Оптимальное использование пространства, добавление эстетики дому и снижение теплопотерь через крышу — эти задачи успешно решаются с помощью мансарды. При условии, что фундамент обладает достаточной прочностью, таким образом можно преобразовать одноэтажный дом в двухуровневый. Строительство мансардной крыши можно выполнить самостоятельно, даже если у вас нет специальных строительных навыков. Главное — правильно выбрать материалы и следовать технологическим рекомендациям.
- Определение мансардной крыши и ее преимущества для жилых помещений.
- Основные типы стропильных систем и их чертежи для самостоятельного строительства.
- Алгоритм расчета нагрузки и материалов для надежной конструкции.
- Рекомендации по планировке внутренних пространств мансарды.
- Пошаговая инструкция по сборке стропильной системы с учетом технологий и инструментов.
В обычных этажах окна располагаются в стенах, однако в мансардах стен практически нет или они очень низкие. Здесь основную роль играют крыша и окна, которые должны быть не только достаточно светлыми, но и способными выдерживать большие нагрузки от ветра и снега, которые на крышах значительно превышают нагрузки на стены.
Мансардные окна
При проектировании мансарды важно руководствоваться рекомендациями СНиП, согласно которым площадь окон должна составлять минимум 10% от площади пола. Если мансарда делится на несколько частей, в каждом из них должно быть установлено окно.
Из всех методов установки окон в крыше мансардного вида наиболее простым является наклонная установка. Здесь требуется внимательно продумать гидроизоляцию примыкания, а также применять специальные окна с усиленными рамами и закаленным стеклом, поскольку на поверхности могут действовать большие нагрузки.
Наклонное окно в плоскости крыши
Преимущества наклонных мансардных окон:
- большее количество света и мягкие переходы между светом и тенью;
- крыша остается гладкой без сложного рельефа;
- легкость установки.
При планировке подобного окна необходимо учитывать, что его площадь будет увеличиваться с углом наклона. Какой высоты лучше всего установить такое окно и как его высота будет изменяться с изменением наклона, можно увидеть на представленных изображениях.
Строительство мансардной крыши своими руками — задача, требующая не только практических навыков, но и знания основных строительных принципов. Прежде всего, следует учитывать проектирование конструкции, которое начинается с выбора вида мансардной крыши. Наиболее популярными являются две основные формы: двускатная и односкатная. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбрать тот вариант, который будет наиболее подходящим для вашего дома и учитывающим климатические условия региона.
Следующий этап — это подбор качественных материалов. Строительство мансардной крыши предполагает использование хороших древесных систем и укрывных материалов, таких как металлочерепица или битумная черепица. Я всегда рекомендую тщательно проверять качество древесины, так как это основа долговечности конструкции. Не забывайте про гидроизоляцию и теплоизоляцию, которые играют важную роль в сохранении тепла и защите от влаги. Правильное утепление не только сделает ваше мансардное помещение комфортным круглый год, но и поможет снизить затраты на отопление.
Наконец, важно помнить о соблюдении местных строительных норм и правил. Перед началом работ необходимо получить все необходимы разрешения и согласования. Я рекомендую также заранее изучить технологии монтажа и, при необходимости, обратиться за советом к профессионалам. Это поможет избежать распространённых ошибок и сделать процесс строительства более безопасным и эффективным. В конечном итоге, качественная мансардная крыша не только увеличит полезную площадь вашего дома, но и придаст ему эстетическую привлекательность.
Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше расстояния между стропилами, чтобы его установка прошла гладко и не нарушила конструкцию. Если рама окажется шире, потребуется установка усиленной балки сверху для распределения нагрузки.
Если необходимо окно большей площади, разумнее установить два узких окна рядом. Визуально это будет выглядеть не хуже, чем одно большое, а с установкой будет меньше сложностей.
Окно-домер, выступающее над плоскостью крыши
При установке окна-дормера геометрия крыши становится более сложной: появляются ендовы сверху и по бокам. Это усложняет как проектирование, так и сборку стропильной системы. Также увеличивается трудность укладки кровельного покрытия. Ендовы считаются местами с наибольшей вероятностью появления протечек, поэтому здесь важно уделить внимание качеству выполнения работ.
В районах с обильными снегопадами рекомендуется устанавливать снегозадержатели над такими окнами, чтобы избежать их сноса при резком сходе снега.
