Угол наклона мансардной крыши

Обновлено: 27.03.2024

Помимо стандартного сбора нагрузок при их расчете учитывается потребность в расширении внутреннего пространства, освещении и комфортном микроклимате под кровельным пространством.

Учесть все факторы правильно могут только специалисты, в крайнем случае проект составляется с помощью программ и согласовывается.

Особенности проектирования

Проектирование мансардных крыш начинается со сбора типовых нагрузок и исходных данных (расстояния между несущими стенами и перегородками, ориентировочного плана постройки, снеговой, ветровой и особых нагрузок, требований к утеплителю, типа и веса кровельного покрытия, соображений комфортности и дизайна).

В результате расчета застройщик должен получить точные планы силового каркаса и пирога, в свою очередь используемые при расчете сметы и количества материалов. К особенностям расчета мансардной крыши относят:

    Потребность в расширении внутреннего пространства. Мансарда считается удобной при полезном объеме более 50% и высоте потолков в пределах 2-2,5 м. На «глухие» участки с высотой потолков менее 90 см отводится как можно меньше места.


Расчет начинается с выбора типа кровли (числа скатов, простой или ломанной конструкции, способа крепления стропил). Большинство владельцев останавливают выбор на двускатных конструкциях (с упором на перекрытие или на поднятые стенки) или ломанной пятиугольной кровле.

Возможно, вам будет интересно прочитать наши материалы о том, как построить мансардную крышу своими руками, в том числе, 4-скатную и односкатную с мансардой.

Определение угла наклона

Помимо стандартных ветровых и снеговых нагрузок при определении уклона скатов учитывается:

    Взаимосвязь между полезной площадью мансарды и уклоном скатов (а именно – ее сокращении при низком угле и наоборот). Этот же критерий учитывается при выборе высоты расположения мансардных окон (при наличии).

Уклон мансардной крыши также можно найти с помощью таблиц Брадиса и формулы:

Стропильная система и пропорции кровли

Данный этап начинается с определения высоты конька и «полезной зоны». При работе с ломаными конструкциями стоит ориентироваться на следующую схему и придерживаться уклонов в 30 и 60° для верхних и нижних скатов, соответственно:

Использование этих пропорций позволяет избежать проблемы громоздкости (особенно ощутимой при возведении вальмовых или ломанных крыш), повышать высоту потолков более 3,1 м и менее 2,5 не рекомендуется.


Подобрать пропорции треугольных крыш сложнее, большинство специалистов рекомендуют заложить их с уклоном в 45° и проверить достаточность полезной площади, высоту потолков и конька. При необходимости стропильная система кровли выносится за пределы стен. Больше о возведении стропильной системы мансардной крыши читайте тут.

После выбора типа стропильной системы последовательно:

  • Рассчитывается весовая нагрузка (общая и на 1 м²).
  • Вычисляются основные геометрические параметры крыши (длина, ширина и площадь скатов, высота конька и других вертикальных опор, параметры свеса) и толщина утепляющей прослойки. Последняя обосновывается теплотехническим расчетом исходя из климатических условий в регионе и характеристик выбранного утеплителя.
  • С помощью калькуляторов или вручную составляется ориентировочный эскиз каркаса крыши.
  • Выбирается и проверяется на соответствие нагрузкам сечение мауэрлата, лежня, вертикальных опор, размеры, шаг и способ крепления рядовых и диагональных стропил.
  • С учетом габаритов и веса крыши подбираются укрепляющие элементы (в случае мансардной кровли – по возможности размещаемым в углах и других «глухих» зонах).
  • Составляется уточненный план крыши, учитываемый при расчете материалов и сметы.

Как определить площадь кровли?

