Как построить мансарду своими руками
Далее следует убедиться в том, что вся предыдущая работа сделана правильно. При помощи уровня нужно сверить все размеры стропил и балок с составленными своими руками чертежами мансардной крыши. Также необходимо удостовериться в прочности и надежности крепления элементов конструкции, посмотреть, везде ли уложен утеплитель. Возможно, придется устранить небольшие недоработки.
Можно обратиться к опытному строителю, чтобы он оценил качество работы по обустройству мансарды в доме, поскольку крыша должна быть крепкой, безопасной и долговечной.
Если все в том, как поставить мансарду, сделано хорошо и конструкции ничего не угрожает, можно приступать к следующим этапам строительства:
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 этом устанавливают усиливающие подкосы под 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 шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
- Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
- Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
- Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
- С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки 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 дюймовкой на 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 часть стропильного 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
Сколько стоит построить мансарду
Устройство мансардного этажа считается выгодным из-за того что нет необходимости тратиться на возведение стен. Это верно только отчасти.
Во-первых, много средств уйдет на создание стропильной системы. Стоимость ее зависит от выбранного типа мансардной крыши (смотрите ниже) и от цены на пиломатериалы в вашем регионе.
Во-вторых, придется выложить немалую сумму на утепление и пароизоляцию мансардной крыши. Понятно, что одного только кровельного материала далеко недостаточно для обеспечения требуемых кондиций воздуха для жилых помещений (если мансарда планируется жилой). Придется утеплять, причем слой утеплителя должен быть значительным. Например, для средней полосы России слой минеральной ваты высокой плотности должен быть от 200 мм, плюс слой гидроизоляции и пароизоляции.
В-третьих, окна обходятся намного дороже. Если делать их слуховыми, сооружают специальную конструкцию из стропил, что усложняет рельеф крыши, а следовательно увеличиваются затраты на материалы и монтаж. Даже на обычной двускатной приходится думать об устройстве ендов и снегозадержании над окнами.
Устройство мансардных окон в крыше
Второй вариант — окна в плоскости крыши — требуют особо тщательной заделки, чтобы осадки не могли попасть внутрь. Это делает установку дороже в 1,5-2 раза. Примерно на столько же дороже обходятся и сами окна: у них должна быть усиленная рама и армированное стекло, способное вынести снеговые нагрузки. Кроме того для обслуживания рама должна быть поворотной, а это — еще увеличение стоимости.
Что нужно для установки мансардного окна и порядок монтажа составляющих
В мансарде ставят два типа окон — вертикальные и в плоскости крыши. Оба типа можно использовать в одном проекте. На фото ниже удачный пример такой комбинации. Точно не скажете, что дом незапоминающийся. А сколько еще может быть вариантов?
Мансардная кровля в несколько уровней — это тоже распространенный прием
Кроме всего, такие популярные и недорогие кровельные покрытия — материалы на основе металла типа профлиста, металлочерепицы, кровельного железа — использовать при устройстве мансардной крыши частного дома не советуют. Причины две:
- Высокая теплопроводность. Из-за того, что металл очень хорошо проводит тепло, приходится укладывать большую толщину теплоизоляционных материалов. Иначе летом в мансарде будет слишком жарко, а зимой — холодно.
- Повышенный уровень шумов, создаваемый покрытием во время дождя. Даже обычная крыша, покрытая металлом, во время дождя звучит как барабан. Мансардная намного больше по площади и «инструмент» получается более мощный. Если с уровнем шумов внутри помещения можно бороться дополнительной звукоизоляцией, то на улице звук вы ничем не уберете. Если дома соседей находятся на солидном расстоянии, это может быть и нестрашно, но если застройка плотная, могут возникнуть конфликты.
Если хорошо посчитать, дополнительная теплоизоляция и звукоизоляция сведут к минимуму выигрыш в стоимости при покупке кровельного материала. Возможно, другое, более дорогое изначально кровельное покрытие, в результате окажется более выгодным. Так что тут нужно просчитывать варианты.