Преимущество этого окна в том, что у него можно стоять в полный рост, хотя его светопропускная способность ниже, а геометрия крыши становится более сложной и проблемной.
Утопленное окно на мансарде
Утопленные окна обычно используются для выхода на балкон. В других случаях данный подход не является оптимальным. Причины следующие:
- недостаточное количество света;
- глубокие тени, что может вызывать дискомфорт для глаз;
- уменьшение полезной площади помещения.
Геометрия крыши также усложняется, хотя и не так сильно, как в случае с предыдущим вариантом. Подобные окна устанавливаются не так часто.
Самое простое и надежное мансардное окно
Самым простым решением будет установка окна на торце мансарды. В данном случае не потребуются усиленные рамы или закаленные стекла — достаточно качественного остекления. Этот вариант часто встречается в дачных мансардах, он является самым экономичным и доступным для самостоятельного выполнения.
Это фактически обычное окно, установленное в необычном месте. Стропильная система остается традиционной, для широкой остекления требуется установка усиленной балки сверху.
Стропильная система
При проектировании и строительстве частных домов с мансардными крышами чаще всего выбирают ломаную конструкцию. Это позволяет создать помещение с более значительной площадью в сравнении с двускатной крышей.
Конструкция ломаной мансардной крыши позволяет опустить свесы достаточно низко, что придает дому оригинальный внешний вид. Однако помимо декоративной функции длинные свесы крыши защищают верхнюю часть стен от осадков и помогают отводить дождевую воду от фундамента. Важно учитывать, что при сильных ветрах они могут увеличивать парусность.
В этой связи для конструкций свеса необходимо применять более прочные балки. При выборе длины свеса крыши необходимо учитывать такие факторы, как климатические условия.
Угол наклона
Угол наклона кровли определяется в зависимости от материала, используемого для покрытия. Однако выбор материала можно откорректировать. То, что нельзя изменить, так это регион и климатические условия, которые оказывают решающее влияние на выбор угла наклона мансардной крыши.
Классический вариант представлен на рисунке, где нижние скаты наклонены под углом 60°, а верхние — под углом 30°. На основании этих данных и размеров вашего здания можно рассчитывать все необходимые длины. Необходимо учитывать, что согласно СНиП высота потолков в мансарде не должна быть ниже 2 м, в противном случае помещение будет считаться чердаком. Для комфортного пребывания человека предпочтительнее высота не менее 2,5 м. На основании этих условий можно рассчитать необходимые длины по правилам геометрии.
При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности обычно не учитывается, так как снег и дождь задерживаются только на верхней части, наклоненной под углом меньше 45°.
В общем, угол наклона боковых поверхностей может варьироваться от 45° до 80°. Чем более крутой уклон, тем выше парусность. Это стоит учитывать, и в регионах с сильными ветрами предпочтительно делать более пологие крыши для лучшего восприятия ветровых нагрузок.
Виды стропильных систем ломаных крыш
При создании каркаса ломаной крыши самостоятельно чаще применяются пиломатериалы из сосны не ниже второго сорта. Выбор сечения бруса и досок зависит от габаритов крыши, веса кровельного материала, а Ветровой и снеговой нагрузки в регионе и шага установки стропил. Все эти параметры учитываются в процессе расчета согласно СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
С наслонными стропилами
На рисунке ниже представлен чертеж каркасной конструкции с висячими стропилами, которая может быть использована при ширине мансарды не более 4,5 метра. В противном случае необходимо устанавливать наслонные стропила, которые будут опираться на среднюю несущую стену, что разделит мансарду на две части рядом с балками.
Другой вариант верхней части также изображен на фото ниже (изображение кликабельно). В данном случае боковые стропила усилены подкосами, что значительно повышает жесткость конструкции.
Существует второй способ добиться аналогичного эффекта — это установка схваток, которые на рисунке обозначены едва заметными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три части, и в этих точках устанавливаются схватки, которые понадобятся при использовании тяжелых кровельных материалов.
Для небольших зданий каркас крыши может быть очень простым: две висячие стропила вверху, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (показано на фото ниже).
Шаг установки стропил
Мансардная ломаная крыша для небольшого дома (шириной не более 6-7 метров) строилась во множестве случаев, поэтому на основе накопленного опыта можно сделать вывод о лучших материалах для этого. Многие параметры взаимосвязаны с использованием других материалов, например, шаг установки стропил зависит от параметров утеплителя.