Площадь рассчитывается в зависимости от типа кровли:

  • В конструкциях с простыми прямоугольными скатами проблем не возникает, их площадь находится путем умножения длины на ширину, при условии учета размеров карнизного выступа.
  • При расчете двускатных и ломаных крыш площадь каждого прямоугольного ската вычисляется отдельно и суммируется.
  • При проектировании вальмовых и шатровых конструкций площадь треугольных или трапециевидных скатов находится по тригонометрическим формулам и также суммируется.

Важно: при расчете общей площади скатов обязательно учитывается потребность в продуваемом карнизом свесе.

Выбор сечения, толщины обрешетки

Этап начинается с выбора типа обрешетки: сплошной (выбираемой при малом уклоне скатом или низких самонесущих способностях кровельного покрытия) или разряженной (монтируемой на средние и крутые скаты, оптимальной при работе с жесткими листовыми материалами). Далее пошагово:

  • Исходя из суммы нагрузок определяется сечение и толщина пиломатериалов обрешетки.
  • Определяется положение первой планки или нижнего края листа.
  • С учетом рекомендаций производителей кровельных покрытий, уклона кровли, шага стропил и норм СНиП выбирается оптимальный шаг обрешетки.
  • Уточняется потребность в усилении отдельных участков (при наличии). Сплошной настил или двойная доска закладываются в верхней зоне скатов, под ендовами, лестницами или тяжелыми предметами.
  • Вручную или с помощью программ рассчитывается ориентировочная схема укладки планок.
  • Выполняется расчет пиломатериалов и крепежей, результат округляется в большую сторону и увеличивается на 5 % запас (от 10% — при сложной конфигурации мансардной крыши).

Как рассчитать кровельное покрытие?

Работы начинаются с уточнения параметров скатов (площади, способа обустройства карнизного свеса, отступа до желобов) и полезной площади кровельных покрытий. Последняя величина указывается производителем и существенно варьируется у листовых материалов.

В частности, она сокращается при малом уклоне скатов и наоборот (расход на нахлест при повышенных требованиях к герметичности возрастает на 20-30%). Сам расчет ведется по простой схеме:

Сервисы для вычисления необходимых параметров

Для упрощения и проверки расчета рекомендуется использовать:

Профессиональные программы и приложения позволяют создавать проекты в 3-D проекции и оценить ожидаемый вид мансарды. Потраченное на них время всегда окупается – обычные чертежи не дают полного представления о громоздкости и влиянии мансардной крыши на дизайн дома.

Строительные калькуляторы требуют точных исходных данных и чаще всего используются при проектировании силовых конструкций и пирога, выборе оптимального варианта и расчете материалов.

Видео-урок о том, как проектировать мансардную крышу в программе Archicad 16:

Заключение

В заключение стоит отметить, что приведенные правила расчета актуальны при возведении мансардной крыши с нуля, одновременно с другими частями дома или при полной замене конструкции. При необходимости переоборудования чердачного помещения в жилое к стропильному каркасу и пирогу выдвигаются другие требования.

Расчёт мансардной крыши дома: что нужно знать для проведения расчетов

Существует два типа конструкций мансард: с покатой крышей, как правило, это переделки нежилых чердачных помещений и с ломаной крышей, которая предусмотрена конструкцией дома и проектируется изначально. Применение второго типа предпочтительнее, так как это дает больше полезного пространства. Однако, конструкция и расчёт мансардной крыши ломаного типа значительно сложнее. В этой статье будет показано, как при помощи специальных онлайн калькуляторов получить основные параметры мансардной крыши: количество и сечение основных несущих элементов, угол наклона бокового и висячего ската, вид кровельного материала, а также приблизительную стоимость и количество стройматериалов.

Что нужно знать для проведения расчетов

В интернете можно найти множество онлайн калькуляторов, при помощи которых можно рассчитать мансардную крышу. Они могут быть специализированными – для расчёта сечения основных несущих элементов, полезной площади помещения, угла наклона скатов или распределения нагрузки на стропильные ноги или универсальными. Пользоваться второй разновидностью онлайн калькуляторов для неспециалистов в строительной сфере довольно сложно, так как эти программы потребуют для расчёта гораздо больше изначальных данных и оперируют такими специфическими терминами как мауэрлат, подкосы, стропила и т.п.