Все это описывалось к тому, чтобы вы имели более полное представление о том, действительно ли строить мансардный этаж так уж дешево. Получается — не очень. Тем не менее у такого решения есть свои плюсы:
- Мансардный этаж получается легким. Потому фундамент для частных домов потребуется лишь немногим более мощный, чем при устройстве одного этажа. Так как затраты на фундамент — это значительная часть стоимости, то тут выигрыш получается ощутимый.
- При нехватке средств, утепление мансарды и ввод ее в эксплуатацию можно оттянуть на требуемый срок. Причем эта отсрочка будет полезной. Вот почему. При строительстве почти всегда используют лес высокой влажности. Если начинать утепление сразу, влага будет впитываться в теплоизоляцию. Если «пирог» сделан правильно, она будет уходить естественным образом. Но если имеются нарушения, могут возникнуть проблемы. Если же крыша под кровельным материалом какое-то время простоит без утепления (но с обязательно уложенной под кровельное покрытие гидроизоляцией), то древесина хорошо высохнет и проблем будет меньше.
- Мансарда позволяет сделать дом оригинальным и нестандартным. В любом случае здание получается более выразительным и индивидуальным — вариантов оформления масса.
Мы постарались наиболее полно описать минусы мансардной крыши и ее плюсы. Если вас трудности не испугали, выбирайте, какая конструкция вам больше по душе.
Как сделать мансардную крышу самостоятельно
Под мансардной крышей можно обустроить комнаты для жилья. Форма постройки может быть разной, однако в большинстве случаев мансарда обустраивается под крышей с двумя скатами. Оптимальным решением, которое позволяет получить существенную площадь жилого пространства, является ломаная конструкция.
Ломаная крыша является оптимальным вариантом для обустройства мансарды
Чертежи и расчеты крыши мансардного типа
Первым делом стоит определиться со схемой каркаса. Стропила могут быть наслонного или висячего типа. Наслонные опираются на стенки здания. Они монтируются в конструкциях, где расстояние между стенками меньше 6,5 м. Висячие стропила ставятся на кобылки и мауэрлат. Если ширина пролётов будет большой, то систему стропил понадобится усилить вспомогательными связками.
Основным условием комфортного возведения мансарды является уровень потолков — он должен быть выше 2,5 м. Чтобы обеспечить подобную высоту, линия излома должна размещаться на высоте более 2,8 м с учётом толщины слоя материала для утепления и обшивки конструкции
Также важно учесть толщину пола
Пример чертежа можно увидеть на изображении:
Минимальная высота потолков мансардной крыши составляет 2,5 м
Чтобы рассчитать предполагаемые нагрузки от снега, понадобится применить данную формулу: S = Sg x µ, где S — нагрузка от снега, Sg — вес покрова снега на 1 м2 площади, µ — значение, которое зависит от уклона крыши (1,0 — для плоской конструкции с наклоном в 25°, 0,7 — для конструкции с наклоном 25–60°).
Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, надо применить данную формулу: W = Wo x k, где Wo — норма нагрузки от ветра, k — значение, определяющее колебание нагрузки от ветра исходя из высоты здания и типа местности.
Параметры Sg и Wo можно найти в соответствующих СНиП, в разделе «Системы стропил». Если крыша имеет крутой склон, то нагрузку от снега можно не учитывать.
Устройство крыши
Каркасная конструкция включает в себя такие детали:
- мауэрлат — опорный брусок, который передаёт нагрузку от стропил стенкам постройки;
- стойки — опорные детали, которые поддерживают систему стропил в вертикальном положении;
- балки перекрытия — планки, которые образуют половину мансарды и потолок нижнего этажа;
- стропила — рейки, которые образуют главный контур крыши;
- прогоны — горизонтальные опорные детали для стропил;
- обрешётка — рейки или фанерные листы, которые предназначаются для укладки материала для кровли;
- кобылки — планки, которые крепятся вдоль оси в нижней части стропильных ног.
Каркас состоит из мауэрлата, стоек, прогонов, балок перекрытия и других элементов
Ломаная крыша имеет отличия от обыкновенной конструкции с двумя скатами. Отличие в том, что скаты, которые размещены друг напротив друга, имеют особую форму: они образуют не ровную линию, а состоят из нескольких скатов, которые скрепляются один с другим под тупым углом. Конструкция также бывает симметричной.