Чтобы снизить количество отходов при утеплении и облегчить монтаж, расстояние между стойками должно быть немного меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Если вы планируете использовать минеральную вату шириной 60 см, то стойки следует ставить так, чтобы расстояние между ними составляло 57-58 см.
Размеры доски для стропильной системы
Ширина доски для стропильной ноги также определяется в зависимости от утепления. Для средней климатической зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Кроме того, для эффективной теплоизоляции необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм; без его наличия конденсат может привести к гниению древесины и повреждению минеральной ваты.
Таким образом, минимальные размеры для стропильной ноги составляют 230 мм в ширину и 50 мм в толщину. Эти параметры актуальны для районов с незначительными ветровыми нагрузками и умеренными снегопадами. В итоге, для всех спорных конструкций, как коньковые, так и боковые стропила, рекомендуется использовать доску размером 230*50 мм.
Если такие пиломатериалы кажутся слишком дорогими, утепление можно выполнить в двух направлениях: часть утепления направить вдоль стропил, а другую часть — поперек, установив обрешетку. Минимальная толщина базальтовой ваты составляет 100 мм, следовательно, можно использовать стандартную доску размером 50*150 мм, оставив 50 мм для вентиляционного зазора, или же заказать нестандартную длину 130*50 мм. Выбирайте наиболее выгодный вариант с точки зрения стоимости.
Для стоек и балок рекомендуется использовать брус размером не менее 80*80 мм, а лучше — 100*100 мм. Это особенно важно в регионах с неблагоприятными погодными условиями, где возможны сильные снегопады или ветры.
Для более точных расчётов лучше обратиться к специалистам. Этот процесс требует времени и включает сбор нагрузок от кровельных материалов, самих строительных элементов, а также учёт ветровых и снеговых игровых нагрузок. На основе собранной информации выбираются необходимые элементы конструкции.
Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа
Монтаж мауэрлата на мансардных крышах осуществляется по стандартной технологии. Если здание построено из бруса или бревен, верхний венец может служить в качестве мауэрлата. Перед этим его необходимо обработать антисептиками с высокой защитной способностью.
В случае, если стены возведены из пеноблоков, предполагается установка армированного монолитного пояса. Для кирпичной или ракушечниковой стены такой пояс устанавливать не обязательно. На стены укладываются два слоя гидроизоляции, а сверху — антисептированная брус размером 150*150 мм или бревно. Его закладывают при помощи шпилек.
При сборке всех конструктивных элементов используются длинные гвозди, длиной не менее 150 мм. Там, где соединяются три и более элемента, рекомендовано применять болты или двусторонние шпильки для лучшей надежности. Укрепление всех соединений стальными пластинами или уголками также является желательным.
Первый способ
Стропила мансардной крыши можно устанавливать двумя способами. Первый метод включает сборку элементов на земле, после чего готовую конструкцию поднимают на крышу. Сначала устанавливаются крайние части, которые будут служить фронтонами. Их устанавливают в вертикальном положении и надежно фиксируют; нередко удобнее временно закладывать их длинными брусками, прикрепленными к стене.
После этого в углубления, заранее подготовленные в мауэрлате с необходимым шагом, вставляются собранные конструкции. Они также устанавливаются строго вертикально и крепко фиксируются. При необходимости устанавливаются дополнительные временные распорки для удержания в заданном положении. Следующим шагом устанавливаются боковые балки.
Как правильно собирать ломаную крышу с помощью данного метода, вы сможете увидеть на видео ниже.
Второй способ
Второй способ — поэтапная сборка ломаной крыши непосредственно на месте. Этот метод удобнее, когда конструкция большие и не может быть поднята без специальной техники (крана).
Сначала укладываются балки перекрытия, затем к ним закрепляются стойки и затяжки, устанавливаются временные распорки, чтобы удерживать их в вертикальном положении. После этого происходит сборка верхних и боковых стропил, установка затяжек и укосин.
В процессе монтажа действия следуют в такой последовательности: сначала устанавливаются крайние части, которые плотно закрепляются. Если нужно, применяют временные распорки. Между этими элементами натягивается леска, веревка или шнур, которые помогут ориентироваться при монтаже остальных частей. Этот тривиальный метод позволит добиться точной геометрии (нельзя забывать проверять угол наклона и вертикальность или горизонтальность).