Выделим основные элементы конструкции, размеры и количество которых должен выдать калькулятор крыши мансарды:

Основной несущий элемент конструкции крыши. Для жилых домов, чаще всего, в качестве материала изготовления стропил применяются балки круглого или квадратного сечения. Допускается использование? как массива древесины, так и клееного бруса. Различают два типа стропил:

  1. Наслонные (от слова прислоняться) нижние концы устанавливается на стену здания, в средней части опираются на промежуточные опоры. Применяются в конструкциях ломаных крыш, если ширина пролета между несущим основанием превышает 4,5 м;
  2. Висячие – применяются, если в строении не имеется внутренних несущих элементов: колонн, стен, балок, на которых могут расположиться дополнительные опоры. Максимальная ширина пролета составляет 6,5 м. Висячие стропила формируют покатые крыши и не слишком удобны для создания мансардных этажей.

Дополнительные несущие элементы (столбы), дающие конструкции крыши дополнительную прочность. В мансардах небольшой площади с упрощенной конструкцией они опираются на плиты перекрытия и поддерживают непосредственно стропильные ноги. В более сложных конструкциях мансардных крыш стойки опираются на лежни и являются несущим основанием для прогонов;

Один из наиболее важных элементов стропильной системы. Предназначен для перехода от бетонной или кирпичной стены к деревянным конструкциям. Проще говоря, это брус сечения от 150х100 мм до 200х200 мм, который укладывается на несущую стену вдоль нее и является основной опорой для стропильных ног. В качестве материала изготовления используются хвойные породы древесины. Особое внимание необходимо уделить вопросам защиты элемента от влаги и плесени, а также гидроизоляции между стеной и мауэрлатом.

Фактически, это тот же мауэрлат, но расположенный не на стене, а на чердачном перекрытии. Его основное назначение распределение нагрузки от стоек по большей площади. То есть стойки не будут давить на пол чердака в одной точке размерами 150х150 мм (что чревато повреждением перекрытия). Лежень распределяет давление от стоек на большую площадь, аналогично тому, как лыжи распределяют вес человека, и он не проваливается в снег.

Несущий элемент, предназначенный для поддержки стропил. Применяется, если скат крыши имеет большую длину и/или кровельный материал имеет значительный вес.


Расчет различных элементов мансардной крыши

Произвести расчёт площади мансардной крыши можно на калькуляторах двух типов. Первый, представляет собой приложение, написанное в какой-либо программе для расчётов, наиболее популярна – Microsoft Excel. Данный тип калькулятора довольно сложен, так как требует не только знаний в строительной сфере, но и определённого опыта использование Excel. Однако с его помощью можно произвести довольно точные вычисления.

Второй тип приложений, это небольшие онлайн калькуляторы, выложенные на сайтах компаний занимающихся строительством или реализацией строительных и кровельных материалов. Точность таких расчетов относительна, но они могут сориентировать покупателя, на какую примерно сумму ему нужно рассчитывать при постройке мансарды.

Зависимость крутизны нижнего ската от высоты помещения

Калькулятор вычисляет угол наклона нижних мансардных стропил при определенной ширине дома и планируемой высоте потолков. Для того чтобы рассчитать мансардную крышу необходимы следующие данные:

  • Размер стены под фронтоном – Вд;
  • Высота помещения – Нм;
  • Ширина помещения – Вм;
  • Ширина «глухой» площади мансарды – Вг;
  • Высота конька – Нк.

Расчет осуществляется по простой геометрической формуле Вг=Нв/tg α. Как правило, такие приложения специально ограничивают возможность введения некорректных данных.