Крайняя часть стропил в основном выставляется под углом порядка 60°. Стойки для опоры, которые придерживают стропила, образуют каркасную конструкцию внутренних стенок. Верхняя часть стропил монтируется под маленьким углом, он может быть от 15 до 45°. Это даёт возможность уменьшить расход материалов, при этом сохранив функциональные свойства крыши и стойкость к нагрузкам от снега.
Вертикальные стойки, которые упираются в планки перекрытия, прогоны и скрепляющие их ригеля, образуют параллелепипед. Конструкция ограничивает габариты мансарды изнутри. Чтобы придать изделию дополнительную жёсткость, следует установить подкосы между рейками перекрытий и нижними стропильными ногами.
Если пролёт крыши более 8 м, то понадобится установить подкосы
После монтажа верхних элементов для фиксации фермы и исключения провисания ригелей следует установить подвесные опорные элементы — бабки. Для вспомогательной фиксации нижних стропильных ног их надо стянуть со стойками при помощи прихваток. Скрепление деталей производится при помощи гвоздей и болтов.
Способы монтажа мансардной крыши
Устройство стропильной системы мансардной крыши может осуществляться двумя способами. Первый вариант предполагает сбор стропильного каркаса на земле с последующим подъемом его в готовом виде наверх дома и основательного закрепления. Способ эффективен для малогабаритных конструкций.
Фермы удобнее всего собрать прямо на земле и потом поднять их и закрепить
Как правильно сделать мансардную крышу со сбором части стропильной системы на земле? Предварительно наверху здания вертикально выставляются и закрепляют крайние конструкции, которые будут впоследствии фронтонами. Временно закрепить их можно при помощи длинных брусьев, прибитых к стене. В мауэрлате создаются углубления с заданным шагом, куда будет монтироваться собранная конструкция. Для обеспечения правильной геометрии и создания жесткости конструкции, ее элементы можно закрепить распорками. Когда будет окончен монтаж боковых балок, и вся система приобретет необходимую жесткость, распорки можно убрать. Видео монтажа стропильной системы двухскатной мансардной крыши наглядно покажет все особенности данного варианта.
Второй вариант более традиционный. Он предполагает устройство мансардной крыши на месте с соблюдением строгой последовательности действий. Этот метод наиболее удобен и эффективен при возведении крупногабаритной стропильной системы. Потому как для поднятия собранной конструкции наверх понадобиться привлечение специализированной техники.
Как построить мансардную крышу традиционным способом?
Некоторые тонкости в технологии возведения мансардных крыш частных домов зависят, непосредственно, от ее вида. Однако последовательность действий схожа для всех видов мансардных крыш.
Деревянные стропильные фермы крепятся с помощью металлических зубчатых гвоздевых пластин
Перед тем, как сделать мансардную крышу, необходимо уложить в продольном направлении на несущие стены мауэрлат, и закрепить его на кладке или армопоясе при помощи шпилек или катанки. Стропильная конструкция мансардной крыши деревянного дома может крепиться на верхний венец, который будет исполнять роль мауэрлата.
Строительство мансардной крыши начинают с установки балок для перекрытия. Их крепят на мауэрлат. Затем к балкам крепятся строительные ноги. В центре балок следует отметить места монтажа опор и конькового элемента.
С соблюдением одинакового расстояния следует смонтировать стойки из досок, закрепляя их при помощи уголков. Первая пара стоек скрепляется затяжками из деревянных брусков. На образованную П-образную конструкцию следует монтировать стропила. Они могут устанавливаться на мауэрлат или при помощи вырубки паза на балку перекрытия.
Далее следует перейти к установке коньковых стропил, которые соединяются при помощи металлических накладок или болтов с шайбами. Для создания необходимой жесткости конструкции к центральной части бокового стропила и стойке необходимо прикрепить подкосы, а в центре затяжки смонтировать балки. Аналогичным образом выполняется установка других ферм с расстоянием 60-100 см. Крепятся они между собой при помощи прогонов.
