От угла наклона до обрешетки; подробно о расчете конструкции крыши мансардного типа

От угла наклона до обрешетки — подробно о расчете конструкции крыши мансардного типа

При всех своих преимуществах мансардные крыши относятся к сложным в проектировании и монтаже конструкциям и требуют особого подхода.

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.

Увеличение полезного объема достигается за счет поднятия конька или установки двойного прогона, выносе стропил за стены, усилении крутизны скатов, заложении ломаных конструкций или комбинировании этих способов.

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).

Число и форма скатов. Оптимальное значение уклона для двускатных мансардных конструкций составляет 45 °, ломаных – 60 у нижних, 30 – у верхних скатов. У четырехскатных конструкций рекомендуемый минимум составляет 40 °. При таком уклоне внутри остается достаточно места и на скатах не задерживаются осадки.

Особенности монтажа кровельного покрытия, а именно – требования к минимальному уклону и величину нахлеста листовых разновидностей для крыш с разным углом.

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

• а – половины ширины фронтонной стены;
• b – выбранная высота конька.

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.

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:

• Площадь скатов делится на полезную площадь листа или мелкоштучного изделия.
• Найденная величина округляется в большую сторону и умножается на поправочный коэффициент – 1.1.
• С помощью калькуляторов или вручную составляется ориентировочная схема раскладки материалов и уточняется их количество.

Сервисы для вычисления необходимых параметров

Для упрощения и проверки расчета рекомендуется использовать:

• Профессиональные программы типа Архикад, 3D Max, КЗ-Коттедж или ArCon (последний подходит людям без опыта или строительного образования).
• Приложения Google SketchUp, Home Plan Pro, VisiCon и их аналоги.
• Строительные калькуляторы и онлайн-сервисы (stroy-calc.ru, stroysvoimirukami.ru, zhitov.ru, zamer-doma.ru).

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.

Как производится расчет мансардной крыши с помощью онлайн калькулятора

22.03.2017 10,073 Просмотров

Зачастую при устройстве большинства видов крыш чердачное пространство, становится настолько неудобным, что годится только для складывания в него ненужных бытовых предметов и строительных материалов.

Вместе с тем одна лишь маленькая доработка в проекте и докупка материала способны превратить подкровельную часть дома в чудесную мансарду с балконом и прекрасной отделкой.

Такие крыши стали популярными достаточно давно, особенно в тех местах, где стоимость земли достаточно высока, однако только с развитием строительных технологий стали использоваться как полноценное жилье.

Мансардная крыша

Такой способ организации может быть выполнен в двух видах:

• Мансарднаядвускатная. При таком устройстве высота от нулевого уровня крыши до конька составляет до 4-х метров, а угол наклона крыши достигает 55 градусов. Однако ввиду сильной скошенности стен, полезным оказывается лишь пространство в середине.
• Мансардная ломаная — это разновидность двускатной крыши. Такое устройство кровли отличается от обычного двускатного устройства наличием стыков на плоскостях. Плоскость каждой стороны, спускаясь под определенным углом делится на две части. Вторая часть, более низкая, при этом приобретает еще больший угол падения. Визуально геометрия такой кровли получается ломаной.

Основное преимущество ломаного мансардного типа состоит в том, что позволяет избежать значительных финансовых издержек и при этом существенно увеличить полезное пространство дома.

Ведь организовать такое устройство легче и дешевле, нежели построить дополнительный этаж с последующим укрытием кровлей.

Кроме того, при помощи крыши мансардного типа можно существенно преобразить уже имеющийся дом со старой крышей.

Двускатная мансардная крыша

Ломаная мансардная крыша

Расчет мансардной крыши онлайн калькулятор

Виды материалов для кровли

Для кровельного настила применяются самые разные виды кровли: плоские и профильные, рулонные, мягкие, жесткие, штучные.

Разберем основные виды кровли, используемые при строительстве крыш мансардного типа:

• Металлочерепица — холоднокатаный стальной оцинкованный лист, покрытый полимерным покрытием. Применяют металлочерепицу повсюду — в качестве кровли частных домов, производственных зданий, гаражей, киосков, дач.
• Кровельный профнастил. Состав материала аналогичен металлочерепице. Используется чаще всего при строительстве промышленных зданий, однако в силу низкой стоимости может быть применен для строительства мансарды;
• Ондулин. Один из самых дешевых материалов. Состоит из волокон целлюлозы с применением битума и полимерных добавок. Окрашен термостойкой краской. В качестве кровельного покрытия выбирается достаточно редко из-за выцветания на солнце.
• Мягкая черепица — шинглас. Изготавливается из стеклохолста с применением битума, поверх которого наносится каменная крошка, противостоящая солнечным лучам и предохраняющая от выгорания.
• Черепица керамическая. Один из самых старых видов кровли. Для ее изготовления обжигается глина при высокой температуре, вследствие чего она приобретает твердость и прочность.
• Песчано-цементная черепица. Внешнее схожа с глиняной черепицей, однако дешевле в производстве. Изготавливается из раствора цемента и песка методом прессовки. Поверхность — гладкая, либо с фактурой. Используется в строительстве частных домов, коттеджей, дач.
• Сланцевая кровля. Крайне редко встречается. Характеризуется очень высокой стоимостью при высочайших технических характеристиках. Используется при строительстве уникальных элитных домов и коттеджей. Такую кровлю можно встретить на старинных европейских замках.

Как рассчитать стропильную систему

Прежде чем рассчитать стропильную систему, выделим ее основные системообразующие элементы:

• Стропила;
• Стойки;
• Мауэрлат;
• Подкосы;
• Обрешетка;
• Конек;
• Кровля;
• Элементы соединения.

Также следует запомнить несколько правил:

• Для строительства составляющих каркаса необходимо использовать балки сечением 100*100 мм;
• Влажность дерева должна составлять не более 15 %;
• Деревянные элементы необходимо обработать антисептиком.

Для расчета всех элементов первым делом определяются постоянные и временные нагрузки, которым подвергается стропильная система.

К таким относятся: собственный вес кровли и явления природы в виде ветра, дождя и снега.
В зависимости от этого и выбора соответствующего кровельного материала вычисляется угол наклона скатов.

После определения уровня требуемого наклона скатов, рассчитывают общую нагрузку на стропила. Для этого суммируют вес стропил, обрешетки и кровельного покрытия в расчете веса элемента на 1 м.кв.

Значение, которое получилось вследствие этого умножают на повышающий коэффициент 1.1 -1.4. Получаемая цифра нагрузки, в зависимости от материала кровли и утеплителя составляет от 35 до 50 кг. на 1 м.кв.

Это постоянная величина нагрузки, к которой прибавляются периодические нагрузки в виде снега или ветра.

Для определения данных нагрузок пользуются соответствующими картами для отдельно взятых регионов. Снеговая нагрузка может варьироваться от 80 до 150 кг на м.кв.

Ее следует умножить на значение 0,7 если уклон крыши от 25 до 60 градусов. От этого значения зависит, следует ли устанавливать двойные тропила и сплошную обрешетку.

После расчета нагрузки на площадь кровли и на квадратный метр рассчитывают сечение стропил. Количество стропил определяется длиной пролета крыши и составляет от 70 до 120 м, в зависимости от длины пролета скатов.

Расчет стропильной системы

Как правильно посчитать угол наклона

Основными факторами, влияющими на уклон кровли при ее устройстве, являются:

• Природные факторы — климатические условия, где планируется строительство (ветровые и снеговые нагрузки);
• Характеристики кровельного материала.

Наиболее оптимальным наклоном крыши является угол в 20-30 градусов. В снежных широтах предлагается делать уклон не менее 45 градусов.

В таком случае снег будет легко сходить с крыши. Поскольку конструкция мансардной крыши — двускатная либо ломаная двускатная, будем рассматривать угол уклона в этом аспекте.

Геометрическая форма двускатной крыши — равнобедренный треугольник, поэтому для вычисления высоты конька в зависимости от наклона скатов, следует использовать формулу тригонометрического выражения для прямоугольного треугольника.

Поэтому здесь имеется два уклона — верхний, строится в соответствии с общепринятыми нормами; нижний — крутой, в зависимости от размеров дома и полезного чердачного пространства.

Угол наклона нижней плоскости чаще всего составляет 70 — 80 градусов.

В расположенную под таким уклоном кровлю удобно монтировать чердачные окна, которые в силу своего расположения будут надежно защищены от осадков.

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Расчет площади зависит от ее устройства.

Когда мы имеем дело с обычной двускатной крышей, ее поверхность представляется в виде двух прямоугольников, подсчитать площадь которых можно путем умножения длины на ширину. Умножив значение на 2 получим общую площадь плоскости крыши.

Как рассчитать мансардную крышу? В случае с определением мансардной ломаной крыши дело обстоит сложнее в силу того, что в таком устройстве, помимо разделенного на две части ската, могут присутствовать дополнительные элементы (окна, балконы, террасы, выходы на крышу).