Калькулятор дает возможность рассчитать сразу несколько величин: вынос балок перекрытия и угол наклона мансардных стропил. Расчет может производиться как при внесении высоты помещения и угла наклона боковых стропил, так и в обратном порядке. Указав требуемые габариты помещения, можно получить угол наклона – α, боковых (нижних) стропил.

Расчёт высоты и угла наклона коньковых скатов

Данный расчет ломаной крыши необходим для получения общей высоты дома. При этом необходимо учитывать, что угол наклона стропил конькового ската, как правило, принимается в пределах 15°-30°.

Формула расчёта будет иметь следующий вид: Нк=Вм×tg β

Калькулятор потребует указать ширину мансардного помещения и планируемый угол наклона коньковых стропил. Также возможно решение обратной задачи, указал общую высоту всего строения и планируемую высоту потолка мансардного этажа программа рассчитает углы наклона коньковых и боковых стропил.


Расчёт длины стропильной ноги

Независимо от того является ли стропило частью нижнего или конькового скота формула расчета одинакова в обоих случаях: L=H/sinα(β), где

  • L – длина стропильной ноги;
  • Н – либо высота мансардного помещения Нм, либо высота конькового сегмента Нк.
  • α/β – соответствующие углы наклона стопил.

Расчёт нагрузок на конструкцию крыши и определение оптимального сечения стропильных ног

Основную нагрузку на несущие элементы крыши оказывает материал кровельного покрытия, а также снеговые и ветровые нагрузки. При этом закладывается запас прочности на случай стихийного бедствия, к примеру, ураганного ветра нетипичного для данной местности. При подборе сечения оперируют таким понятием как распределённая нагрузка. Эта величина зависит от количества стропил, соответственно от шага их установки – чем он меньше (большее количество стропильных ног используется), тем меньшего сечения будет каждый элемент.

Калькулятор для расчета стропильной системы мансардной крыши более сложный и потребует информации не только об угле наклона кровельных скатов, но и о расположении сооружения на местности, и о регионе строительства, чтобы определить уровень снеговой и ветровой нагрузки.

Тип кровельного покрытия

На данный момент наиболее популярными кровельными материалами для возведения мансардного этажа являются:

  • Металлочерепица – характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к механическим повреждениям, выцветанию, температурным перепадам. Предоставляет широкий выбор рельефов и богатую цветовую палитру;
  • Кровельный профнастил – основные эксплуатационные показатели аналогичны металлочерепице, однако декоративные возможности сильно ограничены.Преимущественно используется в качестве кровли здание промышленного и технического назначения;
  • Целлюлозно-битумные листы (ондулин) – имеет ограниченный период эксплуатации (15-20 лет), выцветает на солнце, под влиянием морозов становится хрупким. В нормальном состоянии также демонстрирует довольно низкую механическую прочность;
  • Керамическая черепица – имеет высокие эстетические и эксплуатационные показатели, однако большой вес кровельного материала приводит необходимости использование усиленной стропильной конструкции.

Видео описание

В видео можно увидеть расчет мансардной крыши:

Снеговые и ветровые нагрузки

Зоны снеговой и ветровой нагрузки определяются по специальным картам. В зависимости от того в какой зоне находится дом при расчете в формулу мансарды подставляются те или иные коэффициенты.


Расчёт толщины утеплителя

Аналогичным образом рассчитывается толщина теплоизоляционного материала для мансарды. По специальной карте выбирается коэффициент теплосопротивления в регионе строительства – это значение поставляется в программу, после чего указывается тип теплоизоляционного материала, а также материала для внутренней отделки с указанием толщины обшивки.

Расчет площади кровельного покрытия

Расчёт площади кровли элементарная задача, под которую в универсальности калькуляторах даже не делают отдельную функцию. Как правило, калькуляторы для расчета кровли используется исключительно сайтами по продаже кровельных материалов. Расчет осуществляется по следующей формуле: S=2×D×(Lm+Lk), где

  • S – общая площадь кровли. При приобретении кровельного материала необходимо учитывать специфику его укладки. Фактически у каждого типа кровли существует коэффициент или процентное отношение, на которое необходимо увеличить количество кровельного материала при покупке.
  • D – Длина крыши по линии карниза или конька;
  • Lm – Длина стропила нижнего свеса мансарды;
  • Lk Длина конькового стропила.