Стропила могут быть соединены при помощи мобильного строительного пресса
С помощью скоб выполняется фиксация всех узлов мансардной конструкции, и придается ей окончательная прочность. После этого следует смонтировать обрешетку, которая может быть сплошной или разреженной, что зависит от варианта кровельного покрытия.
Если используется гибкая черепица, асбестоцементный плоский шифер или рулонный материал, следует выполнить сплошную обрешетку. Она устанавливается в два слоя. Нижний настил состоит из брусков толщиной 20 см, уложенных с шагом в 30 см. Верхний настил, состоящий из досок размером 20×50 см, прибивается по отношению к нижнему слою под углом 30-45 град.
Для глиняной черепицы, азбестоцементного шифера, металлочерепицы, стального, металлического покрытия используется разреженный тип обрешетки. Для этого выполняется монтаж брусков, сечением 5×5 см и шагом в 20-30 см, от карниза вверх перпендикулярно стропилам. На свесе необходимо установить настил из деревянных досок шириной около 70 см. Далее следует закрепить бруски вдоль конька и ребер, которые соединяются встык. Наглядно данный процесс можно увидеть на фото стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу.
Чтобы гвозди при креплении стропил не раскалывали стропильную ногу и кобылку, необходимо соблюдать требования СНиП
Типы мансардных крыш
Сегодня трудно удивить архитектурными изысками в частных застройках, люди стремятся к комфорту и эстетике своих домов. Дизайн мансарды поражает размахом: высокие и низкие, ломаные и обычные скатные, башенки и купола, сложные многоуровневые и самые обыкновенные мансардные крыши венчают строения, придавая каждому свой неповторимый индивидуальный стиль.
Односкатная мансардная крыша самая простая по конструкции, опирается стропильной системой, или фермой, на внешние несущие стены, находящиеся на разном уровне. Обычно такие крыши устраиваются при возведении мансард на небольших дачных домиках, веранд.
Двускатная или щипцовая мансардная крыша — классическая конструкция, которая возводится с помощью наклонных или висячих стропил. Углы уклонов скатов могут быть равномерными или неравномерными.
Вальмовая крыша – это четырехскатная конструкция, не имеющая фронтонов. Два больших ската — трапеции, скаты с торцевых стен – треугольники-вальмы. Полувальмовые – это крыши, у которых с боков трапеции, а с фронтов сначала идет вертикальная стена, а к коньку она срезана под углом.
Шатровая мансардная крыша – это почти вальмовая, но все скаты представляют собой равнобедренные треугольники, которые смыкаются в одной точке. Такая конструкция симметрична и не имеет конька, подходит для квадратных строений.
Многощипковая мансардная крыша – это, по сути, комбинация нескольких двускатных крыш. Конструкция устраивается на домах со сложной геометрией, с изломами и многоугольным основанием. Подобная крыша имеет много ребер и скатов, поэтому требует сложных расчетов и профессиональных навыков, сделать такую крышу своими руками представляется очень сложной задачей.
Ломаная крыша – это классика мансардного строения, форма крыши мансарды позволяет значительно увеличить полезную площадь, и обустроить внутри полноценную жилую комнату, спальню, детскую, кабинет и пр. Конструкция подразумевает наличие нижнего крутого от 60 до 80о, и верхнего пологого 20-30о скатов. Конструкция кровельной системы мансарды усложняется до фермы, скаты состоят из двух стропил, укрепленных стойками и усиленных в местах излома растяжками. Нижний пояс фермы одновременно является основой пола.
Сводчатые, конические, купольные крыши мансарды применяются в элитном частном домостроении, дизайн таких мансард поражает своими изысками. Стропильная конструкция таких мансардных перекрытий достаточно сложна и изготавливается из материалов, поддающихся изгибам.