На стойках закрепляются затяжки — бруски, к которым впоследствии крепятся боковые стропила и на которые монтируется затяжка для верхнего треугольника. Затяжки фиксируются металлическими уголками. Так как балки получаются довольно длинными, они могут прогибаться. Это устраняется установкой вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты после монтажа верхних стропил. Временно эти балки можно поддерживать стойками, чтобы не нарушали всю систему.
Для обеспечения нужного угла при установке боковых стропил можно изготавливать специальные шаблоны для запилов. Однако учитывая, что геометрия самодельных зданий редко идеальна, может понадобиться корректировка. Для проверки угла наклона из нескольких досок можно собрать еще один шаблон, который позволит проверить правильность его установки.
Если стандартной длины пиломатериала (6 метров) оказывается недостаточно, либо необходимо заказывать доски нужной длины (что может быть дорого), либо производить наращивание. При наращивании к месту соединения прибиваются две доски длиной не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от соединения). Их прикрепляют гвоздями с двух сторон или используют болты.
После закрепления боковых стропил можно перейти к установке верхних. Для них также создается шаблон, который предварительно запиливается на земле, а затем устанавливается на крыше.
Форма верхней части может варьироваться в зависимости от ширины основания. Как именно ее следует выполнить, посмотрите на приведенных ниже изображениях.
Поскольку конструкция мансардной ломаной крыши не подразумевает наличие конька, на центральной затяжке устанавливается брус, к которому монтируются укосины, фиксирующие треугольник в заданном положении.
Таким образом, можно считать, что мансардная крыша собрана собственными силами. Далее остается только установить кровельное покрытие и заняться утеплением (это можно сделать в любом порядке, или одновременно). Подробные аспекты утепления мансардных крыш описаны здесь.
Узлы и их чертежи
При установке стропильной системы могут возникнуть вопросы касательно сборки узлов — мест стыка нескольких элементов конструкции. На плане можно увидеть чертежи основных соединений.
Второй способ соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника, для надежности использованы болты.
Методы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке изображены на схеме ниже. Для упрощения монтажа тяжелых элементов, снизу к стропиле прикрепляется опорная доска (брусок), которая предотвращает её движение: доска упирается в край и не позволяет опустить её ниже.
Вопросы по теме
Какие материалы лучше всего подходят для строительства мансардной крыши?
Для строительства мансардной крыши обычно используются натуральные и синтетические материалы. К самым популярным относятся деревянные балки и леса для стропильной системы, поскольку дерево обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и легко поддается обработке. В качестве кровельного материала часто применяются металлочерепица, гибкая черепица и профнастил, которые обеспечивают надежную защиту от осадков и имеют долгий срок службы. Также стоит обратить внимание на теплоизоляционные материалы, такие как роквул или пенополистирол, которые помогут создать комфортный микроклимат в мансарде.
Как правильно рассчитать угол наклона мансардной крыши?
Угол наклона мансардной крыши зависит от ряда факторов, включая климатические условия и тип используемых кровельных материалов. Для большинства регионов России рекомендуется угол наклона от 30 до 45 градусов. Для предварительных расчетов можно использовать формулу: тангенс угла равен высоте крыши, делённой на длину основания. Также стоит учитывать, что более крутой угол увеличивает энергозатраты на отопление в зимний период, в то время как более пологий склон может негативно сказаться на отводе снега. В идеале, угол должен находиться в пределах, обеспечивающих как эффективный водоотвод, так и оптимальные условия для использования мансарды.
Каковы этапы сборки стропильной системы мансардной крыши?
Сборка стропильной системы мансардной крыши включает несколько ключевых этапов. Сначала выполняется подготовка чертежей и расчет необходимых материалов. Далее идет установка наслонных и наклонных стропил, которые формируют основные нагрузки. Необходимо также укрепить систему с помощью специальных раскосов и подкосов для повышения устойчивости и жесткости. После этого устанавливаются мауэрлаты, которые равномерно распределяют нагрузки на стены. Завершив установку стропил, важно тщательно проверить их геометрию и надежность соединений перед тем, как переходить к укладке кровельного материала и теплоизоляции. К каждой стадии следует подходить внимательно, чтобы избежать ошибок в процессе сбора конструкции.