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Видео описание

В видно можно увидеть расчетную схему мансарды:


Заключение

Важно учитывать, что площадь, сечение и тип обрешётки выбираются для каждого кровельного материала индивидуально.

Еще более важно понимать, что данные, предоставляемые онлайн калькуляторами любого типа неточны, они пригодны только для того, чтобы владелец дома смог сориентироваться при выборе строительной фирмы подрядчика.

Расчет угла наклона крыши для чердачной и мансардной кровли

Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.


Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала

Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):

  • с небольшим уклоном – от 6 до 30°;
  • с крутым уклоном – больше 30°.

У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.

Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.

Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.

Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона

Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.

Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.

К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:

sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.

tg α = H / L , то есть Н= l x tg α

Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.


Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:

S 2 = H 2 + L 2

Меняя местами значения, находится необходимая величина.

У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:

Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.

Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

Видео описание

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:


Заключение по теме

Проведение расчетов кровельной конструкции – прерогатива специалистов. Потому что правильный расчет, того же угла наклона, это надежность крыши в целом. Но ориентироваться в некоторых технических понятиях будет полезно и владельцам строящихся домов.

Строительство мансардной крыши: отличия стропильных систем, этапы монтажа, фото

Сегодня мы расскажем о популярных решениях устройства мансардных крыш, их возможностях. Ознакомившись с иллюстрациями, схемами стропильной системы, Вы получите чёткое представление об их устройстве. А изучив основы расчета сможете оптимизировать расходы на пиломатериал. Получите информацию о важных моментах планировки пространства. Узнаете в какой последовательности монтируется стропильная система мансардной крыши.

Чертежи стропильной системы

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

Односкатная

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

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

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

Двускатная

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

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

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

Ломаная

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

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

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


Основы расчета

Цель расчётов - найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

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

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

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

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

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

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

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


Планировка

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

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

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

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

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

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

Сборка

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

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

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

Видео описание

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

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.


Заключение

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.

foto42831-2 (3)

Превращение одноэтажного дома в двухэтажный, создание оригинального дизайна здания, снижение теплопотерь через крышу, использование всей возможной площади – это только некоторые задачи, которые способна решить мансардная крыша.

Отдельным плюсом является то, что её можно построить своими руками не имея особых строительных навыков. Помощью в этом может стать данная статья.

Как правильно подготовиться к строительству?

Подготовка к любому строительству всегда начинается с расчётов, проектирования и чертежей здания. Чтобы возвести мансардную крышу тоже нужно провести расчёты, цель которых – найти компромисс между дизайном, надёжностью и стоимостью.

Чертежи и расчёты

Сначала нужно придумать общий дизайн мансардной крыши, определившись с её размерами, цветом и материалами.

Затем важно провести конструктивный расчёт, в котором стоит учесть следующие факторы:

  • Общий вес конструкции. Это важный фактор, поскольку, если фундамент слабый и не рассчитан на серьёзную нагрузку, то здание не выдержит дополнительный вес от мансардной крыши, даст усадку или начнёт разрушаться под давлением.
  • Размеры кровли. Они зависят от габаритов сооружения и желаемой полезной площади.
  • Сила ветра. Если дом находится в местности, где постоянно дует сильный, порывистый ветер, то для крыши нужны самые крепкие, ветроустойчивые материалы.
  • Нагрузка от снега. Снег может неравномерно ложиться на крышу. Например, на участках, где угол наклона крутой – снег не будет долго задерживаться, зато он будет смещаться туда, где угол наклона меньше 30°. В итоге, этот участок должен будет выдерживать двойную нагрузку. К тому же, снег может неравномерно распределяться по правому и левому скатам, в результате чего на балки и стропила будет оказываться сильное давление.

Если угол наклона крыши больше 60°, то снеговую нагрузку можно не принимать во внимание при выборе:

  • Шага стропил. Он должен быть такой же, как и размеры утепляющего материала.
  • Сечения стропил – такая же, как и толщина утеплителя.
  • Типа кровельного материала — даже на шероховатом покрытии снежные массы не будут задерживаться при крутом уклоне.

foto42831-2 (2)

Материалы и рабочие инструменты

После составления расчётов можно переходить к поиску, просчётам нужного количества и закупке материалов. Выбирать их стоит по характеристикам, отвечающим требованиям пожарной и экологической безопасности.

Из материалов потребуется:

  1. Брус для балок перекрытия. Подойдёт размерами 100×150 и 150×200 мм.
  2. Брус для мауэрлата – размерами 100×150 и 150×150 мм.
  3. Брус для стоек – размерами 100×100 и 150×150 мм.
  4. Стальная проволока для соединения между собой некоторых элементов – диаметром 3-4 мм.
  5. Крепёжные элементы (гвозди, болты, скобы, шпильки с двусторонней резьбой, металлические уголки и стальные накладки).
  6. Лист металла или стали для нарезки накладок – толщиной минимум 1 мм.
  7. Древесина для стропильной системы и обрешётки.
  8. Утеплитель.
  9. Гидроизоляция и пароизоляция.
  10. Кровельный материал и крепежи для него.
  11. Антипирен для противопожарной обработки древесины.

foto42831-2 (6)

Из инструментов пригодится:

  • молоток;
  • гвоздодёр;
  • шуруповёрт или гайковёрт, электродрель;
  • рулетка, карандаш;
  • ножовка или электролобзик;
  • строительный степлер и скобы;
  • отвес;
  • топор;
  • стамеска;
  • долото;
  • строительный нож;
  • страховочная система.

Варианты сборки

Возводить мансардную крышу можно двумя методами:

    Собрать отдельные части конструкции на земле, затем поднять их в готовом виде наверх и там на месте соединить друг с другом. При такой технологии первыми выставляются крайние конструкции (фронтоны). Наверху они фиксируются длинными брусками.

Технология возведения

Чтобы сделать мансардную крышу своими руками, нужно пройти несколько этапов. На каждом из них важно быть внимательным и аккуратным.

Создание проекта кровли частного дома

Это самый ответственный этап, поскольку, если допустить ошибки в проектировании и неправильно подобрать материалы и параметры элементов, то это может привести к повреждению крыши в процессе эксплуатации, а иногда и появлению трещин в стенах дома.

Если нет желания переплачивать деньги и обращаться к профессионалам за составлением проекта, можно воспользоваться специальными программами на компьютере, которые помогут произвести расчёт количества материалов, оптимального угла наклона и других характеристик.

Проект лучше составлять в разных проекциях, чтобы с самого начала видеть и понимать расположение каждого элемента конструкции.

Отдельное внимание стоит уделить правильному расчёту высоты конька и потолка, ведь от этого будет зависеть площадь жилого помещения.

Высота от пола до конька должна быть минимум 2,5-2,7 м. Если она будет меньше, то это уже не мансарда, а чердак.

foto42831-1 (1)

Ниже показана примерная схема несущей конструкции крыши:

На этом этапе важно продумать месторасположение лестницы на мансарду, перегородок, оконных и дверных проёмов, инженерных сетей и системы вентиляции. Заранее нужно выбрать утеплитель, так как он повлияет на шаг стропил, и кровельное покрытие, от которого будет зависеть тип и шаг обрешётки.

В проекте нужно зонировать будущую жилую площадь, например:

  • светлые и хорошо проветриваемые участки отвести для сна и основной жизнедеятельности;
  • некомфортные и труднодоступные участки выделить под место хранения вещей;
  • другие участки с необычными условиями нахождения можно отдать детям для их игр.

При выборе проекта мансардной крыши стоит определиться с её видом:

  1. Двускатная – классический вариант. Из-за крутого наклона скатов по бокам невозможно поставить кровать, но зато там можно расположить полки и шкафы.
  2. Ломанная – оптимальный вариант для маленького частного дома с крепким фундаментом.
  3. Четырёхскатная. Этот вариант отличается сложностью монтажа и тяжёлым весом готовой конструкции.
  4. Разноуровневая – в зависимости от площади и потребностей владельца.

Установка мауэрлата

Мауэрлатом называют элемент кровли здания, который представляет собой мощный брус, уложенный по всему периметру наружной стены. Он является опорой для стропил и равномерно распределяет нагрузку на стены и фундамент.

Лучше всего монтировать мауэрлат из бруса размерами 100×150 мм или 150×150 мм. Укладывается материал на качественную гидроизоляцию из рубероида.

В качестве крепёжных элементов мауэрлата применяются металлические шпильки, отожжённая проволока или анкерные болты диаметром 12 мм. Если мауэрлат крепится на деревянную стену, то бруски соединяются при помощи деревянных нагелей.

Возведение опорного каркаса

Монтаж каркаса начинается с возведения балок перекрытия, которые могут крепиться:

  • Сверху мауэрлата – в том случае, когда балки будут выноситься за периметр наружной стены;
  • По внутреннему краю мауэрлата – этот метод используется тогда, когда стропильные ноги будут фиксироваться непосредственно на мауэрлат. Балки перекрытия нужно крепить на стены с гидроизоляцией при помощи металлических уголков либо скоб.

Чтобы определить расположение опорных вертикальных стоек и конька, нужно сделать на середине балки перекрытия отметку. Стойки должны монтироваться с одинаковым шагом от сделанной отметки и закрепляться металлическими уголками или деревянными накладками. После установки нескольких стоек, их нужно соединить между собой затяжками, которые, в свою очередь, крепятся к стойкам специальными уголками.

foto42831-1 (3)

Стропила

В итоге получится конструкция, напоминающая букву «П». Сбоку к ней одним концом крепятся наслонные стропила, которые своим вторым концом фиксируются с балкой перекрытия либо мауэрлатом.

В опорах или стропилах проделываются специальные отверстия, в которые нижние стропила плотно монтируются на мауэрлат под очень острым наклоном и фиксируются скобами. Верхние стропила монтируются на арочную конструкцию.

Расстояние между стропилами должно быть максимум 950 мм. Самый оптимальный шаг – 600 мм. При таком расстоянии конструкция будет иметь хорошую жёсткость и устойчивость, а также это облегчит укладку утеплителя.

Стропила крепятся гвоздями либо скобами. В качестве дополнительного крепежа можно использовать обожжённую проволоку диаметром 4 мм.

foto42831-2 (1)

Если нужно нарастить стропила, то оптимальная длина заплатки должна быть 60 см.

Установка подкосов и фронтонов

Чтобы придать конструкции большую жёсткость и обеспечить неподвижность стоек под действием нагрузок, нужно установить подкосы. Если этого будет мало, то дополнительно можно укрепить каркас стойками и схватками.

Каркас фронтона устанавливается с учётом будущего месторасположения оконных и дверных проёмов, балкона.

Гидроизоляция

Сразу после монтажа стропил должно идти покрытие гидроизоляционного материала. По наслонным стропилам выкладывается гидроизоляция и крепится при помощи скоб и строительного степлера. Рулонный материал стелется внахлёст на 200 мм, а стыки обязательно заделываются водостойким скотчем.

Далее материал прижимается контробрешёткой в виде брусков размерами 50×50 мм (рейки располагаются вдоль стропил). Контробрешётка, набитая поверх гидроизоляции, будет надёжно её фиксировать, создав при этом достаточный вентиляционный зазор.