При комбинировании нескольких типов крыш получаются сложные и необычайно эффектные, красивые мансардные строения. Такой нетрадиционный подход к проектированию мансардной крыши необходим, если дом сложной формы: с выступами, перепадами высоты, достройками. Несмотря на эстетику и завораживающий вид, сложные мансардные крыши имеют существенные недостатки — это множество внутренних углов (ендовых) с малым уклоном, скатные изломы, которые являются зоной риска для целостности кровли, и становятся причиной протечек и сборища снега. Расчет мансардной крыши этого типа требует специальных навыков и знаний, при намерении сделать такую крышу мансарды своими руками, постарайтесь свести к минимуму наличие сложных элементов.
Мансардная крыша, фото основных типов перекрытий, применимых в индивидуальном строительстве: 1. Односкатная 2. Двускатная 3. Многощипковая 4. Вальмовая 5. Подлувальмовая 6. Шатровая 7. Сводчатая 8. Коническая 9. Купольная 10. Классическая мансардная ломаная крыша
Простая двускатная или ломаная крыша мансарды не произведет такого эффекта как комбинированная, зато такая конструкция мансардной крыши много надежней, ее можно рассчитать и построить своими руками. Выбор типа мансардной крыши зависит от архитектурного замысла и плана дома, от того, какой уклон скатов заложен в проекте, характеристик несущей конструкции и выбора материалов для кровли.
Как рассчитать мансардную крышу
Конструкцию мансардной крыши по сравнению с обычной отличает наличие множества дополнительных элементов, к примеру, выходы на крышу или мансардные окна. Довольно часто в проекты мансард включают также балконы или террасы. Все это, естественно, несколько усложняет стропильную систему конструкции, вместе с этим и ее расчет.
Мансардную крышу возводят не только при строительстве дома, это может быть также и реконструкция нежилого чердака в жилое отапливаемое помещение, и тогда ее размеры и площадь могут быть сильно ограничены. Все это учитывается при выборе и расчете стропильной системы. Помимо стропил в несущую систему, как правило, включают стойки, ригели, подкосы, подвесы, и для каждого из них необходимо правильно рассчитать сечение.
Мансардная крыша: чертежи каркаса мансарды
Расчет площади кровли
Следующим этапом проводят расчет площади самой крыши. Простейшие варианты – это одно- и двускатная крыши. Для вычисления площади используют элементарные формулы из курса школьной геометрии: перемножаются длина и ширина ската. Для односкатной это и будет искомая величина, а для двухскатной полученные значения складывают.
Возьмем в качестве примера более сложную, ломаную поверхность. Для подсчета площади всю ее условно разбивают на отдельные элементарные геометрические фигуры, подсчитывают площадь каждой из них и результаты складывают.
План мансардной крыши поможет вычленить требуемые для расчета фигуры
Как рассчитать уклон крыши без погрешностей
Как построить мансардную крышу, чтобы она была комфортной и теплой, но вместе с тем безопасной, устойчивой к различным воздействиям, и уложиться в смету, соответствующую вашим возможностям? При сооружении мансарды необходимо учитывать все требования в целом, так как они, в той или иной степени, взаимосвязаны. К примеру,
- при большом угле наклона нагрузка на стропильную систему намного уменьшается. Это с одной стороны, а с другой – сокращается полезная площадь мансарды, а материальные затраты существенно увеличиваются;
- чрезмерно маленький уклон увеличивает климатические нагрузки, испытываемые кровлей, поэтому расчет ведется с учетом повышенной прочности. Вес конструкции при этом увеличивается, в силу чего существенно растут нагрузки на фундамент.
Связь между углом наклона и стропильной системой
При расчете угла наклона принимаются во внимание следующие факторы:
- климатические условия, в частности, уровень осадков на данной местности, максимальные нагрузки ветровые и снеговые;
- архитектурное решение;
- конструктивные особенности дома и мансарды;
- кровельный материал.
Формулы для расчета угла наклона вальмовой крыши
Для индивидуального подсчета уклона достаточно знания азов геометрии. В разрезе со стороны фронтонов крыша чаще всего имеет треугольную форму. Имея значения высоты и основания, можно с легкостью подсчитать длину стороны и величину сопредельного с ней угла. В расчетах используют таблицы Брадиса, позволяющие по значению тангенса находят сам угол.
