Мансардная крыша может иметь и балкон. Он создается по принципу строительства окна. Главное, чтобы несущая способность стен позволяла обустроить его. Кстати, балкон могут подпирать и колонны, но в этом случае он сооружается над входом.
Типы стропил для мансард
Стропильные фермы могут быть двух типов – и наслонные. Выбирать между ними придется в зависимости от способа крепления к стенам дома. Висячие являются более простыми и обычно применяются для домов, не имеющих средней несущей стены. Стропила опираются только на основные стены дома, не имея промежуточных опор. Ширина пролета между стенами не может быть большой – обычно она не превышает 6 м. Если же пролет больше (свыше 9 м), то понадобится обустройство подкосов, бабок.
Стропила наслонные обычно используются при создании домов с двумя пролетами, то есть теми, которые имеют несущую стену посередине. В этом случае стропила имеют три точки опоры – непосредственно эту стену, а также основные по периметру дома.
Материал для изготовления стропильной системы
Стропила могут быть изготовлены из металла, железобетона или дерева. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. Стропила из дерева являются экологически чистыми, они просты в работе, легко подгоняются под нужный размер. Но деревянные конструкции боятся излишков влаги и подвержены образованию на них плесени и грибка.
На заметку! Перед строительством деревянные материалы рекомендуется обработать защитными составами, которые продлят сроки их службы.
Металлические и железобетонные конструкции можно такими составами не покрывать – грибок и плесень на них не появляются. За счет этого они считаются более надежными и прочными. Но главным недостатком является то, что при необходимости подогнать на месте их к нужным размерам будет сложно, а малейшая ошибка в расчетах может привести к тому, что кровля будет перекошенной. Также мастер, работающий с железобетонными или металлическими стропилами, может столкнуться и с другими сложностями – это большая масса изделий, которая вынуждает использовать спецтехнику даже для подъема элементов.
Сложности и особенности обустройства мансардной кровли
При проектировании и строительстве мансардной кровли следует учитывать ряд особенностей конструкции, исходя из которых формируется ряд правил работы. Например, мауэрлат должен быть закреплен очень надежно анкерными болтами. Именно он будет испытывать максимальную нагрузку, а значит, и держать на себе всю кровлю. Анкеры дополнительно рекомендуется замуровать цементной смесью, если основные стены дома выполнены из камня, кирпича и других подобных материалов.
Также важно помнить о правильной конструкции и слоях кровли. Например, мансардные крыши нельзя закрывать металлическими кровельными материалами. Они сильно нагреваются и на верхнем этаже летом будет слишком жарко, ни о каком комфорте проживания речи быть просто не может. В качестве гидроизоляционного материала не советуют использовать рубероид – при нагреве он начинает специфически пахнуть. Покрыть мансардную крышу лучше всего шифером или мягкой черепицей. Для теплоизоляции обычно рекомендуют приобретать минеральную вату, которая прокладывается гидроизоляционной пленкой с двух сторон.
Калькулятор утепления мансарды
Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения
При строительстве частного важно правильно спроектировать . Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.
Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.
Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.
Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных . Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.
Формы скатных кровель
По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:
- Двухскатные. Два ската и два фронтона.
- Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
- Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
- Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
- Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
- Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.
Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.
Совет!
При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.
Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.
Частный дом с мансардной кровлей
Основа кровли – стропильная система
Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.
Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.
От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.
Стропильная система дома с мансардой
Расчет площади
Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.
Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.
Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания
Проект мансардной кровли
Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.
Важно!
В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).
Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:
- в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
- вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
- отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
- чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
- раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
- рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.
Расчет уклона скатов
На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.
Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:
- Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
- Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
- Планируемый вес и особенности кровельного материала.
- Тип кровли по проекту.
Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.
Монтаж каркаса мансарды
Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.
- Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
- Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
- На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
- Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
- Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
- Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
- Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
- В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
- Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.
Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.
Основа мансардной крыши – ее каркас
Совет!
В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.
Утепление кровли
Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:
- Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
- Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
- Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.
Кровельный пирог представляет собой многослойную конструкцию, которая обеспечивает надежную защиту от различных неблагоприятных факторов
Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли
Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ
Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов
