Как построить мансардную крышу – пошаговое руководство

Выбор конструкции кровли

Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):

• обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
• ломаная кровля;
• четырехскатная полувальмовая.

Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню — кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.

Кровля с ломаными формами — наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:

1. Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
2. Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
3. То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.

Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.

Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.

Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.

Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.

Как обустроить полувальмовую крышу?

Монтаж рассматриваемой конструкции следует начинать с установки мауэрлата. Он нужен для того, чтобы стены (их верхние плоскости) равномерно воспринимали нагрузки, которые передает им стропильная система. Деревянный брус, используемый для монтажа мауэрлата, должен быть достаточно высоким (12–15 см) и широким (не менее 15 см). Укладка этого бруса выполняется на гидроизоляцию рулонного вида. Затем мауэрлат прикрепляют к стене:

• при помощи шпилек, когда речь идет о кирпичной стене;
• скобами, если поверхность изготовлена из дерева.

Шпильки делают из прутков (стальных, металлических) с сечением не менее 1 см. Их монтируют в пояс из железобетона, возводимый специально для этих целей на кирпичной кладке стены. Причем выполняют данную операцию так, чтобы шпильки располагались между стропилами. Величина шага между крепежными элементами равняется 120 см.

Монтаж мауэрлата

После монтажа мауэрлата свободный конец шпильки должен характеризоваться показателем в несколько сантиметров (2–3). Обратите внимание – антисептические составы на брус наносятся заранее (перед началом монтажных работ). Также заблаговременно необходимо просверливать в мауэрлате отверстия, предназначенные для крепежных элементов.

После того, как вы успешно установите и закрепите мауэрлат, можно приступать к монтажу конька и подконьковых стоек. Последние следует ставить строго вертикально (корректировка отклонений от вертикали производится при помощи обычного отвеса).

Следующая стадия монтажа полувальмовой крыши заключается в установке диагональных стропил (профи называют их накосными), которые служат для соединения углов строения с торцами конька. Данные элементы воспринимают высокие нагрузки и характеризуются по сравнению с обычными стропилами большей длиной. Чтобы они смогли эффективно выполнять свою функцию, нужно удвоить площадь их сечения. Сделать это несложно, скрепив в одно целое два бруса либо доски, из которых изготавливали стандартные стропила.

Теперь можно монтировать нарожные стропильные элементы (опорой для них являются накосные стропила). Они обязательно должны опираться в разных точках на диагональные изделия, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки на конструкцию полувальмовой крыши.

Накосные стропила фиксируются подкосами либо стойками, которые упираются в балки или плиты перекрытия. Повысить уровень их противодействия ветровым нагрузкам можно посредством костылей, предназначенных для дополнительного укрепления диагональных стропильных изделий. Костыли вбивают в стену, а стропила с ними соединяют посредством проволочных скруток.

Расчеты, которые нам понадобятся при строительстве

Приступая к вычислениям, помните: большой угол наклона предполагает значительное уменьшение площади скатов. Это, в свою очередь, сводит к минимуму сопротивляемость крыши к ветровым нагрузкам. При сильных порывах кровля может быть подвержена значительным повреждениям. Поэтому так важно соблюсти баланс между желаемой высотой крыши и ее способностью выдерживать нагрузки.

Уклон скатов

Регионы с сильными ветрами требуют небольшого наклона кровли: 15-20°. Угол в 35-40° подойдет для местности с умеренными ветрами. В регионах, где выпадает значительное количество снега, требуется больший наклон – оптимально будет от 45°. Полные данные о снеговых и ветровых районах содержатся в СНиП , пункты 5 и 6. Там же указаны условия расчетов нагрузок на мансардную крышу: чертежи нужно будет делать опираясь на них.

Рассчитывать угол будем по следующей формуле: SinA=a/b, где a – это 1/2 ширины фронтона, а b – требуемая высота в коньке. Значит, если ширина у нас 6 м, а высота нужна 2,5м, то расчет выглядит следующим образом: SinA=3/ Получаем SinA= Теперь нам понадобится таблица Брадиса. Получаем 54°

Расчет площади крыши

На основе информации, приведенной выше, необходимо рассчитать и спроектировать стропильную систему, на которую будет опираться крыша. Далее, чтобы определиться с количеством кровельного материала и мансардных окон, нам необходимо сделать расчет мансардной крыши, а точнее, ее площади.

