Красивая и удобная мансарда: устройство и расчёт

Каково устройство мансардной крыши + конструкция стропильной системы и кровельного пирога

Мансардная крыша — это не совсем обычная конструкция.

Такое сооружение не только должно завершать целостное сооружение здания и выполнять функции защиты.

Но и располагать к комфортной жизни в помещении, располагающемуся под ней.

Чтобы жилая площадь была пригодна для использования необходимо понимать суть конструкции такого сооружения и нюансы процессов ее монтажа.

Устройство мансардной крыши частного дома

У подобной конструкции имеется ряд элементов, который и составляет целостную систему крыши.

Устройство мансардной кровли выглядит таким образом:

• Кровля. Кровельное покрытие необходимо для обеспечения надежной защиты от влияния атмосферных условий как всего дома, так и всей системы крыши.
• Обрешетка. Опорная часть системы для прикрепления кровельного материала, чаще всего сооружается из деревянных досок.
• Коньковый прогон. Самый верх всей системы.
• Стропила. Опорные ребра, создающие жесткость сооружению. Имеют две разновидности – висячая и наслонная.
• Мауэрлат. Представлен элемент балками, которые служат для крепления стропильной системы. Повторяет элемент в расположении периметр дома и скреплен с каждой стеной при помощи крепежа.
• Диагональные сваи. Для того, чтобы система конструкции крыши имела высокий уровень надежности, стропила соединяют между собой балками, расположенными продольно и вертикальными стойками, которые вместе соединены диагональными связями или скосами.
• Внутренние опоры. Элемент, который расположен под каждой стропильной ногой и обеспечивает ей устойчивость.
• Изоляционный слой. Такой слой объединяет всю систему крыши в единое целое, создавая при этом надежную герметизацию, паро- и звукоизоляцию. У этого слоя своя структура и она многослойна. Все материалы, которые используются ля оборудования этого слоя необходимы для обеспечения всевозможных свойств, обеспечивающих комфортную жизнедеятельность на мансарде.

Из каких узлов и деталей состоит мансардная крыша, вы увидите на этом чертеже:

Чертеж устройства мансардной крыши

Кровельный пирог

В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.

Представлена она несколькими слоями различных материалов, которые необходимы для защиты помещения мансарды от холодных воздушных масс и повышенного уровня влажности.

Кровельный пирог мансардной крыши включает в себя:

• Внутреннюю отделку;
• Обрешетку;
• Пароиоляционный слой;
• Контробрешетку;
• Теплоизоляционный слой;
• Гидроизоляцию;
• Системы вентиляции;
• Кровельный материал.

Каждый слой предназначен для выполнения определенных функций, которые необходимы для нормальной работы всей системы крыши.

Если допустить ошибки при монтаже или пренебречь каким-либо из слоев, то это может привести к необходимости переделать всю конструкцию.

Также стоит рассчитывать структуру пирога и материалы для его сооружения в соответствии с погодой и климатом, присущими региону.

Алгоритм монтажа для любых разновидностей кровель аналогичен, только отличается необходимостью оборудования теплоизоляционного слоя.

Схема кровельного пирога в разрезе

Вентиляция мансардной крыши

Прежде всего стоит отметить разновидности систем вентиляций, которые устанавливают вообще в доме и в частности в конструкции мансарды:

• Естественный приток и вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка;
• Естественный приток и принудительная вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка.

Самым простым решением, требующем минимальное количество затрат является первый вариант системы вентиляции. Для обеспечения в такой разновидности конструкции постоянного притока воздушных масс можно применить оконные или стеновые устройства-клапана.

Вентиляция в пространстве крыши для мансарды проходит естественным образом, воздушные потоки самопроизвольно передвигаются под материалами кровли.

Направлены потоки воздуха с нижней части системы (от карниза) к верхнему (к коньку). В некоторых случаях для обеспечения крыше вентиляции достаточно соорудить грамотно всю конструкцию и в дополнительных устройствах не будет необходимости.

В такой системе также имеются слои, которые обеспечивают вентиляцию мансардной крыши.

Представлены такие слои:

• Перекрытием;
• Каркасом здания;
• Карнизом;
• «Подошвенной» доской;
• Стропильной системой;
• Направленным движением воздуха.

Вентиляция

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Непосредственно мансардный этаж и определяет то, какой будет крыша над ним. Этажи бывают ломанными, треугольными, ассиметричными, при этом занимать могут всю площадь или ее часть.

Прежде, чем разбираться, что собой представляет стропильная конструкция мансардной утепленной кровли, следует ознакомиться с разновидностями конструкций крыш:

• Односкатная. Самый простой вид крыши над мансардой, но не слишком популярный. Представляет собой одну наклонную плоскость, которая имеет опору на несущих стенах различной высоты.
• Двускатная. Такая разновидность представлена двумя скатами, которые расположены противоположно друг другу.
• Ломаная. У такого вида крыши имеются еще названия – вальмовая и полувальмовая. Такая разновидность конструкции позволяет сделать пространство мансарды оптимальным. Скатов у такой конструкции четыре. Достаточно удобно жить на мансарде, имея такую разновидность крыши.
• Коническая. Самая сложный вид конструкции, представленный конусом. Подходят для сооружений, у которых круглые или многоугольные очертания.

Виды крыш

Если говорить о разновидностях стропильных систем, то они бывают 3х видов:

1. Висячая разновидность стропил обеспечивают передачу нагрузки в горизонтальном положении к несущим стенам. Такие стропила являются основанием всей системы. В промежуточных опорах нет необходимости, для соединения балок используются деревянные или металлические затяжки.
2. Наслонная разновидность стропил применяются в случае расположения несущей стены в центре здания или присутствия промежуточных опор. Такая разновидность стропил устанавливается на наружные стены, при этом средняя их часть имеет опору на внутренние стены. Такую конструкцию можно сооружать только если расстояние от несущей стены до другой до 6,5 м.
3. Висячая и наслонная разновидность стропильной системы представлена треугольниками, имеющих прямой угол. Дополнительно такую конструкцию оборудуют схватками снизу и сверху системы. Для подвешивания потолка пользуются затяжкой висячих стропил.

Мансардная крыша: двухскатная конструкция деревянного дома

Угол наклона

Очень важным параметром в сооружении крыши является определения угла наклона крыши. Такое значение определяется не только дизайном здания, особенностями фасада, но и выбранным кровельным материалом и местными климатическими условиями.

Если осадки, выпадающие на местности, где расположен дом, имеет большое значение, то угол наклона крыши колеблется от 45 до 60 градусов.

Такое значение ската обеспечит лучший сход снега с поверхности, а, соответственно и уменьшению уровня нагрузки. Кроме осадков, такой параметр угла оберегает крышу от оледенения.

Если же дом расположен на местности, в которой частое явление – это сильные ветры, то значение угла ската одолжено быть минимальным. В ином случае конструкция может быть разрушена из-за погодных условий. При таких условиях вариации этого параметра от 9 до 20 градусов.

Однако, самый распространённый и оптимальный угол наклона крыши – это 20-35 градусов. Такое значение подходит для обустройства крыши практически любой разновидностью материала.

Угол наклона

Процесс монтажа

Для того, чтобы самостоятельно сконструировать мансардную крышу, необходимо придерживаться определенной последовательности действий:

1. Изначально крепят верхний брус, который имеет параметры сечения 10х10 или 15х15 см. Крепление проводят, используя гвозди, скобы из металла или саморезы. В это же время первый брус обеспечивает функцию подстропильной рамы.
2. Следующее – это монтаж мауэрлата, который необходим для принятия большей части нагрузки. Для его установки понадобится доска, толщиной не меньше 5 см и брус с параметрами сечения 5х10 см. Прежде чем укладывать доску, устилают гидроизоляционный слой, который необходим для удержания влаги и не разрушала элементы конструкции. Прикрепляют мауэрлат гвоздями или скобами и дополнительно привязывают к стенаем при помощи проволоки из металла. Проволоку монтируют еще на этапе строительства стен.
3. Далее устанавливают стропила, выбрав для этого шаг от 0,6 до 2 м.
4. Первыми устанавливают фронтонные стропила, после чего натягивают уровень и начинают монтировать остальные элементы.
5. После того, как стропильные ноги все установлены, обеспечивают дополнительное усиление конструкции, соединяя стропила между собой в верхней их части.
6. Если значение длины крыши превышает 7 м, то проводят установку конькового бруса. В ином случае оборудование подобным элементом систему стропил – не обязательно.
7. После того, как стропильная система установлена переходят к оборудованию слоев кровельного пирога, предварительно установив обрешетку.
8. Последним этапом в строительстве кровли является укладка кровельного покрытия.

Монтаж обрешетки

Установка стропил

Установка мауэрлата

Заключение

Конструкция мансардной крыши хоть и проста, но имеет свои нюансы. Очень важно понимать суть процессов, чтобы безошибочно провести монтаж системы самостоятельно. И следует изначально составить проект всего здания, чтобы уберечь себя от ошибок.

В данном видео вы узнаете всё о устройстве мансардной кровли:

2017-03-22

Дачный эксперт

Источник: https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/krysha/vidy-krysh/mansardnaja/ustrojstvo-mans.html

Как построить мансардную крышу – пошаговое руководство

Мансарда, позволяющая эффективно использовать площадь перекрытия частного дома, — конструкция достаточно сложная. Как правило, домовладельцы поручают ее строительство опытным мастерам – кровельщикам.

Но если вы дока в плотницком деле и не боитесь трудностей, то наверняка сможете справиться с задачей самостоятельно. Первый шаг – получение теоретических знаний о том, как мансардная крыша рассчитывается и строится своими руками по индивидуальным чертежам.

Эту информацию, изложенную в виде пошагового руководства, вы найдете в данной статье.

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.

Примечание. Как видно из схемы, различные полувальмовые покрытия – это усложненные двускатные кровли, так что рассматривать их отдельно нет смысла. В плане дизайна интерес представляет многощипцовая конструкция, показанная на фото, но для ее возведения нужен приличный опыт.

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.

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.

 Расчет стропильной системы

Стропила мансарды, построенной своими руками, должны в течение всего срока эксплуатации выдерживать такие нагрузки:

• собственный вес;
• массу кровельного покрытия и утеплителя;
• максимальные для данной местности порывы ветра;
• давление снегового покрова.

Справка. При уклоне кровли более 45° снег на ней практически не задерживается, а при 60° и вовсе не учитывается при вычислениях. Зато возрастает ветровое давление из-за высоты конструкции и ее положения, близкого к вертикальному.

Результатом расчетов должны стать 2 параметра – сечение стропил с балками (иначе – затяжками) и шаг их установки. Ошибочно думать, что размеры деревянных брусьев крыши растут вместе с нагрузками на нее.

Максимальная жесткость конструкции достигается за счет применения стропильных ферм из бревен диаметром 120—200 мм либо пиломатериалов толщиной от 40 до 200 мм, устанавливаемых с шагом 50—120 см.

Если вы не являетесь инженером – строителем, точнее определить эти значения не сможете, поскольку методика довольно сложная.

Онлайн-калькуляторы, размещенные в интернете, вопрос не решают, потому что их расчеты все равно нужно проверять. Выход такой: воспользуйтесь готовыми данными, которые давно посчитаны. Для этого вам потребуется таблица №1, где приведены сечения стропильных ног при различной длине и нагрузке:

Методику вычислений поясним на примере. Предположим, что снеговая нагрузка на плоскую поверхность (проекцию скатной крыши) в вашей местности составляет 100 кг/м², уклон равен 60°, длина пролета – 4,5 м (до подкоса), шаг стропил – 120 см. Кровельное покрытие – шифер. Считаем:

1. Реальный вес снегового покрова: 100 х 0,32 = 32 кг/м². Коэффициент уклона 0,32 взят из таблицы №2, представленной ниже.
2. Удельный вес шиферного покрытия с обычным профилем равен 25 кг/м².
3. Общий удельный вес – 32 + 25 = 60 кг/м².
4. Вычисляем удельный вес на 1 погонный метр стропил, умножив 60 кг/м² на шаг установки 1,2 м. Получаем 72 кг.
5. Возвращаемся к таблице №1 и подбираем сечение бруса по длине пролета. Принимаем нагрузку 100 кг на 1 м. п. стропила (с запасом). Подходит бревно диаметром 140 мм, доска 40 х 200 мм и остальные материалы, чьи размеры находятся в той же горизонтальной строке.

Справка. При монтаже ломаной мансардной крыши используется 2 вида стропил – наслонные и висячие. На двускатной кровле применяются только висячие, в чем между ними разница, отражено на схеме.

Правильно определить интервал установки стропильных ферм вам поможет последняя таблица №3:

Предложенная методика подойдет для небольших домиков прямоугольной формы размерами 6 х 6 м. Чтобы построить мансардную крышу на большом коттедже, за расчетами настоятельно рекомендуется обратиться к специалистам – проектировщикам.

Изготовление каркаса

Упрощенный способ, представленный ниже, предполагает устройство мансардной ломаной крыши в 2 этапа: сборка стропильных ферм на земле и последующий монтаж на готовые стены брусового или бревенчатого дома. Конструктивным материалом выступают доски сечением 15 х 5 и 10 х 5 см стандартной длиной 6 м.

Начало сборки — формирование верхнего пояса стропильной системы

Пошагово технология выглядит так:

1. Заготовьте балки нижнего пояса фермы с учетом кровельных свесов 25—27 см с каждой стороны. Если длины бруса не хватает, его нужно нарастить с помощью накладки того же сечения, прибитой гвоздями.
2. Уложите балку на землю и прикрепите к ней уголками вертикальные стойки, образующие стены мансардного помещения. Установите потолочную балку и подпорку для конька (бабку), после чего приставьте к ней и углам каркаса две доски висячих стропил для разметки, как это сделано на фото.
3. Отрежьте элементы по месту и закрепите их. Из оставшихся частей досок таким же образом сделайте наслонные (нижние) стропильные ноги и прибейте их к каркасу. Ферма готова.
4. Изготовьте остальные фермы по той же методике.

Совет. Как правило, на лицевых фронтонах предусматриваются окна либо двери на балкон. Стойки и пояса для их монтажа тоже удобно делать на земле, как и обшивать проемы вагонкой.

Как быстро и аккуратно собрать стропила для мансарды, рассказывается в видеоролике:

Готовые каркасы поднимаются на стены и поочередно закрепляются на своих местах, начиная от первого фронтона. Чтобы он не упал, установите распорки и прибейте их к стенам бревенчатого дома. Вторая и последующие фермы ставятся в проектное положение и соединяются друг с другом досками.

После расстановки стропила необходимо закрепить к стенам следующими способами:

• скобами ко второму сверху венцу бревен или брусьев;
• на стальных уголках и оцинкованных саморезах, как изображено на фото.

Примечание. Установка на кирпичные и другие капитальные стены выполняется посредством мауэрлата – деревянного бруса, уложенного на несущие конструкции по всему периметру здания. В свою очередь, мауэрлат монтируется на шпильках или анкерных болтах, а между ним и каменной стенкой устраивается гидроизоляционный слой из рубероида. Монтажный узел выглядит так:

Следующий шаг – укладка поверх стропильной системы диффузионной мембраны – пленки, защищающей от ветра и осадков, но пропускающей наружу водяные пары из утеплителя. Раскатайте в нижней части крыши первое полотно и закрепите его к доскам степлером, следующее кладите с напуском 10—15 см. Когда перекроете всю кровлю, прибейте доски обрешетки. Подробнее монтаж показан на видео:

Сверху на обрешетку настилается кровельное покрытие – шифер, металлочерепица и так далее. Технология укладки и крепежа зависит от выбранного материала.

Утепление мансарды

Поскольку мансардное помещение планируется как жилое, его следует хорошо утеплить. Из теплоизоляционных материалов с деревом лучше всего «дружит» минеральная вата, потому что пропускает влагу и позволяет ему «дышать». Толщина слоя – не менее 150 мм, а в северных регионах – до 300 мм. Утепление производится в таком порядке:

1. Нарежьте плиты минваты и вставьте их враспор между стропилами.
2. Для изоляции фронтонов прибейте дополнительные стойки и таким же образом заложите между ними утеплитель.
3. Если ширины стропильных ног недостаточно для создания теплоизоляции нужной толщины, после укладки первого слоя приколотите к ним горизонтальные бруски контробрешетки. Между ними вставляйте плиты второго слоя.
4. Укройте утеплитель изнутри пароизоляционной пленкой, укладывая ее с нахлестом 15 см и проклеиванием стыков алюминиевым скотчем.
5. Прибейте сверху планки обрешетки для облицовки гипсокартоном или другим отделочным материалом.

Важный момент. При закладке утеплителя проследите, чтобы между ним и ветрозащитной мембраной оставался вентиляционный продух 3—5 см. Через него будет удаляться влага, образующаяся в минеральной вате из-за возникновения точки росы.

Наглядно процесс теплоизоляции мансарды показан в очередном видео:

Самостоятельное проектирование мансарды: формулы и фото конструкций

Проект мансарды в частном домостроении пользуется особой популярностью и, надо сказать, вполне заслуженно. Мансардные крыши очень рациональны и экономичны и что тоже важно, интересны. Мансарда своими руками, схема конструкции которой относительно несложная, может в умелых руках стать реальностью.

Проектирование мансардного этажа рекомендуется выполнять на этапе планирования, так как от правильно выбранного типа крыши в проекте во многом зависит насколько удачно и полноценно можно будет использовать чердак.

Однако, это еще не значит, что проектирование мансарды невозможно в уже готовом доме. Но, так или иначе, в любом случае проект мансардного этажа должен позволить максимально использовать новое пространство.

Какие бывают мансарды

Чтобы помещение под крышей на самом деле можно было комфортно использовать, оно должно удовлетворять некоторым требованиям: иметь удобную форму, быть хорошо утепленным, освещенным и грамотно спланированным.

Мансардный этаж может иметь самую разную геометрическую форму – ломаную или треугольную, с симметричными или асимметричными сторонами.

Планировка мансарды фото: варианты расположения крыши относительно стен строения

Этаж может быть расположен по одну сторону от строения или располагаться по всей его ширине, причем как в пределах внешних стен, так и выходить за их границы.

Планировка мансардного этажа фото: типы этажей под крышей

Проект аттиковой стенки с железобетонными столбами

Но в любом случае из всех этих вариантов в итоге получаются следующие виды мансардных этажей:

• отдельный одноуровневый этаж;
• этаж, имеющий двухуровневое развитие;
• двухуровневая организация последнего этажа строения-основы с формированием антресольного этажа.

Варианты подкровельных помещений

Внешние стены мансардного этажа обычно имеют две части:

• вертикальную, которая, как правило, сделана из стенового материала, использованного на нижних этажах;
• наклонную, каркасом которой служит стропильная система, а наружной обшивкой – кровля.

Как будут соотноситься эти части между собой в проекте зависит от ее конструкции.

Важно: Форма мансардной крыши – главный фактор в проекте, определяющий ее планировку, полезную площадь и удобство перемещения. 

Виды мансард по форме крыши

Разновидностей жилых конструкций чердачного типа по форме кровли довольно много, мы же остановимся на некоторых из них.

Односкатная. Такая крыша позволяет избежать боковин, однако ее каркас дает возможность спокойно передвигаться только в одной части подкровельного помещения.

Дом с односкатной мансардой

Двухскатная. Более сложная конфигурация крыши, нежели односкатная, предоставляет больше возможностей для проектирования удобного мансардного этажа. Высота стен мансардного этажа в данном случае достаточна для устройства обычных и даже балконных мансардных окон.

Проекты двухскатных мансардных этажей

Полезная площадь этажа получается ощутимо больше, если кровля по проекту опирается на вертикальную, аттиковую, стену. Ее оптимальный уровень определяют при проектировании помещения с учетом ширины дома и уклона скатов. Расчет мансарды этого типа довольно прост.

Мансарда проекты фото: большой уклон двухскатной кровли дает возможность получить значительное полезное пространство

Ломаная – это двускатная крыша с изломами скатов с силуэтом либо вогнутым внутрь, либо, наоборот, выгнутым наружу.

Ломаная двухскатная крыша

Полезная площадь этажа под четырехскатной крышей дома меньше, чем под двускатной. Большое количество заломов и скосов в подкровельном пространстве уменьшает возможность свободно спроектировать комнаты мансардной квартиры.

Интересный проект дачного домика с четырехскатной кровлей

На заметку: по конструкции мансардная крыша довольно сложная, но создавая под ней помещения разной высоты – и с низкими потолками, и с высотой более 1,9 м, можно максимально использовать пространство чердака. 

Типовой проект мансарды

Высота мансардного этажа – это параметр, от которого зависит полезная площадь, а это значит, что по ее значению можно определить тип подкровельного помещения.

Проект подкровельной конструкции в разрезе

• При высоте вертикальной стены, превышающей 1,5 м – это полноценный этаж, причем на расстоянии полуметра от вертикальной стенки можно передвигаться уже свободно, не наклоняя головы. Если же высота мансарды превысит 2–2,1 м, то она по комфортабельности не будет уступать типовой комнате.
• Обычную мансарду, одно- или двухуровневую, получают если минимальная высота аттиковых стен равна 0,8 м, а максимальная – 1,5 м. Подобная конструкция имеет достаточный функциональный потенциал.
• При отсутствии вертикальных стен или если их уровень не доходит до 0,8 м, полученное низкое помещение называют полумансардой.

План мансардного этажа

Важно: разрабатывая проект мансарды своими руками, необходимо следовать требованиям СниП. К примеру, уровень перегородок, если наклон равен 30 градусам, должен быть больше 1,2 м,. 

Несколько рекомендаций по проектированию мансарды

Сделать пространство под кровлей функциональным и удобным, а интерьер оригинальным – задача не из простых и требует неординарных решений. Но все-таки есть определенные правила, которым желательно следовать.

Это касается назначения помещения, к примеру, узкая маленькая мансарда больше подойдет под спальню, а высокая – под гостиную, или размещения мебели, в зонах стыка наклонных скатов с перекрытием, те есть полом, можно встраивать шкафы-купе, ставить стеллажи и т. д.

Планировка жилого пространства под крышей

При обустройстве спальни следует учитывать два важных требования:

• от пола до потолка должно быть самое меньшее 2,2 м;
• а от уровня кровати – 1,4 м.

Такое нормирование необходимо, чтобы в комнате можно было удобно сидеть и, даже имея высокий рост, ходить без проблем, не прогибаясь.

Пропорции мансарды

Устройство потолка, как правило, улучшает пропорции помещения в подкровельном пространстве. Это особо актуально в случае комнат с  небольшой площадью и значительной высотой, особенно под коньком.

Совет: пространство выше потолка можно приспособить под хранение вещей, которыми редко пользуются. 

Обустройство объединенного пространства

Оригинальная спальня под крышей

Как рассчитать площадь мансарды

Такие величины, как размеры мансарды, высота, угол наклона и ее площадь, тесно взаимосвязаны. По нормам СниП минимальная высота жилого помещения под крышей должна равняться 2,5 м.

Расчет высоты помещения в зависимости от уклона крыши

Расчет проектов должен отражать измерение реальной площади по отношению к полезной. По строительным нормам в подсчетах учитывают площадь мансарды со следующими исходными данными:

• уклон 30 градусов – уровень узкой части наклона 1,5 м;
• наклон 45 градусов – 1,1 м;
• начиная от 60 градусов – 0,5 м.

При расчете площади конструкций с меньшими высотами общую площадь умножают на понижающий коэффициент 0,7. В этом случае за минимальный уровень стен при 30 градусах принимают 1,2 м, при 45–60 градусах – 0,8, при уклоне, начиная с 60 – его не ограничивают.

Расчет мансарды

Пример формулы расчета площади для кровли с наклоном в 45 градусов.
Пп = A*L + 2В*0.7*L = L*(A + 1.4B), где
Пп – площадь поверхности пола помещения; А и В – его ширина при высоте не меньше 1.1 м и 0,8 м соответственно, L – его длина; 0.7 – понижающий коэффициент для площадей с меньшей высотой.

Проект требует точных расчетов, поэтому целесообразнее пользоваться компьютерными программами, специально разработанными для проектирования. Это значительно проще и удобнее, к тому же риск ошибиться в расчетах несоизмеримо ниже.

Источник: https://RemonTtool.ru/stroitelstvo/samostoyatelnoe-proektirovanie-mansardy-formuly-i-foto-konstrukcij.html

Размер крыши мансарды

Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения

При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать  конструкцию и размер крыши.

Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю.

С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.

Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов.

Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов.

Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.

Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.

Типы мансардных крыш

Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.

По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:

1. Двухскатные. Два ската и два фронтона.
2. Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
3. Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
4. Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
5. Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
6. Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.

Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.

Совет!

При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.

Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.

Частный дом с мансардной кровлей

Основа кровли – стропильная система

Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.

Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.

От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.

Стропильная система дома с мансардой

Расчет площади

Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем.

Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости  составляет 90 см.

Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.

Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией.

Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.

Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания

Проект мансардной кровли

Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым  проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.

Важно!

В проекте, кроме расчета,  должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:

• в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
• вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
• отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
• чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
• раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
• рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.

Конструктивная система мансардной крыши

Расчет уклона скатов

На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой.

И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес).

Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.

Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:

• Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
• Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
• Планируемый вес и особенности кровельного материала.
• Тип кровли по проекту.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.

Пример двускатной мансардной крыши дома размером 6х6 м

Монтаж каркаса мансарды

Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец.

Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.

1. Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
2. Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
3. На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача  затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
4. Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
5. Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
6. Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
7. Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
8. В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
9. Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.

Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.

Основа мансардной крыши – ее каркас

Совет!

В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.

Утепление кровли

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки.

Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды.

Такой «пирог» должен включать следующие слои:

1. Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
2. Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
3. Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.

Кровельный пирог представляет собой многослойную конструкцию, которая обеспечивает надежную защиту от различных неблагоприятных факторов

Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов

Источник: https://lestnitsygid.ru/kuda-vedut-lestnitsy/mansardy/mansardnaya-kryisha-razmer.html