Как построить мансардную крышу – пошаговое руководство

Благодаря возведению мансардной крыши, возможно ощутимо увеличить полезное пространство малоэтажного частного дома. Однако это весьма трудоемкий процесс, который требует выполнения предварительного расчета, соблюдения определенных правил и техник. Грамотно созданная стропильная система мансардной крыши является залогом создания комфортного, надежного, функционального и долговечного жилого дома.

Двускатная крыша: виды и преимущества

Напомним, что двускатная крыша – это вид кровли, состоящий из двух плоскостей (скатов), соединенных под углом определенного градуса. Она может быть простой (симметричной либо ассиметричной) и сложной – ломанной.

Рациональность выбора кровли из двух скатов определяется такими ее преимуществами:

Двускатная крыша: виды и преимущества
  • Экономичность и простота возведения, в сравнении с другими кровельными конструкциями.
  • Легкость и доступность обслуживания в любое время года.
  • Надежность и прочность при ветре, снегопаде, граде и прочих природных воздействиях.
  • Возможность обустройства мансарды.
  • Более качественная гидро- и теплоизоляция.

Стропильная система

Является несущей основой мансардной кровли и должна выдерживать не только собственный вес, но также расчетные ветровые и снеговые нагрузки. Стропильная система мансарды связывает воедино балки перекрытия, кровельные скаты, стены и потолок. Это обстоятельство требует грамотного расчета и умелой реализации.

Размеры мансарды и ее конструкция зависят от ширины здания и требуемой высоты помещения (от 2,5 до 3,5 метра). Поэтому не спешите заказывать пиломатериалы для ее строительства, а лучше заранее подготовьте подробный чертеж и проработайте узлы всех соединений.

Стропильная система

На схеме стропильной системы нужно четко увязать между собой высоту, шаг и сечение стоек, длину и наклон стропил, определить места установки окон, выбрать размер обрешетки и материал для обшивки фронтона.

Особенно тщательно нужно продумать и выполнить крепление стропильных ног к мауэрлату и самого мауэрлата к стене здания. Любой серьезный просчет здесь может привести к тому, что крыша мансардного типа будет оторвана и разрушена при штормовом ветре.

Для упрощения расчета можно воспользоваться готовыми вариантами конструктивных решений узлов стропильной системы, где указаны основные размеры и способы крепления.

Стропильная система

А так выглядит схема самой простой стропильной системы мансардной крыши.

Рис. 1 Схема стропильной системы

Стропильная система

Как видно из рисунка 1, стропильная система мансардной крыши состоит из нижних стропильных ног (наклонные стропила), верхних (висячих) стропил, вертикальных стоек, горизонтальной связующей перекладины и конькового бруса. Если размер мансарды невелик, то от конькового бруса можно отказаться. Его функцию выполнит сплошная обрешетка, создающая диафрагму жесткости.

Жесткость стропильной системы в боковом и вертикальном направлениях обеспечивает треугольная форма коньковой и боковой ферм. Объемная жесткость конструкции достигается за счет установки подкосов, образующих треугольники с вертикальными стойками.

Как правило, ломаная мансардная крыша строится из массива древесины (сосна, ель). Иногда для этой цели используют более легкий и прочный клееный брус, позволяющий увеличить шаг стропил без потери жесткости. Клееный брус, в отличие от обычного не нуждается в дополнительной пропитке, защищающей древесину от грибка, насекомых и огня.

Стропильная система

Особо прочная конструкция мансардной крыши требует использования стальных тонкостенных конструкций. Они долговечны, огнестойки и просты в сборке, но значительно дороже деревянных.

Мансарда из наслонных стропил

Сечение верхних схваток увеличивают, применяя общепринятые методики расчёта.

Схватки дополнительно поработают опорными балками для стоек наслонных стропил верха мансардной крыши.

Прибавьте сюда функцию несущих элементов для стен и потолка будущих комнат.

Верхний конец боковых стропил крутого ската опирают на боковой прогон, укладываемый на стойки или фронтоны.

Чертеж стропильной системы мансардной крыши

Допустимо — только на стойки, без прогонов.

Нижние концы этих стропил опирают на балки перекрытия.

При большом весе кровельных материалов укорачивают шаг стропил и вводят дополнительно несколько поперечных балок.

Резонно использовать такие решения для крыш сложной геометрической формы.

Основную нагрузку понесёт каркас помещения мансарды, стропила же — из материала потоньше.

Стропильная система этого типа собирается так:

  • Cначала формируют каркас, напоминающий букву «П».
  • Уже на собранную конструкцию кладут прогоны.
  • Крепят стропила.

Утепление мансарды

Поскольку мансардное помещение планируется как жилое, его следует хорошо утеплить. Из теплоизоляционных материалов с деревом лучше всего «дружит» минеральная вата, потому что пропускает влагу и позволяет ему «дышать». Толщина слоя – не менее 150 мм, а в северных регионах – до 300 мм. Утепление производится в таком порядке:

  1. Нарежьте плиты минваты и вставьте их враспор между стропилами.
  2. Для изоляции фронтонов прибейте дополнительные стойки и таким же образом заложите между ними утеплитель.
  3. Если ширины стропильных ног недостаточно для создания теплоизоляции нужной толщины, после укладки первого слоя приколотите к ним горизонтальные бруски контробрешетки. Между ними вставляйте плиты второго слоя.
  4. Укройте утеплитель изнутри пароизоляционной пленкой, укладывая ее с нахлестом 15 см и проклеиванием стыков алюминиевым скотчем.
  5. Прибейте сверху планки обрешетки для облицовки гипсокартоном или другим отделочным материалом.
Утепление мансарды

Важный момент. При закладке утеплителя проследите, чтобы между ним и ветрозащитной мембраной оставался вентиляционный продух 3—5 см. Через него будет удаляться влага, образующаяся в минеральной вате из-за возникновения точки росы.

Читайте также:  Каким должен быть уклон односкатной крыши из профнастила?

Поэтапная инструкция монтажа

Крыша с мансардой своими руками не заканчивается на стадии проектирования. Монтаж мансардной крыши своими руками обязательно проводится пошагово, согласно определенному алгоритму действий. Тогда вы получите высокое качество. Монтирование практически не имеет отличий в независимости от того, ломаная крыша у вас или двускатная. Как построить крышу с мансардой и как правильно это сделать? Рассмотрим каждый этап монтажа в отдельности.

Проведение закрепления мауэрлата

Необходимо сделать каркас мансардной крыши. Первый этап – это закрепление с боковой стороны стен мощного бруса (мауэрлат). На него будет проводиться установка стропильных ног. Его укладка проводится на гидроизоляционный слой из рубероида.

Благодаря данному элементу давление будет распределяться равномерно по основанию здания.

Поэтапная инструкция монтажа

Закрепление проводится при помощи шпилек из металла. Глубина вхождения металлических шпилек должна составлять 150 миллиметров. Если крепление бруса проводится на стену деревянного дома, то оно проходит с помощью кантов из дерева.

Монтирование системы стропил

Как сделать стропильную систему? Монтаж стропильной системы берет начало с установления деревянных балок для создания перекрытия. Данные компоненты крепятся на мощное бревно наверху. На эти компоненты происходит закрепление стропильных ног.

В другой ситуации их укладка может проводиться на изолированные от влаги стены. Закрепление проводится благодаря уголкам к внутренней части мощного бруса. Дальше нужно найти середину данных элементов, чтобы понять, где находятся стойки опоры и конька.

Стойки помогут определить ширину положения стен мансардного пространства.

У брусков, предназначающихся для построенных стоек, сечение обязательно должно быть аналогичным с сечением деревянных балок перекрытия. Прикрепляются они  друг к другу благодаря специально предназначенным уголкам. Они закрепляются благодаря гвоздям, а потом все выравнивается с помощью уровня для строительства.

Далее необходимо сделать затяжку – соединение бруском первой пары стоек. Делается это благодаря специально предназначенным уголкам из металла.

Затем проводится установка наслонных стропил. Потом выпиливается узкая выемка. Благодаря узкой выемке проводится установка стропил на мощный брус. Установка осуществляется при помощи скоб.

Поэтапная инструкция монтажа

Потом проводится установка стропил конька. Скрепляются они между собой благодаря металлической накладке. К коньку присоединяется бабка. Это было завершение строительства одной части стропильной конструкции. Остальные возводятся аналогично.

После возведения мансарды проводится ее гидроизоляция. После этого вы сможете получить на крыше полноценный кровельный пирог, и строительство дома своими руками завершено.

Мансардная крыша своими руками – сложный и ответственный процесс. Чтобы построить крышу дома, во время работы необходимо также соблюдать технику безопасности. Если вы не имеете какого-либо опыта в данной работе, то делать крышу лучше доверить профессионалам, которые все сделают качественно и на высоком уровне.

Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта

Когда возникает вопрос, как сделать мансардную крышу дома своими руками, следует выбирать наиболее простой в исполнении и практичный для дальнейшей эксплуатации вариант. Поэтому для частных домов отдается предпочтение ломаным крышам.

Данная конструкция позволяет не только создать значительное по площади мансардное помещение, но и благодаря свесам, которые опускаются довольно низко, защитить верхнюю часть стен здания и фундамент от атмосферных осадков. К тому же это хорошее решение для создания оригинального экстерьера частного дома.

Статья по теме:

Утепление мансарды изнутри, если крыша уже покрыта: материалы и технологии

Как подобрать подходящий материал. Как избежать распространенных ошибок в работе. Поэтапное проведение работ своими руками.

Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта

Угол наклона ломаной крыши зависит от региона, климатических условий и выбора кровельного материала. Классическая ломаная мансардная крыша, чертеж которой наглядно это отображает, имеет соотношение наклона верхних скатов к плоскости пола в 30 град., а нижних – 60 град. Угол наклона боковых поверхностей может колебаться от 45 до 80 град.

Классическая схема устройства стропильной системы мансардной крыши

Полезный совет! Для регионов, где характерны сильные ветра, лучше устраивать пологие крыши. Потому как, чем больше скат, тем большую парусность он создает.

Взяв за основу эти данные, параметры дома, и то, что высота потолка в мансардном помещении не должна быть меньше, чем 2 м, можно выполнить расчет всех параметров. В классическом варианте можно не учитывать нагрузку на боковые поверхности от осадков, поскольку они будут удерживаться в верхней части крыши.

Расчет мансардной крыши

На специализированных сайтах можно найти чертеж ломаной мансардной крыши своими руками для небольшого дома. Его можно взять за основу для выполнения будущих расчетов, куда входит расчет мансардного помещения, нагрузок, элементов стропильной конструкции и количество строительных материалов.

Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта

Для расчета мансардной крыши можно воспользоваться многолетним опытом специалистов, которые неоднократно возводили классическую ломаную крышу и могут подсказать, какой материал необходимо использовать. Именно от этого зависят многие параметры стропильного каркаса. Расчет необходимого количества пиломатериалов для создания стропильной системы сводится к определению высоты и ширины пролетов, и соответственно количеству деревянных брусков, которое умножается на их высоты.

Читайте также:  Кровля для крыши виды, классификация, материалы

Точное планирование и расчет схемы строительства — залог надежности и долговечности как самой крыши, так и всего здания

От ширины утеплителя зависит шаг между стропилами, который должен быть на 3 см меньше ширины теплоизоляционного материала, чтобы снизить количество отходов и упростить его монтаж. Доски для стропильных ног также подбираются с учетом толщины утеплительного материала. В случае использования базальтовой ваты, толщиной 200-250 мм и создания требуемого вентиляционного зазора в 20-30 мм, минимальная ширина доски составляет 230 мм. Толщина стропил должна быть более 50 мм.

Для балок и стоек следует выбирать брус с параметрами 100×100 мм, что позволит создать прочную и надежную конструкцию даже для зон, находящихся в сложных погодных условиях.

Для расчета количества изоляционных и кровельных материалов используются математические формулы определения площадей геометрических фигур, из которых формируется определенный тип мансардной кровли.

Сегодня в сети Интернет можно выполнить онлайн-расчет мансардной крыши. Для начала указывается тип мансардной крыши, схема стропильной системы, утеплительный и кровельный материал и вводятся запрашиваемые геометрические параметры. Для получения более точного результата следует воспользоваться услугами специалиста, который не только выполнит расчет всех нагрузок и размеров строительных элементов, но и подскажет какой материал лучше выбрать.

Стропильная система мансардной крыши. Чертежи классического варианта

Для расчета мансардной крыши и количества необходимых материалов можно воспользоваться онлайн-калькулятором в сети Интернет

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Последовательность сборки

Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

Последовательность сборки
  1. В первую очередь выполняют монтаж мауэрлатного бруса на верхнюю обвязку стен. Кстати, функции этого элемента в бревенчатых и брусовых постройках выполняют верхние венцы, усиленный с помощью скоб.
  2. Следующий этап монтажа – установка балок перекрытия. Их крепят на мауэрлат или на выступы в стене. Существует два метода укладки балок перекрытия – с выносом или без выноса. Если перекрытия монтируют первым способом, то они выносятся за периметр дома для формирования свеса так, чтобы расстояние между концом балки и стеной было 50-100 см.
  3. Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
  4. На стойки с помощью металлических уголков закрепляют затяжки. Получается, что каждая пара стоек образует конструкцию в виде буквы п.

    Установка стоек и ригеля

  5. Устанавливают нижние стропильные элементы, закрепляя на стойке с помощью гвоздей или саморезов. К мауэрлату стропила монтируют посредством ползунка, подвижного крепления, которое компенсирует изменение размера брусков во время усадки.
  6. Закрепляют верхние стропила, соединяя верхние части каждой пары металлической накладкой или бруском.

    Монтаж верхних стропил

  7. На стропила укладывают гидроизоляционную мембрану и фиксируют степлером. Поверх приколачивают обрешетку. Схема обрешетки подбирается для используемого кровельного материала, для мягких видов используют сплошную, а для профилированных – решетчатую.
Последовательность сборки

Настил гидроизоляции и монтаж обрешетки

Последовательность сборки

Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

Читайте также:  Как сделать крышу из камыша своими руками + фото, видео

Расчет стропильной системы

Чтобы кровля прослужила долго, надежно выполняла свои функции и не требовала постоянного ремонта, необходимо проделать точные расчеты перед началом строительства. Следует учесть собственный вес кровли, зависящий от ее материала, количество осадков и нагрузки ветра. В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции и шаг установки стропил. Перечислим основные разновидности стропильных систем:

Расчет стропильной системы
  • система стропил ломаной крыши;
Расчет стропильной системы

Расчеты для систем с наклонной конструкцией, ломаной кровли легче и быстрее, чем для висячих стропил. Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные конструкции скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам. Расчет с помощью сложных формул и коэффициентов должен дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативная средняя нагрузка равняется 50 кг на м².

Расчет стропильной системы

Расчетная схема стропильной системы

Расчет стропильной системы

Как вынести стропила за линию стены

Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

При этомустанавливают усиливающие подкосыпод крайнюю часть треугольных боков.

В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо, так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона — не менее 400 сантиметров.

Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

Установить внешние перекрывающие балки, сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);Натянуть шнурмежду крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);Отмерить такое расстояниеот левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;Изготовить опорыпо размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;Установить временные распоркидля монтажа угловых стоек;С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точеквыборки для опор;В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры;Установить прогоны на опоры, жестко прикрепив их уголками;Противоположные опоры соединить брусками, их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам.

Под каждый брус установить временную опору;Брус, который выполняет функцию ригеля,временно скрепить дюймовкойна расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;Из обрезных досок следует изготовить шаблоны, по которым потом монтируются противоположные фермы:Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда. Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;Установить стропильные ноги с торца, а затем с нижнего уровня мансарды;Далее по шаблону установить верхнюю частьстропильного каркаса;Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу — шарнирным способом, сверху — жестким креплением.

Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

Вынос стропил за стену