Вариант размеров мансарды под двускатной крышей

Длина дома пусть будет 8м, стропильная нога – 3,68м, а свесы – по 0,5 метров, как боковые, так и фронтальные. При вычислениях не нужно учитывать дымоходы, воздуховоды, мансардные и слуховые окна.

Вычислительная формула выглядит так: S= Lcd х Lbd.

Здесь Lcd  – это длина дома плюс скаты фронтонов, а Lbd – длина одной стропильной ноги плюс боковой свес. Значит S=(8+0,5+0,5)х(3,68+0,5). Согласно этим расчетам площадь одного ската получается 37,6м2. Вся крыша, соответственно – 37,6х2=75,2м2

Выбор кровельного материала и расчет его количества

Выбор кровельного материала зависит от величины уклона скатов. В силу некоторых технических и физических особенностей каждый материал требует определенного градуса наклона. Необходимые данные для выбора кровли приведены в следующей таблице:

Таблица соответствия видов материалов уклону скатов

Теперь о подсчете количества нужного материала. Он делается на основе параметров стропильной системы, как то: ширина, толщина стропил и расстояние между ними. Также учитываются аналогичные сведения, касающиеся обрешетки, размер свесов и листов покрытия. Чтобы не биться над формулами, можно воспользоваться вот таким онлайн калькулятором:

Как рассчитать крышу на онлайн калькуляторе?

Для выполнения расчета кровли на онлайн-калькуляторе необходимо корректно заполнить все имеющиеся поля и нажать кнопку «Рассчитать». Мы рекомендуем делать замеры максимально точно и несколько раз перепроверять вводимые значения, чтобы в последующем избежать проблем при сборе конструкции, так как возможно придется заново изготавливать большое количество элементов.

Напомним, что наши калькуляторы имеют встроенный функционал для того чтобы выполнить:

• расчет стропильной системы;
• расчет пиломатериала;
• расчет металлочерепицы;
• расчет площади крыши;
• расчет угла наклона крыши.

Вам не нужно искать другие инструменты в интернете или заморачиваться с расчетом вручную.

Подробные пошаговые текстовые инструкции с графическими аннотациями для каждого инструмента представлены на вкладках соответствующего калькулятора в разделе «Справка». Мы также предлагаем посмотреть краткое обзорное видео расчета двускатной конструкции, в котором продемонстрированы основные возможности калькулятора крыш.

Двускатные крыши

Двускатную конструкцию крыши наиболее часто используют для частного дома в нашем климатическом поясе. Расположенная под углом конструкция не позволяет скапливаться воде и снегу. Угол скатной крыши определяется, исходя из уровня осадков в актуальном регионе – чем больше осадков, тем больше угол скатной крыши.

Схема двускатной крыши

Плюсы двускатной крыши:

• Практичность и возможность оборудовать чердак;

• Нет необходимости чистить снег и воду вручную;

• Простота монтажа;

• Широкие дизайнерские возможности;

• Большинство кровельных материалов ориентировано на двускатную крышу;

• Хорошая ремонтопригодность;

• Небольшая стоимость и быстрота возведения.

Классический вариант дома с двускатной крышей

К минусам двускатной крыши в частном доме можно отнести:

• Большое количество кровельных материалов, которые понадобятся для ее строительства.

• Если планируется возведение мансарды, тогда необходимо позаботиться об увеличении количества окон, что усложнит конструкцию двускатной крыши.

Особенности конструкционного устройства мансардных крыш

Стропильную систему для таких кровель собирают из стропил и стоек. Их подрезают под определенным углом в местах, где происходит излом скатов. Основная сложность обустройства мансардных кровель заключается в точном определении угла наклона их верхней части. А для этого необходимо правильно рассчитать предполагаемую величину нагрузки на кровельную конструкцию с учетом высоты потолка мансардного помещения.

Очень важный момент: вся крыша вместе с чердачным пространством и стропильной системой должна получиться максимально легкой. Для чего это нужно? Дело в том, что жилое мансардное помещение нужно еще теплоизолировать, сделать в нем отделку, там будет установлена мебель, по его напольному покрытию будут передвигаться люди. Бывает также асимметричная двухскатная крыша с разными скатами по длине, которая смотрится очень оригинально.

Кроме этого, при расчете нагрузок на фундамент следует принимать во внимание, что на современные мансарды обычно оснащают инженерными коммуникациями – системой теплоснабжения, вентиляции, освещением и т.д. Поэтому и требуется, чтобы крыша получилась легкой и одновременно прочной.

Когда обустраивается двускатная мансардная кровля, систему стропил для нее сооружают по технологии висячей конструкции. Эти стропила не имеют средних опор, и по этой причине под крышей образуется единое пространство. Систему висячих стропил также принято называть беспрогонной конструкцией. Ее элементы опираются друг на друга и на несущие стены.

Площадь помещения под ломанной двускатной крышей всегда больше, по этой причине стропильные фермы при величине пролета более 6 метров подпирают дополнительно на прогоны стойками и подкосами. Это необходимо, чтобы нижние части ног стропил не превышали 4,5 метра.

Конструктивные особенности

Справка. Если все 4 плоскости наклонить под одинаковым углом, то получится другой тип кровли – шатровая. Поскольку ее скаты сходятся в одной точке в виде купола, то конек отсутствует как таковой.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из следующих элементов (показаны на схеме):

мауэрлат, лежень – мощная обвязочная балка, монтируемая на верхнюю плоскость стен по периметру здания и внутренних перегородок; кровельные скаты формируются за счет наклонных балок, устанавливаемых с расчетным интервалом, — стропильных ног; вместе с элементами жесткости – затяжками, стойками и раскосами – стропила образуют кровельные фермы; коньковый прогон – брус, соединяющий верхние точки ферм; в некоторых конструкциях нижняя часть стропильных ног удлиняется за счет дополнительной детали — кобылки.

По линии схождения плоскостей устанавливаются вальмовые стропила, опирающиеся на углы здания. Их уклон совпадает с углом основных скатов. А вот торцевые стропильные ноги, называемые нарожниками, образуют по бокам дома более крутые или пологие скаты.

При строительстве 4-скатных крыш применяется 2 типа ферм – висячие и наслонные. В первых нижний пояс (затяжка) опирается только на внешние ограждения частного дома, поэтому ставить их на слишком длинные пролеты нерационально из-за повышенного расхода материалов на ребра жесткости. Устройство висячей фермы смотрите на чертеже:

Преимущество наслонных конструкций – возможность опирания на капитальную межкомнатную перегородку и перекрывания больших пролетов без увеличения материалоемкости. Новичкам кровельного дела стоит обратить внимание на эти фермы, поскольку они надежнее и проще в монтаже.

Если на чердачном этаже планируется устроить жилую мансарду, то угол уклона основных скатов увеличивается, а ферма получает 2 опоры в виде стоек, образующих стены помещения. Эти детали принято ставить на лежни либо балки перекрытия деревянного дома. Потолки мансардной комнаты формируются благодаря горизонтальным затяжкам, связывающим стропила поверху, как сделано на схеме:

Двускатная крыша — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Двускатная или щипцовая крыша — крыша с двумя наклонными к наружным стенам скатами.

Из трёх основных форм крыш (1/ односкатная; 2/ двускатная или щипцовая; 3/ четырёхскатная или шатровая) двускатная считается лучшей, поэтому очень распространена. В такой крыше стропила опираются друг на друга, каждая пара стоит отдельно, и связываются пары стропил обрешёткой. В торцах крыша имеет треугольные стены — фронтоны или, иначе, щипцы. Под крышей устраивается чердак. Освещение и вентиляция чердака двускатной крыши производится посредством окон во фронтонах и (или) окон на скатах, называемых слуховыми.

Комбинация двускатной и шатровой крыши образует полувальмовую крышу, по удобствам занимающую среднее место между двускатной и шатровой крышами.

Пересечением двух двускатных крыш образуется многощипцовая крыша.

Крыши с неравномерными углами наклона скатов (то есть расположение конька не через центр здания) и различной длиной карнизных свесов применяются при желании заказчика выразить архитектурную особенность его жилья. Такая кровля, в плане дизайна, выглядит достаточно оригинально, но имеет недостаток нерационального использования чердачного помещения.

• Крыша с разными углами наклона скатов

Ломаная щипцовая крыша применима в тех случаях, когда имеется надобность использовать чердачное помещение под мансарду. В такой крыше увеличенный объем чердака позволяет с легкостью обустроить мансарду, которую защищают от влаги и утепляют.

• Ломаная щипцовая крыша

Двускатная симметричная крыша имеет в своем основании равнобедренный треугольник. Ортодоксальная форма и неприхотливость при возведении сделали её любимицей не только профессиональных строителей, но и начинающих специалистов.

• Двускатная симметричная крыша

Достоинства полувальмового типа крыши

Четырехскатная полувальмовая крыша

Помимо возможности получить большое и практичное пространство на чердаке и оборудовать его под удобное жилое помещение, а также защиты фронтонов от последствий непогоды, среди преимуществ данной крыши – ее красота, эффектность и возможность воплотить разнообразные варианты.

Обратите внимание!Такая крыша отличается повышенной прочностью конструкции. Она очень хорошо подойдет для местностей с экстремальными условиями климата, обладает также стойкостью к вибрациям.

Настил кровли

Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.

Важно! Саморезы должны ввинчиваться в нижней части волны рисунка. В противном случае, лист деформируется, крепление выходит непрочным, из-за чего в ветряную погоду крыша будет «гудеть».

• Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
• Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.

Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.

Ломаная крыша своими руками, позволит не просто сэкономить на оплате труда бригады рабочих, но даст уверенность, что процессы были выполнены правильно, так как строительство велось с соблюдением технологии.

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши

Итогом разработки проекта и расчетов будет схема-чертеж стропильной системы вальмовой крыши. Не бывает похожих чертежей, готовых к применению без учета особенностей конкретного строения и места его постройки.

Разработку предварительной схемы можно выполнить самостоятельно (простой эскиз позволит определить направление проекта). Но, чертеж лучше доверить специалистам или воспользоваться специальными программами для расчета. Следует помнить, что чем сложнее конструкция крыши, тем точнее нужно выполнить расчет стропильной системы: конфигурации и материалов. Это также повлияет на стоимость и длительность монтажных работ.

Чертеж вальмовой крыши должен включать в себя указание назначения материала, место его установки и способ крепления. Ключевые узлы стропильной системы вальмовой крыши, например, примыкание диагональных опор к коньковому брусу или установка стропильных ног на мауэрлат целесообразно вынести в отдельный чертеж и описать их подробнее.

Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши с эркером

Наличие схематического чертежа станет хорошим подспорьем при изготовлении заготовок и последующем монтаже крыши.

Тонкости устройства вальмовой крыши

Вальмовая крыша имеет скаты со всех сторон и называется четырехскатной. Скатов (граней кровли) может быть и больше, если форма здания в плане сложнее простого прямоугольника. Все скаты полностью опущены до карниза. Два из них имеют форму треугольника, два (или больше) — трапеции.

Типовой польский проект дома с прямой четырехскатной конструкцией и небольшим фронтоном над крылечком. Большие свесы кровли практичны и красивы

Вальмовая конструкция при должном подходе прочна и надежна, однако сложнее в исполнении, чем двухскатная. Соответственно, обходится дороже. Визуально вальмовая кровля делает дом ниже, из-за отсутствия вертикальных стен реальная высота здания не прочитывается. На угловые стропильные брусы приходится большая нагрузка, поэтому они должны иметь более мощное сечение.

Конструкция вальмовой кровли сложнее, чем четырехскатной.

Четырех- или многоскатная крыша также позволяет оборудовать на чердаке жилые помещения. Как и двускатная, стропильная конструкция вальмовой крыши может быть прямой или ломаной. При прямых стропилах будут уместны большие свесы: они защитят стены от дождя, позволят поднять высоту мансарды, не нарушая пропорции здания.

Симпатичный домик с жилой мансардой под ломаной вальмовой крышей, которую украшает боковой фронтон с балкончиком.

Стеклянные двери и вертикальные мансардные окна-кукушки наполняют помещения солнечным светом. Типичное для северной Франции строение.

Крыша вальмовая, но скатов больше, чем четыре

Вальмовая крыша может быть и криволинейной, приближаясь к купольному типу. Изготовление и монтаж таких конструкций обойдется значительно дороже.