В таком случае следует разделить поверхность кровли на составные элементы и подсчитать их площадь отдельно. Сумма всех площадей элементов, полученная при этом и будет являться площадью крыши

Например: При длине основания дома 10 м., ширине основания 8 м., планируется построить мансардное помещение полезной шириной 5 м., высотой до ребер скатов 2,5 м. и высотой в середине до конька 3,5 м. Ширина свеса кровли планируется 50 см.
Длина боковых стропил при этом получается 3,42 м., длина коньковых стропил — 2,69 м.
Теперь следует вычислить площадь верхних и нижних граней.

Умножаем длину боковых стропил на длину основания крыши. Получается 34,2 м.кв. Сумма двух нижних граней — 68,4 м.кв
При умножении длины коньковых стропил на длину крыши получаем 26,9 м.кв. Складываем две верхние грани. Получаем 53,8 м.кв
Соответственно общая площадь крыши получается 122.2 м.кв.

Расчет кровельного покрытия

Расчет площади крыши необходим нам для точного расчёта необходимого количества кровельного материала.

Для того чтобы произвести расчет требуемого материала следует знать размеры материала, а также способ крепления его между собой.

Рассмотрим самые распространенные:

• Керамическая черепица. Расход на 1 м.кв. около 10 шт.;
• Металлочерепица. Длина может быть любой, ширина — от 1190 мм;
• Профнастил. Длина любая, ширина — от 750 до 1100 мм.;
• Ондулин. Длина 2000 -2400 мм. Ширина 950 — 1250 мм
• Мягкая кровля шинглас. Длина от 317 мм. Ширина 1000 мм.

Пример расчета для металлочерепицы

Покупать кровельный материал следует с запасом в 7-8 % от общей площади.

Заключение

Таким образом, проектирование и монтаж мансардного типа крыши — задача не из легких. Необходимо ответственно подойти к выбору материала, расчету угла наклона, возможной нагрузки на стропильную систему, осуществить гидроизоляцию, шумоизоляцию и утепление.Только правильное и надлежащее выполнение работ поможет добиться обустройства уютной мансарды.

Расчет стропильной системы мансардной крыши — очень просто о непростых вычислениях

Вместо того чтобы строить капитальный второй этаж, можно обойтись устройством мансардной крыши

Планируете устройство мансарды в подкровельном пространстве? В таком случае нужно знать, что на кровельный каркас приходятся большие нагрузки, которые придется посчитать до начала строительных работ. Я расскажу об основных вычислениях, с которыми вы столкнетесь при проектировании кровельного каркаса. В итоге вы сможете самостоятельно узнать параметры для проектирования крыши.

Кровля для мансарды какой она бывает

Себестоимость строительства такой крыши значительно ниже, чем постройка капитального второго этажа с несущими стенами

Мансардная крыша — это универсальное решение, так как она выполняет функцию ограждающей конструкции и при этом эксплуатируется как полноценное жилое помещение.

Стены и потолок жилого помещения образованы затяжкой и боковыми стойками.

По периметру прямоугольника надстраиваются верхние и нижние стропила, образующие характерный излом по центру ската.

Какие нагрузки действуют на мансарду

Иллюстрации	Виды нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85
	Снеговая. Выпавший снег оказывает существенное воздействие на конструкцию кровли.

Действие снеговой нагрузки приходится только на участок кровли с уклоном меньше 30°. Если угол наклона больше 60°, снег на боковых скатах практически не задерживается.

Эта нагрузка имеет значение при расчете параметров балок перекрытия.

Нагрузка приходится только на пол жилого помещения, в то время как перекрытие в нижней точке боковых стропил остается ненагруженным.

Расчеты давления снега

Схема мансардной кровли с обозначением вертикальной стойки H и коньковых стропил L, которыми будем оперировать при расчетах

Величину снеговой нагрузки рассчитываем по формуле в таблице 1. Для того чтобы найти коэффициент μ, рассчитываем длину вертикальной стойки фермы и делим это число на длину накосного стропила.

Таблица 1. Формула расчета снеговой нагрузки

Согласно полученному числу, находим подходящее значение в левой колонке таблицы 2. В колонке напротив указан угол наклона α. Далее, если α≤30°, то коэффициент μ = 1; если 30° Расчет давления ветра

Таблица 3. Формула расчета максимального ветрового давления

Давление ветра рассчитываем по формуле в таблице 3. За аэродинамический коэффициент берем максимальное значение 0,8.

Таблица 4. Расчет коэффициента изменения ветра на высоте

Коэффициент изменения находим по таблице 4 с учетом особенностей места, где проводится строительство. Нормативное значение Wo можно определить по СНиПу, а можно найти в карте ветрового давления.

Карта ветрового давления

Вставляя в формулу соответствующие значения, вы рассчитаете параметры ветровой нагрузки для той или иной территории. В соответствии с полученным значением можно будет скорректировать угол наклона скатов или еще на стадии проектирования усилить стропила.

Расчет веса кровли

Таблица 5. Вес конструктивных материалов

Чтобы рассчитать нагрузку, которую окажет кровельная система на несущие стены первого этажа, нужно приплюсовать вес диагональных балок, обрешетки, чернового настила и массу изоляционных материалов, включая утеплитель и гидроизоляцию.

Необходимые данные можно найти в таблице 5. Данные представлены из расчета килограммы на квадратный метр кровельного ската.

Таблица 6. Вес кровельного покрытия

К посчитанному весу прибавляем массу кровельного покрытия. Этот параметр указан в таблице 6.

Кроме перечисленных факторов, определяющих вес, нужно заранее решить, будут ли в системе использованы зенитные фонари. Их вес можно узнать у производителя и приплюсовать к посчитанному весу кровли.

Считаем суммарную нагрузку

После того, как все расчеты выполнены, суммируем вес кровли из расчёта килограмм на кв. метр, снеговое и ветровое давление на тот же кв. метр.

Вес людей и мебели в мансардном этаже учитываем только при выборе сечения балок перекрытия. Непосредственно на подбор стропил этот параметр не влияет.

При суммировании параметров нагрузки, нецелые числа округляем в большую сторону. Учитывая максимум ветрового и снегового давления, вы сможете подстраховаться от прогиба или срыва кровельного материала.

Выбираем шаг между стропилами

Таблица 7. Как соотносится ширина сечения и длина стропила с шагом установки

При расчете кровельного каркаса, особое внимание уделяем шагу, с которым будут устанавливаться стропила. Расстояние между соседними балками зависит от длины бруса и от размеров его поперечного сечения. Чтобы упростить расчеты и не прибегать к формулам, предлагаю таблицу 7, где приведены усредненные соотношения интересующих нас параметров.

Обратите внимание на то, что для ломаной крыши, величина шага определяется по длине верхних накосных стропил. Для систем с обычными прямыми скатами учитывается длина от конька до свеса. Шаг между досками обрешетки по всему ломаному скату делается одинаковый.

Расчет стропил с учетом нагрузок

Таблица 7. Формула для расчета давления на погонный метр висячих стропил

Для того чтобы рассчитать сечение пиломатериалов нужно узнать нагрузку на погонный метр каждой балки. Сделать это можно по формуле в таблице 7.

Как рассчитать суммарную нагрузку на площадь ската вы уже знаете, а за шаг стропил условно примем 40 см. Осталось перемножить параметры и получить давление на погонный метр.

На рисунке показано, ширина каких конструктивных элементов нас интересует

Сечение пиломатериалов, которые образуют накосные стропила в верхней части крыши, считаем по следующим формулам:

• Если α 30°, то H≥9,5×L×√Q/(B×R)

• Н — ширина сечения стропил
• В — толщина сечения
• R — плотность пиломатериалов (в кг/м²)

Для примера, плотность сосны 2 сорта, которая повсеместно используется для сборки стропил, составляет 130 кг/м².

Таблица 8. Промышленные типоразмеры пиломатериалов

Соотношение толщины и ширины хвойных пиломатериалов, выпускаемых отечественной промышленностью, можно найти в таблице 8. Просчитанные по ранее предложенным формулам параметры поперечного сечения будут усреднёнными, поэтому, если числа не будут целыми, округляем их в большую сторону.

Подведём итоги

Чтобы посчитать параметры стропил, можно применить онлайн калькулятор. Но предложенная в статье инструкция позволяет выполнить расчеты более точно и узнать габариты конструктивных элементов с минимальными погрешностями. Если остались вопросы по вычислениям, задайте их в комментариях к статье.

Конструкция и расчет мансардной крыши

Мансардой называется помещение чердака, переоборудованное в жилое.

Наличие мансарды очень часто позволяет решить проблемы комфортного размещения в доме большой семьи.

Именно по этой причине большинство современных частных загородных домов строятся именно с мансардной крышей.

Получается увеличение полезной площади дома без существенных финансовых затрат.

Чтобы под скатами кровли можно было организовать полноценное жилое мансардное помещение, следует предусмотреть еще на стадии составления проекта, что ширина такого помещения должна быть 3 метра и больше, а высота – не меньше 2,5 метра.

Разновидности мансард

Для устройства мансардного помещения могут быть использованы следующие виды крыш:

Односкатная. Это самый простой вариант. По большому счету, это один скат, края которого располагаются на стенах разной высоты. В наши дни такой вариант мансарды используется крайне редко.

Ведь жить в такой мансарде не очень удобно. Поскольку перепад высот между стенами очень велик.

И жилого пространства остается очень мало. Обычно односкатная мансарда устраивается там, где дополнительное помещение пристраивают к помещению основному.

Двускатная. Такая мансардная крыша признана классической.Крыша отличается простотой монтажа, красивым внешним видом и надежностью. Но недостаток у двускатной крыши тоже есть – внутреннее пространство под крышей ограничено.

Потолки получаются низкие, и человеку, чей рост выше среднего, находиться в такой мансарде не комфортно.

Двускатная ломаная. Один из вариантов, отличающийся большим объемом мансарды. В отличие от классического двускатного варианта, такая крыша имеет четыре ската. Формально скатов у нее два, но на самом деле четыре.

Просто скаты являются не прямыми, а ломаными. Да, проектировать и монтировать такую крышу сложнее, чем обычную двускатную.

Зато объем мансардного помещения намного больше.

Четырехскатная вальмовая и полувальмовая. У крыши вальмовой торцевые скаты устраиваются в форме скошенных треугольников, а боковые скаты имеют форму трапеции.А у полувальмовой для того, чтобы фронтонные части здания защитить от внешних воздействий, боковые скаты являются срезанными. Такие крыши с точки зрения проектирования и возведения являются самыми сложными.

Зато они самые красивые и мансарда под ними получается самая большая.

Конические и пирамидальные мансардные крыши. Они являются разновидностями шатровой кровли. Такие виды имеют самую сложную конструкцию. И возводить их очень непросто.

Поэтому они являются самыми дорогими. Их применяют, как правило, там, где здание имеет многоугольное или круговое очертание.

Конечно, выглядят такие кровли очень красиво. И здание под пирамидальной крышей смотрится как дворец.

Сводчатая. Их используют, когда здание в плане имеет прямоугольную форму. Очертания таких кровель являются параболическими или циркульными. Однако из-за сложности проектирования и возведения сводчатых крыш в наши дни их используют редко.

Однако иногда кровли такого типа встретить можно.

Конструкция и устройство мансарды

Мансардная крыша состоит из:

финишного кровельного материала. Это именно тот материал, который мы видим и который с внешним миром непосредственно контактирует! Выбирать кровельный материал следует с особой тщательностью! Ведь именно от характеристик материала зависит, насколько комфортно будет в мансарде и во всем доме.

На сегодняшний день большое распространение получили профнастил, металлочерепица, шифер, ондулин. Чтобы выбрать материал правильно, необходимо учесть очень много факторов и правильно выполнить расчет;

подкровельной пленки. Этот материал используют для того, чтобы защитить внутренний утеплитель.

Чертеж конструкции стропильной системы мансардной крыши

Следует знать, что для каждого из видов утеплителя используют свою подковерную пленку. Об этом сообщается в инструкции к утеплителю, которую предоставляет его производитель;

Устройство двускатной мансарды

Если не считать крышу односкатную, то обычная двускатная имеет самое простое устройство.

Большинство крыш такого типа имеют очень большой градус наклона скатов.

В зависимости от того, каков угол наклона скатов, двускатные мансардные крыши бывают:

• классические, когда угол наклона составляет 45 градусов. Такая крыша устраивается в домах, имеющих ширину от 6 до 8 метров;
• остроконечные, когда угол наклона составляет 60 градусов. Их устраивают в домах шириной 6 метров. Такие крыши возводят редко. Ведь это очень недешевый вариант.

Стропильная система сооружается из висячих стропил.

Поскольку средние опоры отсутствуют, то под кровлей образуется единое пространство без опор и стен.

Висячие стропила опираются на наружные несущие стены и между собой в коньке.

Стропила стремятся разъехаться, создавая на стены распор, поэтому в системе обязательно используются затяжки, скрепляющие противоположные скаты и стропильные ноги.

Еще об устройстве мансардной крыши.

О том, как правильно крыть крышу ондулином, смотреть по ссылке. Правила покрытия кровли ондулином, шаг обрешетки, пошаговая инструкция монтажа листов ондулина.

О снегозадержателях для крыши из металлочерепицы здесь. Разновидности снегозадерживающих систем, порядок монтажа.

Затяжки, которые располагаются у основания стропил, одновременно служат балками перекрытия.

Устройство ломаной мансардной крыши

Несмотря на то, что двускатная крыша является самой красивой внешне, она оставляет мало места для организации мансарды.

Чтобы полезный объем чердачного помещения несколько увеличить, используют двускатную ломаную крышу.

Такая крыша несколько отличается от обычной двускатной крыши.

Разница состоит в том, что противоположные скаты изготавливаются не по прямой линии, как в классическом варианте, а соединяются пол тупым углом.

Крыша может быть как симметричной, так и иметь разную форму.

Обычно нижняя часть стропил устанавливается под углом 60 градусов.

А стойки опорные, которые эти стропила поддерживают, выполняют функцию каркаса.

Верхнюю часть стропил устанавливают под другим углом: 15 — 45 градусов.

Такая кровля является более устойчивой к снеговым нагрузкам.

Вертикальные стойки, которые опираются на прогоны или балки перекрытия, и затяжки, которые их соединяют, образуют параллелепипед.

Этот параллелепипед ограничивает внутренние размеры помещения.

Для того чтобы стропильная конструкция являлась жесткой, между нижними стропилами и балками перекрытия устанавливают подкосы.

После того, как установлены верхние стропила, для того, чтобы не происходило провисание ригелей, устанавливаются подвесные опоры.

Стойки опоры стягивают с нижними стропилами при помощи схваток.

Расчет площади покрытия мансарды

На самом деле очень редко мансарды устраивают под простыми двухскатными крышами.

Обычно кровля представляет собой сложную ломаную поверхность.

При первом взгляде на план, перспектива расчета площади кровли вызывает ужас.

Но на самом деле все делается намного проще.

Просто следует разбить условно всю площадь на несколько отдельных простых геометрических фигур: прямоугольники, треугольники и пр.

Еще из школьного курса геометрии нам известны формулы вычисления площадей геометрических фигур.

Затем суммируются все полученные площади, чтобы получить площадь общую.

Для того чтобы расчет вальмовой мансардной кровли был выполнен правильно, необходимо обязательно учитывать следующее:

• размер окна и размер дымоходной трубы;
• длину ската (между коньком и карнизом);
• детали, которые в кровельное покрытие не входят (свесы, парапеты и пр.);
• при выполнении расчета не учитывают примыкания кровельных плит, брусчатые выступы, стоячие фальцы.

Расчет площади вальмовой крыши состоит в нахождении площади двух торцевых треугольников и двух трапеций.

В любом случае, если вальмовая кровля имеет сложную форму, ее разбивают на несколько простых фигур, и площадь каждой из них считают в отдельности.

А затем суммируют.

Особенности конструкции мансарды в деревянном доме

Собственно, принцип устройства мансарды в доме, стены которого деревянные (сруб или клееный брус), особенно не отличается от системы, устанавливаемой на каменные стены.

Основной особенностью является отсутствие мауэрлата.

Ведь деревянный брус поверх стены не требуется, если стены деревянные.

К ним можно без проблем крепить стропильные ноги.

Хотя, иногда и в деревянных домах поверх стен прибивают мауэрлат.

Поскольку в деревянных домах нет бетонных перекрытий, то низ балок, которые устанавливаются на стены, являются основой пола мансарды и потолком нижнего этажа.

Видео о конструкции стропильной системы мансардной крыши

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является главной несущей конструкцией кровли. При строительстве следует учитывать снеговую и ветровую нагрузку, которые должны выдерживать стропила. В большинстве случаев основные детали изготавливаются на основе древесины хвойных пород, которые непременно обрабатываются особыми огне- и биозащитными составами.

Общая характеристика и обзор стропильных систем

Различают следующие виды конструкций:

• односкатные, стропила которых смотрятся как балки с опорой на стены дома. При равной высоте стен получается плоская крыша, а при разной – наклонный скат;
• в двухскатных стропильных системах соединение стропил, образующих 2 ската, производится под определенным углом. Одной из их разновидностей является ломаная крыша, наиболее часто используемая для мансардной кровли: излом позволяет получить больше пространства;
• полувальмовые (трехскатные) имеют наиболее представительный вид и состоят из треугольного и двух трапециевидных скатов. Их монтаж – дело довольно сложное;
• вальмовые (четырехскатные) – наиболее устойчивы и хорошо сохраняют тепло. В распространенном исполнении состоят из 2 скатов в форме трапеции и 2 вальм в торцах здания. К данному типу относятся и шатровые крыши;
• различают также чердачные, бесчердачные крыши и кровли для мансарды;
• мансардные конструкции имеют свои особенности.

Мансардные стропила

Mансардa – это жилое помещение, которое располагается на крыше и дает возможность увеличения используемого пространства здания без существенных финансовых затрат. При этом необходимо, чтобы стропильная система крыши мансарды была достаточно прочна и соответствовала стандартам надежности.

Качество главных защитных функций кровли напрямую зависит от данных показателей. Оптимальной с точки зрения выгодности считают мансардную крышу, все углы скатов которой отличаются друг от друга.

Мансардные стропила бывают наслонными и висячими.

Схема стропильной системы мансардной крыши: 1- прогон; 2 – наслонные стропила; 3 – стойка; 4 – балка перекрытия мансарды; 5 – балка перекрытия этажа.

Висячие стропила применяют при отсутствии внутренних капитальных стен. Наиболее простые образцы состоят из нижнего пояса (затяжки) и стропил. В роли опор выступают мауэрлаты.

Систему стропил укрепляют проволокой, вмонтированной в стену, и скобами, учитывая при этом степень возможной нагрузки. При строительстве каркаса используют доски. Их длина рассчитывается в зависимости от длины пролета между фермами.

Мансардная крыша очень популярна при возведении частных жилых домов по нескольким причинам:

• монтаж данной конструкции не представляет сложности даже для неопытных строителей;
• мансардная крыша не требует особых финансовых затрат;
• в результате можно получить дополнительный этаж, весьма удобный для проживания.

Мансардное помещение можно организовать в уже готовом здании, не касаясь несущих конструкций. Достаточно снести крышу и возвести на ее месте новую. Такой вариант следует учитывать уже при планировании постройки.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают следующие виды мансардной крыши:

• симметричная,
• несимметричная,
• ломаная,
• треугольная.

Возможна также установка одно- и многоуровневых мансард с помещениями, отличающимися по геометрической форме, что, конечно же, отражается на экстерьере здания.

Важным моментом является также расчет угла скатов крыши. Он производится с учетом следующих обстоятельств:

• климатических особенностей местности,
• применяемого материала,
• вкуса владельца в вопросе архитектуры.

Необходимо учесть, что при большом угле наклона значительно сокращается размер полезной площади, слишком маленький угол затруднит очищение кровли от грязи, осадков и снизит ее прочность.

Составляющими элементами конструкции крыши для мансарды являются:

• стропила;
• стойки;
• подкосы;
• мауэрлат;
• обрешетка;
• конек;
• кровля;
• соединительные элементы.

Также полезно узнать об устройстве стропильной системы двускатной крыши, так как она является разновидностью мансардной кровли.

После сооружения стропильной системы необходимо выбрать кровельный материал. Из этой статьи вы можете узнать что лучше – ондулин или металлочерепица?

Устройство мансардной стропильной системы

Монтаж системы стропил – задача довольно сложная, от которой зависит устойчивость, прочность и долголетие кровли.

При работе необходимо придерживаться следующих правил:

1. Для строительства стропил, как и других деталей каркаса, следует использовать деревянные балки сечением 10х10 см;
2. Обязательно нужно использовать гидроизоляцию: толь, рубероид. Укладка каркаса нужна при наличии перекрытий (железобетонных плит) в основании. Несущие узлы скрепляются скобками из металла и проволочной обвязкой. Нередко используется соединение деревянных конструкций посредством расшиповки и дополнительного крепления при помощи проволоки или скоб;
3. Влажность используемого дерева (желательно хвойного) не должна превышать 15 %;
4. Необходимо обеспечить противопожарную и антисептическую обстановку;
5. При покупке сырого строительного материала следует просушить его в течение нескольких месяцев под специальным навесом. Применение сырых брусьев может привести к разрушению всей системы стропил.

В роли укладываемой на балки стойки выступает деревянный брус (сечение 10х10 см). При разметке положения стоек следует рассчитывать расстояние таким образом, чтобы их расположение было строго вертикальным и в одной плоскости;

Монтаж и расчет стропильной системы мансардной крыши

Первым делом укладывается верхний брус. Прекрасно подходит для данной цели брус сечением 10х10, 15х15 см. Он крепится при помощи скоб, саморезов или гвоздей к стойкам. Первый брус – подстропильная яма.

Следующим шагом является установка мауэрлата. Этот элемент не позволяет крыше опрокинуться при сильном ветре – она фактически вся прикреплена к мауэрлату, который к тому же переносит нагрузку на стены. Для установки данной детали понадобятся доски, брусья. Толщина доски должна составлять минимум 5 см, а сечение бруса – 10х15.

Доска или брус укладываются в горизонтальном положении по уровню стены. Чтобы избежать попадания влажности на элементы мауэрлата, под доску нужно уложить гидроизоляцию. Для прикрепления доски к стене используются длинные саморезы и скобы. Можно дополнительно закрепить мауэрлат, прикрепив его при помощи толстой проволоки к стене.

Она (проволока) должна быть вмонтирована в стену во время возведения кладки. Следует помнить о необходимости обработки досок гидроизолирующими и антикоррозионными материалами.

Следующий этап – установка стропильных ног. Их можно приобрести готовыми или сделать самим.

Шаг стропильных ног размечают карандашом на мауэрлате. Это помогает не применять все время измерительную рулетку и лучше ориентироваться.

Для стропильной системы крыши мансарды предусмотрено расстояние 15 см друг от друга.

Сначала крайние стропила укладывают к фронту, обращая внимание на то, чтобы верх стропил и линия края фронта оказались на одном уровне. Доски для стропил выбирают гладкие, без впадин и сучков.

На один погонный метр допустим всего один изъян. Ширина и толщина доски составляют соответственно 15 и 4 см. После установки крайних стропил между ними протягивается уровень, по которому возводят другие стропила.

После этого в верней части каркаса их соединяют, также устанавливается коньковая балка высокой прочности.

Применение коньковой балки необходимо при длине крыши более 7 м и большом весе стропильного каркаса.

При возведении системы стропил внимание следует обращать прежде всего на следующие моменты:

1. Закладывание окон – об их устройстве нужно думать во время установки оконных проемов, на которые должны крепиться рамы;
2. Размер помещения мансарды должен быть достаточно большим для комфортного проживания. Минимальные параметры: длина – 3, высота – 2 метра;
3. При высоте крыши меньше 7 метров рекомендуется ограничиться растяжками в верхней части стропильной системы. Они также могут служить потолочными балками мансарды;
4. При неблагоприятных погодных условиях (снег, сильный ветер) растяжки берут на себя определенную часть нагрузки;
5. Последние штрихи – укладывание обрешетки, утеплителя, гидробарьера, кровельного материала, утепление и последующая отделка стен и потолка мансарды.

Если вы уже построили систему стропил, то можете узнать как выбрать поликарбонат для крыши.

А вы знаете что такое ендова крыши? Если нет, то вам сюда.

Стропильная система ломаной мансардной крыши

На фото стропильная система ломаной мансардной крыши

Стропильная система ломаного типа мансардной крыши оптимально подходит для зданий шириной не более 6 метров. Ее монтаж имеет свои особенности и предполагает применение тяжелых и габаритных элементов конструкции, однако он под силу даже двум строителям, поскольку принцип сборки конструкции – модульный, т. е. можно соединять детали на земле и затем поднимать их на высоту и закреплять.

Прежде всего нужно сделать все необходимые расчеты. Конструкция довольно сложна, поэтому лучше доверить строительную арифметику специалистам.

После окончания всех расчетов и определения необходимых размеров можно приступать к монтажу. Первым делом устанавливают мауэрлат, балки перекрытия, которые прочно скрепляются между собой с целью создания основы для стропил – надежной обрешетки.

Следующий шаг – обозначение помещения мансарды. Необходимо выставить стойки вертикально и, используя продольные прогоны, скрепить их. Высота стоек должна быть больше высоты чистового потолка на 100 мм. Конструкция в верхней части соединяется балками из дерева, выполняющими функции затяжек верхних висячих стропил.

Затем производится монтаж наслонных и висячих стропил. После установки первых проверяется плоскость ската, после чего проводится монтаж висячих стропил. Особое внимание следует уделить сборке расположенных в точках перегиба узлов.

При необходимости наслонные стропила подпирают подкосами. Подвешивание верхней затяжки с помощью бабки позволяет избежать ее прогиба.

Последний этап – монтаж каркаса фронтона и его последующая обшивка.

Выполнив вышеперечисленные действия, можно переходить к созданию карнизов, фронтонных свесов и отливов. Фасадные конструкции монтируются с учетом дверных и оконных проемов. В зависимости от стройматериалов и некоторых других обстоятельств порядок работ может быть немного другим.

Подведем итоги:

• мансарды позволяют увеличить площадь используемого помещения;
• их стропильная система имеет свои особенности;
• есть несколько видов мансардных крыш;
• монтаж системы стропил кровли для мансарды возможен даже при наличии небольшого опыта в области строительства;
• важным условием успешного проведения монтажных работ являются точные расчеты.

Видео наглядно демонстрирует этапы устройства мансардной стропильной системы