Конструкция двухскатной мансардной крыши

Материал, шаг и сечение стропил

Еще один момент: для устройства стропильной системы мансардной крыши брать нужно только влагостойкую древесину для изготовления стропил (если вы решили именно дерево, а не металл), и обязательно дополнительно ее обрабатывать специальными пропитками. Т.к. со временем начинает терять свои свойства любая гидро- и пароизоляция, и плохо, если стропила начнут слишком быстро гнить.

Вот почему нередко стропильную систему для мансардной крыши сегодня выполняют из ЛСТК – легкого стального материала с тонкими стенами. Это, конечно, обойдется вам дороже обычной древесины, зато и преимуществ будет немало. Одна из самых ценных которых – мобильность.

Да, вы действительно в любой момент можете разобрать крышу и сделать из нее другой вариант, с новыми другими элементами. А в голову после того, как мансарда будет обжита, может прийти многое: и соорудить балкон, и расширить жилое пространство на другое крыло, и приподнять еще немного потолок. Поэтому, если вы любите экспериментировать – останавливайтесь на этом варианте.

Отметим, что и возиться с такой стропильной системой приятнее. Ведь нужен минимальный набор инструментов: заклепочный механизм и шуруповерт. Не сложнее детского советского конструктора!

Практикуются, конечно, и комбинированные варианты, когда стропильную систему для мансардной крыши делают и из металлического профиля, и из древесины. Но обычно такой метод применяют тогда, когда планируют некоторые детали конструкции сделать декоративными.

Рассчитывая шаг стропил мансардной крыши, берите во внимание такие факторы:

• Будущий вес кровельного материала, который легко рассчитать по специальной таблице.
• Угол наклона скатов.
• Снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности.
• Вес кровельных элементов.
• Антенны, декоративные окошки и тому подобное.
• И, наконец, о чем чаще всего вообще забывают – вес человека, который периодически будет делать ремонт кровли.

В среднем стандартный шаг мансардной крыши колеблется в пределах 70-120 см. Ввиду этих факторов учитывайте, что шаг стропил при одних и тех же используемых материалов у мансардной крыши будет чаще, чем у обычной.

Важен также фактор комфорта в мансарде, который немало влияет на выбор параметров конструкции двускатной крыши:

Мансарда под кровлей с выносными консолями

Такой способ обустройства мансардной крыши также является популярным. В этом случае балки перекрытия выносят за пределы несущих стен, а стропильные ноги опирают на них, а не на опорный брус. Стропила необходимо усиливать подкосами. Благодаря обустройству крыши с выносными консолями можно заметно увеличить жилую площадь помещения.

Мансарда, занимающая часть ширины крыши

В этом случае кровлю располагают не по всей ширине здания. Часто такую крышу обустраивают по одну сторону от продольной оси, а другую сторону накрывают более крутым скатом. Подобная кровля получила название несимметричной конструкции.

Требуемые расчеты

Чтобы при конструировании мансарды не допустить ошибок, важно провести ряд предварительных расчетов. В зависимости от выбранного типа стропильной системы и вида кровли, они могут отличаться

Проще всего воспользоваться какой-либо специальной программой, но можно попытаться сделать все расчеты вручную.

Важно определить площадь итоговой кровли, размеры мансарды, ширину перекрытий. Расчет производится на основе следующих данных:

• длина и ширина дома;
• объемы осадков в зимний и летний период (это поможет выявить требуемый угол ската крыши);
• ширина стыков между частями перекрытий.

Пример расчета шага стропил в программе «Стропила 1.1»

Рассмотрим пример расчета: длина дома – 12 м, ширина – 3 м. Количество осадков в данной местности сообщает, что требуемый угол наклона кровли должен быть около 40 градусов. Расчет производится по формуле Нк = L х tgА, где Нк – нужная высота, L – ½ ширины строения, tgА – тангенс угла. Итого: Нл = 3/2 х tg40 = 1,26. Значит, рекомендуемая высота крыши должна составлять 1,26 м.

Каркасный дом с использованием канадских технологий

Применение в пригородных постройках проектов каркасных домов с крышами из двух скатов дает не только красивый внешний вид, но и обеспечивает надежность с весьма короткими сроками строительства. Материальные затраты на такое жилье существенно ниже уровня расходов на типовую постройку из другого материала.

Каркасный небольшой одноэтажный дом с мансардойИсточник ooogidrostroy.ru

Высококачественное сырье, входящее в составляющие материалы и использование современной технологии, позволяет сэкономить энергоресурсы и сократить время постройки даже в самых сложных проектах.

Еще один проект каркасного домаИсточник stroylider-nn.ru

Продолжительность монтажных работ по возведению двускатной крыши также краткосрочна, а на выборе материала кровельного настила можно значительно сэкономить.

Проекты домов с мансардой: фото с чертежами

Составление проектной документации перед началом строительства здания с мансардным этажом включает не только планировку комнат, но и чертежи отдельных конструкций

Особое внимание следует обратить на схемы кровли, стропильной системы и лестничного пролёта. Эти части здания будут отличаться от аналогичных элементов построек с одним и двумя этажами

Особенности планирования лестничного пролёта

При планировании лестницы следует учитывать подходы к ней из разных частей здания. Размеры конструкции определяются периодичностью использования мансардного этажа:

• при постоянном проживании в нём людей (с наличием отопления и санузлов) лестница выполняется из двух пролётов с площадкой посередине и обязательным устройством перил;
• для использования верхней части дома только в летнее время и небольших размерах мансарды в плане допускается сооружение небольшой винтовой (для экономии пространства) лестницы полуметровой ширины.

Лестница в мансарду

Для большого здания лестниц на мансардный этаж может быть две – в противоположных частях дома. Ширина конструкции может быть до 1 метра, что позволяет обеспечить даже двухстороннее перемещение. Рекомендуется располагать лестничный марш таким образом, чтобы его уклон оставался параллельным скату крыши – это позволит поставить достаточно пространства над головой во время подъёма.

Чертежи и схемы крыши

Проектная документация здания с мансардой должна включать подробное описание и схематические изображения кровли, включая её геометрическую форму, уклоны скатов и геометрических размеров. К проекту должны прилагаться сведения о теплоизоляции крыши, от качества которой зависят энергозатраты на отопление и микроклимат на площади мансарды в холодное время года. Материалы и толщину утеплителя подбирают с помощью расчётов. Для этого можно использовать специальные программы – в том числе и онлайн-приложения – но правильно рассчитать конструкцию может только специалист.

Схема крыши мансарды

Несмотря на важность учёта толщины утеплителя, ещё более ответственным этапом является проектирование стропильной системы. Из-за того что мансарда будет использоваться для временного или постоянного проживания, конструкция крыши будет отличаться от кровли обычного дома

А процесс сооружения системы займёт намного больше времени.

Стропильная система для мансарды

Для ломаной крыши (чаще всего выбираемой для домов с мансардой) стропила должны выдерживать серьёзную нагрузку – ветровую и снеговую. Для её учёта используют специальные формулы и таблицы.

Таблица для учёта ветровой нагрузкиТаблица для учёта снеговой нагрузки

А процесс сооружения состоит из следующих этапов:

1. Установка по краям здания двух первых стоек, на которые будет опираться система;
2. Проверка вертикальности расположения стоек и привязывание к ним шпагата, который будет играть роль ориентира для других опор;
3. Установка остальных стоек;
4. Монтаж прогонов и их пристыковка к стойкам;
5. Установка нижнего ряда стропил, согласно чертежам здания. Для этого используются наклонные стропильные ноги;
6. Устройство верхней части с помощью висячих стропильных  конструкций небольшого размера.

Схема стропильной системы

Стропильные фермы изготавливаются по специальному шаблону и усиливаются подкосами. А для того чтобы избежать провисания потолочных балок, которые должны постоянно выдерживать большую нагрузку, их соединяют со стропилами с помощью подвесов. Заключительным этапом является сооружение обрешётки, поверх которой укладывается кровельное покрытие.

Разработка проектов одноэтажных домов с мансардой и гаражом требует особого отношения к сооружения крыши. Из-за того что уклон ломаной конструкции слишком большой, продолжить кровлю в направлении гаражной пристройки не получится. А изменение угла крыши может привести к ухудшению эстетических характеристик здания. Поэтому гараж может перекрываться одной кровлей только для двускатного варианта. Для более распространённого варианта с ломаной крышей гараж накрывается отдельно.

Расположение гаража у дома с мансардой и ломаной крышей

Статья по теме:

Классическая схема

Чаще всего выбирают мансарду с пятиугольной крышей, ведь данная схема стропильной системы мансардной крыши дает пространство большее по размерам, более функциональное. Используются подпорки, которые создают стены помещения. Легче всего описать конструкцию при помощи нескольких геометрических фигур:

1. Прямоугольник. Это — центр мансарды, пространство, которое можно применять в любых целях.
2. Прямоугольные треугольники: по одному слева и справа. Это пространство уже не так универсально.
3. Потолочная часть — треугольник с равными сторонами.

Данная стропильная система у мансардной крыши не отличается оригинальностью. Если вы хотите создать на своем участке нестандартную, возможно, дизайнерскую мансарду, то ниже — список других схем, менее распространенных.

Виды стропильных систем

В зависимости от конструктивного решения стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При подборе схемы нужно учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Наслонная стропильная система

Этот вид конструкций представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на наружные и внутренние стены. Балки как бы «наслоняют», при этом в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.

Вариант простейшей наслонной системы

За счет меньших напряжений «наслонная» система имеет более простую и дешевую конструкцию. Мауэрлат может укладываться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами по 60-70 см в местах опирания стропил.

Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы, стойки. Они перераспределяют напряжения, что позволяет уменьшить сечение несущих элементов.

В коньковом узле стропила соединяются внахлест или встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.

В зданиях, сложенных из бруса или бревен, роль мауэрлата играет верхний венец. В него врубается нижний конец стропил, который дополнительно закрепляется с помощью проволочных скруток или скоб.

Соединение стропильной ноги с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей

Наслонные системы собираются на высоте по месту. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные приспособления типа подпорок или прикрученной к фасаду доски. Ускоряет сборку укладка прогона (конькового бруса) перед монтажом стропил.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата

Преимущества наслонных конструкций — возможность сборки без грузоподъемных механизмов, меньшие усилия в системе и как следствие, применение пиломатериалов небольшого сечения. Недостаток — при пролетах от 6,5 м нужна внутренняя несущая стена.

Висячие стропила

В отличие от наслонной системы этот вид применяется при отсутствии промежуточной капитальной опоры и достаточно большом пролете (от 6 до 14 м). Усилия в нижнем поясе возникают значительные, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки с опиранием на затяжку.

Очень часто висячая система сочетает функции перекрытия, то есть нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, более 6 м — добавляются усиливающие ригели, свыше 9 —конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши из стропил, затяжки и связей называется фермой.

Стропильные ноги, скреплённые ригелем

Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных устройств и устанавливают на мауэрлат. Предварительно по поверхности стены устраивается подкладка из гидроизоляционных материалов.

Схема шарнирной фермы с подвеской и подкосами

Поскольку ферма — жесткий элемент, крепление к коньковому брусу более сложное, чем при наслонном варианте. Здесь применяется врубка с усилением накладками из дерева или металла.

Иногда обе системы комбинируются. Между фермами, установленными с шагом 3-4 м, монтируются наслонные стропила. Это несколько упрощает и удешевляет строительство.

Преимущества висячих конструкций — высокая несущая способность, возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Недостаток — сложное изготовление и монтаж.

Вариации крыш

Симметричная. Данный выбор вполне оправдан: надежная конструкция формируется за счет симметричных скатов, нагрузка распределяется равномерно. При необходимости увеличить нагрузку устанавливают стропильную систему.

Асимметричная. Наклон скатов выполнен под разными углами, на одной из сторон хозяин сможет обустроить помещение. В этом случае нагрузка распределяется неодинаково, понадобится тщательно рассчитать нагрузочную способность фундамента с несущими стенами, грамотно выбрать кровельные материалы, рассчитать их количество, изменить способ утепления, наружной отделки и гидроизоляции.

Несимметричная. Для конструкции характерно наличие внутреннего или наружного излома, как на фото двухскатной крыши.

Материал для изготовления стропильной системы

Стропила могут быть изготовлены из металла, железобетона или дерева. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. Стропила из дерева являются экологически чистыми, они просты в работе, легко подгоняются под нужный размер. Но деревянные конструкции боятся излишков влаги и подвержены образованию на них плесени и грибка.

Обработка бруса антисептиком

Металлические и железобетонные конструкции можно такими составами не покрывать – грибок и плесень на них не появляются. За счет этого они считаются более надежными и прочными. Но главным недостатком является то, что при необходимости подогнать на месте их к нужным размерам будет сложно, а малейшая ошибка в расчетах может привести к тому, что кровля будет перекошенной. Также мастер, работающий с железобетонными или металлическими стропилами, может столкнуться и с другими сложностями – это большая масса изделий, которая вынуждает использовать спецтехнику даже для подъема элементов.

Односкатная крыша из профилированного листа

Односкатная крыша из профнастила активно используется в частном строительстве. Несмотря на то, что застройщики считают один скат конструкцией, более подходящей для временных сооружений, некоторые из них в корни с этим не согласны и создают уникальные жилища.

Если вы когда-нибудь составляли сметы и чертежи, то знаете, что стоимость кровельной части здания составляет третью часть от конечной суммы. Поэтому самым актуальным на сегодняшний день решением данной проблемы является односкатная кровля из профнастила. Данная конструкция не только будет экономно сказываться на материалах, но при правильном монтаже даст зданию необходимую надежность и устойчивость к ветровым нагрузкам.

В строительной сфере есть понятие «роза ветров». Данная схема показывает направление наиболее преобладающих ветров. Такие данные для вашей местности вы можете без проблем найти в любой топографической карте. Если вы используете эти знания и развернете свое здание так, чтобы самые ярые порывы ветра обтекали ваш уют, то можете надолго забыть о ремонте вашей кровли.

Виды мансардных крыш

Существует 4 основных вида мансардных крыш, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями. Их можно разделить на одноуровневые и двухуровневые. Первые являются самым простыми в исполнении, обычно сочетаются с ломаной либо двухскатной крышей с углом ската 35-45 градусов. Вторые же предполагают обустройство двух комнат на разных уровнях. Здесь используется система смешанных опор.

Комбинированная крыша

При строительстве дома можно остановиться на одном из видов мансард – одноуровневой мансарде при обустройстве двухскатной крыши, одноуровневой при крыше ломаной, с выносными консолями или же двухуровневой с особым смешанным типом опор.

Таблица. Основные типы мансард.

Тип	Описание
Одноуровневая при кровле с двумя скатами	В этом случае мансарда имеет один уровень и обустраивается под обычной двухскатной крышей. Самый простой вариант, при проектировании которого можно не использовать сложных расчетов. Осадки с двухскатной простой крышей сходят сами по себе, нет нужды обустраивать какие-то дополнительные элементы.
Одноуровневая при кровле ломаной	В этом случае мансарда также имеет один уровень, но стропильная система выполняется по-другому. Формируется как бы четыре ската крыши. Под ней может поместиться гораздо более просторное помещение, но создать такую крышу сложнее.
Одноуровневая с консолями выносными	Из одноуровневых мансард это – самый сложный вариант. Здесь помещение под крышей получается еще просторнее. Обычно в этом случае помещение мансарды оказывается смещенным к одному из краев дома. Такая конструкция позволяет сделать большие вертикальные окна с одной из сторон. Главные минусы – сложная форма, сложность строительства. Но зато под краем такой мансарды можно сделать функциональный навес, где может расположиться терраса, гараж или другая пристройка.
Двухуровневая со смешанным типом опирания	Самый сложный вариант мансарды, так как здесь обустраивается минимум два помещения под кровлей, расположенных на разных уровнях. Такая конструкция при проектировании дома сразу входит в его структуру.

Мансардная крыша может иметь и балкон. Он создается по принципу строительства окна. Главное, чтобы несущая способность стен позволяла обустроить его. Кстати, балкон могут подпирать и колонны, но в этом случае он сооружается над входом.

Фото мансардной крыши

Особенности проектирования шкафов для мансарды

При проектировании шкафа для обычной комнаты достаточно знать размеры помещения. Проектирование шкафа для мансарды со скошенной крышей усложняется из-за характеристик чердачного пространства, конфигурация которого может иметь следующие особенности:

• Скошенные потолки (с изменяющейся высотой) и стены с выступами.
• Нестандартное размещение окон.
• Выступающие опорные и несущие балки.
• Нестандартная геометрия мансарды: развернутые углы и закругленные участки.

Мансардное пространство нужно и можно использовать функционально; большую помощь в этом способны оказать шкафы. Правильно спроектированная мебель в качественном исполнении позволяет использовать площадь с максимальной пользой.

Стильный кабинет в мансардеИсточник pinterest.co.uk

При создании проекта (независимо от того, под какие потребности оборудуется мансарда) не стоит забывать о некоторых важных моментах:

• Акцент мансарды. В большинстве случаев именно шкаф является самым крупным и потому центральным элементом обстановки; при этом важен как его внешний вид, так и функциональность. Проект любой конструкции должен учитывать потребности владельцев, вписываться в интерьер и экономить пространство.
• Освещение. Естественный солнечный свет в мансарде — часть ее очарования. Поэтому при выборе материалов для шкафа под мансардной крышей стоит отдавать предпочтение светлым вариантам, которые не создадут впечатление громоздкого предмета, поглощающей драгоценные метры.
• Маскировка. Если у стены есть неровность (скос), встроенная конструкция поможет ее скрыть. Верхняя линия шкафа, повторяющая наклон потолка, подчеркнет уникальность мансардного помещения и создаст впечатление законченности обстановки.

Детская в мансардеИсточник pinterest.com

Мансардное помещение под крышей с прямыми скатами

Это наиболее простой способ, как можно обустроить мансардную кровлю. Он предполагает, что нижнюю часть ската в форме прямоугольных треугольников закрепляют вдоль несущих стен. При этом одна из боковых сторон геометрической фигуры является каркасом для стен обустраиваемого чердачного помещения. Верхнюю часть крыши путем применения затяжки соединяют висячими стропилами.

При проектировании двускатной крыши стандартного вида для мансарды необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

1. Климатические особенности региона, в том числе ветровая и снеговая нагрузка.
2. Вес материала для покрытия кровли.
3. Масса стропильной конструкции.
4. Вес материалов, которые будут задействованы в создании кровельного пирога.
5. Нагрузка, оказываемая всеми внутренними элементами чердачного помещения.

Критерии превращения мансарды в жилое пространство

При обустройстве под скатами полноценного жилья пространство переоборудуют с учетом правил и норм строительства. На нежилой чердак воздействует не только уличная атмосфера, но также теплый и влажный воздух, который поднимается из жилой части дома. Поэтому, чтобы создать комфортные условия в мансарде, при ее возведении выполняют следующие условия:

Стройматы выбирают с учетом той нагрузки, которую они будут создавать на стены. Предпочтение отдают износостойким, прочным и маловесным материалам.

Зона отдыха в мансардеИсточник design-homes.ru

• Качественная тепло- и гидроизоляция поможет поддерживать микроклимат на оптимальном уровне.
• Пароизоляция защитит слой утеплителя от конденсата, возникающего из-за разницы температур.
• Важная часть конструктива – система вентиляции каркаса и стройматов. Она должна быть достаточно мощной и надежной, чтобы безупречно удалять влажный воздух. В противном случае влага, накапливаясь, приведет к появлению плесени и деформации конструкции.

Планировка с выделением зонИсточник pinimg.com

Ванная комната на мансардном этажеИсточник hzcdn.com

Открытые элементы в интерьере мансарды

Что интересно, в конструкции современных мансардных крыш бывают и открытые элементы: балки, части внутренних стропил и подобные им элементы. Все это эффектно вписывается в выбранный стиль интерьера, да и для строительства не нужно переживать, как бы что не осталось на виду после отделки.

Что за интерьер? Во-первых, речь идет о таком стиле, как французский прованс. В нем приветствуются голые балки из дерева с сочетанием нежно-белого цвета потолка и стен, натуральные ткани в мелкий цветочек и такая же экологичная деревянная мебель темных тонов. Нынче в моде! А повредить этому стилю не способна даже огромная балка посередине мансарды. Ведь, как вы помните, именно французский архитектор придумал использовать подкровельное пространство как жилое, а потому подобные конструктивные мелочи довольно гармонично сочетаются с прованским стилем, а иногда еще и выступают главными стилевыми акцентами.

Второй не менее популярный стиль – хай-тек. Вот здесь напоказ можно и нужно смело выставлять любые элементы стропильной системы, сделанной из металла. Главное, чтобы только сам металл был блестящим и качественным, с таким же креплением. Дополнительно оставляйте на виду трубы вентиляционной системы и любые другие инженерные элементы, если они выглядят достаточно эстетично. Ведь этот стиль интерьера – технический. Кому такое нравится? Нынешним тинейджерам, программистам и любым молодым людям, которых уже воротит от приторной классики в интерьерах или приевшегося грубоватого минимализма.

Вот такой небольшой экскурс в мир современного дизайна. Не удивляйтесь, но у такой привычной нам мансарды именно такая история – изначально в таких помещениях жили творческие люди и богема. И частично эта традиция сохранена и до сегодняшнего дня. А потому, если вы конструируете дом с мансардной крышей, и беспокоитесь о наличии дополнительных опор, балок или стоек – конечно смело оставьте, речь ведь идет не о гостиной.

А вот то, о чем нередко вообще забывают при проектировании мансардной крыши. Это лестница! Как бы смешно это не звучало, но бывает и так, что уже в процессе строительства приходится проделывать двойную работу. Не упустите этот момент!