Монтаж обрешётки

Обрешетка набивается поверх контробрешётки с шагом равным будущему кровельному покрытию (рейки располагаются перпендикулярно стропилам).

Кровельное покрытие и монтаж окон

foto42831-2 (5)

Самым практичным кровельным материалом считается шифер либо черепица. Металлическое покрытие станет достаточно шумным и может потребовать дополнительной шумоизоляции.

На обрешётку крепится кровельное покрытие. Работа проводится начиная от карниза крыши порядово. Листы монтируются внахлёст. Крепежные элементы желательно подбирать под цвет кровельного материала.

Строительные материалы должны обладать пожароустойчивостью и иметь низкую влагопоглощаемость, поскольку каркасом служит древесина.

Наличие окон и естественного освещения – важное условие для того, чтобы мансарда стала жилым помещением. Поэтому можно установить:

  1. Вертикальные окна. Их монтируют на фронтоны примерно на уровне 1,2 м от пола.
  2. Панорамные окна. Позволяют создать обзор прилежащей местности. Поскольку такое окно заменяет часть фронтона, его рама должна быть усилена, чтобы выдержать массу кровли.
  3. Мансардные окна. Устанавливают в скаты кровли. Их нужно оснастить герметичным и ударостойким стеклопакетом, усиленной рамой и грязеотталкивающим напылением.

Общая площадь окон не должна быть больше трети от всей поверхности скатов.

Тепло- и шумоизоляция

После внешних работ предстоит утеплить крышу. Лучше всего наносить утеплитель с внутренней стороны, поскольку так больше шансов не испортить материал осадками. Со стороны помещения утеплитель герметично закрывается пароизоляцией. Затем пирог зашивается и декорируется отделочным материалом.

Утеплителем может быть различные материалы. Наиболее популярные:

  • стекловата;
  • пенопласт;
  • пенополистирол;
  • минеральная вата.

Если используется минеральная вата, то её нужно нарезать на пару сантиметров больше, чем зазор между стропилами. Это позволит избежать появления щелей.


В большинстве случаев слоя утеплителя достаточно для шумоизоляции кровли дома. Обеспечивается защита от шума дождя или порывистого ветра. Толщина звукоизолирующего слоя зависит от свойств материала, выбранного для утепления. Особенно это важно для металлических кровельных покрытий, обладающих высокими резонирующими свойствами.

Сравнительные характеристики для разных материалов можно посмотреть в таблице:

foto42831-1 (2)

Отделка изнутри

Для финишной отделки пола и стен можно использовать те же самые материалы, что и в обычных помещениях. Например, для покрытия пола подойдут:

  • ламинат;
  • линолеум;
  • ковролин;
  • керамическая плитка.

Для отделки стен рекомендуется попробовать один из этих вариантов:

  1. Покраска.
  2. Поклейка обоев с обрамлением декоративными молдингами.
  3. Монтаж гипсокартона с дальнейшей покраской.
  4. Отделка декоративным камнем небольшого участка стены.
  5. Облицовка евровагонкой.

Вентиляция

Поскольку мансарда будет утепляться и отапливаться, её нужно снабдить принудительной вентиляцией. Естественного проветривания будет мало.

Для этих целей подойдёт:

  1. Коньковой аэратор, размещённый вдоль конькового соединения.
  2. Точечный аэратор – монтируется там, где нет конькового соединения.
  3. Карнизный продух – расположен под свесом кровли.

Появление конденсата и другие ошибки

В таблице приведены самые распространённые ошибки при возведении мансардной крыши.

Заключение

Решений по проектированию мансардной крыши очень много. Они могут быть как стандартные, так и разработанные под конкретный дом. Поэтому перед началом строительства нужно рассмотреть все варианты, следовать проекту и не экономить на материалах, особенно утеплителе и крепёжных элементах.

Читайте также: