Мансардная крыша конструкция

Расчет ломанной стропильной системы

Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.

Кратко о специфике стропильной конструкции

Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная технология строительства скатных крыш. Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.

По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.

Виды нагрузок и их совокупность

Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего яруса следует учесть.

Саму программу качайте здесь – (для работы нужен только Excel). Дальше мы будем приводить примеры работы конкретно с ней.

Зачем нужны пределы

На каждый элемент стропильной системы ломаной крыши будут действовать различные виды нагрузок. Сумма нагрузок не должна приводить к деформациям и повреждениям, требующим обязательного ремонта. Несущие конструкции по правилам рассчитываются с учетом двух предельных значений, это:

• Предельная прочность – состояние, превышение которого приводит к разрушению строительной конструкции, к потере выносливости или устойчивости.
• Предельная деформация – состояние, превышение которого приводит к недопустимым прогибам, в результате которых не только изменяется геометрия сооружения, но нарушаются узловые сочленения.

По обоим видам указанных предельных состояний проектировщиками производятся вычисления. Самостоятельному кровельщику эти тонкости не слишком нужны. В имеющихся в интернете расчетных программах с заложенными в них формулами уже учтены пределы. Они введены в расчетный алгоритм в виде сигнальных значений типа:

• Нтр. прочность – размер элемента стропильной системы, уменьшение которого приведет к состоянию потери прочности.
• Н тр. прогиб – размер элемента, уменьшение которого повлечет угрожающую деформацию.

Обращаясь к автоматической вычислительной помощи, на подобные значения необходимо обращать пристальное внимание. Это предельный минимум, указывающий на то, что реальные проектные значения должны быть больше.

В списке нагрузок, действующих на кровлю, значатся вес зимних осадков, сила ветра, собственная масса, вес мебели и людей, эксплуатирующих мансарду. Нагрузки могут действовать одновременно, поочередно или в любом сочетании типа снег + мебель + человек; снег + ветер и т.д. Расчеты проводят по максимуму в стремлении предусмотреть вероятность воздействия наибольшей нагрузки.

Как определить вес снегового покрова

Для определения веса снегового покрова особых познаний не нужно. Выполняется оно путем выяснения принадлежности площадки строительства к конкретному «снежному региону». Нашли на карте регион с присвоенной ему цифрой, затем посмотрели в табличке, сколько снега будет давить на горизонтальную поверхность.

Для стропилин верхнего и нижнего яруса ломаной крыши показатели веса снега будут различными. Скаты ломаной крыши в большинстве случаев неравнозначны по углу наклона. У твердых осадков больше возможности задержаться и полежать на близкой к пологой верхушке, чем на крутых скатах нижней части. Следует учесть, что на скатах крутизной до 30º вес снега принимают равным единице среднестатистического значения, принятого в регионе на основании многолетних наблюдений метеослужбы. Считается, что на скатах крутизной 60º и более снег не задерживается совсем, т.е. равен нулю. Значение веса снега в интервале между указанными наклонами находят методом интерполяции. Например, если угол наклона 45º, то табличный показатель следует умножать на коэффициент 0,5, для 50º на 0,33 и т.д.

Как найти ветровую нагрузку

Ветровая нагрузка нужна для расчетов устойчивости стропильной системы. Для ее определения опять же используем карту районирования, но уже составленную по значениям давления ветра. Этот показатель необходим для стропильных ног обоих ярусов крыши, потому что пологую часть порывистый ветер способен сорвать и унести, а крутую банально опрокинуть. Определенные по карте сведения о силе ветра корректируют посредством умножения на коэффициент, разработанный для разных типов местности.

В регионах с высокой ветровой нагрузкой увеличивается частота крепления стропильных ног к стенам, т.е. они крепятся проволочными скрутками чаще, чем через одну. Для устойчивости увеличивается количество ветровых связей – подкосов, опор, досок или реек, прибитых к трем и более стропилинам. Их вес необходимо учитывать при расчете общего веса кровельной конструкции.

Нагрузка от массы кровли

Вес кровли – сборная характеристика с индивидуальными параметрами. По сути, это масса кровельного пирога конкретной утепленной или холодной конструкции с определенным видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошной либо разреженной обрешеткой. Рассчитывается она на метр кровельной площади.

Усредненные значения веса покрытий можно найти по табличке. Нужно учесть, что при использовании рельефных кровельных материалов вес снегового покрова следует увеличить на 10%. К примеру, если производится монтаж шифера или профнастила с крупной волной, следует помнить, что снеговой покров в углублениях может скапливаться и долго лежать.

Вес обрешетки зависит от вида покрытия. Устройство мягкой кровли требует сплошного настила из доски, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП. Профилированную жесть, шифер, глиняную черепицу монтируют на установленные с определенным шагом бруски. Вес обрешетки увеличится за счет установки диагональных ветровых связей в регионах с высокой ветровой нагрузкой. Массу утепления и самой стропильной системы с подкосами, опорами, прогонами и прочими элементами также рассчитывают в индивидуальном порядке.

Для предварительных расчетов есть ориентировочные усредненные показатели:

• вес деревянной обрешетки от 10 до 12 кг/м²;
• вес наслонных стропильных ног с прогоном от 5 до 10 кг/м²;
• вес висячих ног стропильной фермы от 10 до 15 кг/м².

Вычисленные с помощью программ показания не слишком сильно должны отличаться от приведенных цифр. Для утепленных мансард список нагрузок следует пополнить весом обшивки. В случае применения утеплителя с коэффициентом теплопроводности мало отличающимся от 0, 04 Вт/м×°С, его массой разрешается пренебречь.

Мы показали, где и как найти значения для ввода в расчетные системы. Все остальные сведения для математического определения сечения стропильных ног, балок, опор вводятся согласно проектным данным. В случае если расчетная система предупреждает о том, что «условие не выполнено» или не обеспечена несущая способность, размеры элементов следует увеличить.

Сооружение ломаной стропильной системы

Перед тем, как приступить к устройству стропильной системы для будущей ломаной крыши, надо сделать проект и произвести расчеты элементов конструкции. Будем считать, что этап проектирования пройден.

Рассмотрим один из типичных примеров сооружения мансарды с двумя ярусами наслонных стропилин, водруженными над кирпичной коробкой. Крепить стропильную систему будем к мауэрлату – деревянной раме из бруса 150×200мм, уложенной заподлицо с внутренним периметром стен. Вдоль наружного края коробки уложен ряд кирпичей, маскирующих мауэрлат и снимающий часть распорной нагрузки. Верхняя плоскость мауэрлата должна быть выше кирпичной обвязки на 2-3 см.

Установка балок перекрытия

Сооружение перекрытия начинаем с установки крайних балок, выносá которых определяют ширину карнизных свесов. Далее по натянутой между крайними балками шнурке устанавливаем промежуточные элементы с шагом, равным расстоянию между стропильными ногами. Для утепленных крыш шаг рекомендовано сделать равным ширине плиты теплоизоляции, чтобы утеплитель плотной сидел в предназначенном для него межстропильном пространстве. Для неутепленных конструкций шаг рассчитывается так, чтобы поместилось цельное количество стропильных ферм с одинаковыми расстояниями между ними.

Размер бруса для сооружения перекрытия 100×200мм. При укладке балок выравниваем их верхнюю плоскость, если не получается выставить в строго горизонт. Выравнивание производим путем подтески мауэрлата или подкладки щепы под балку. После крепления балок к мауэрлату крепим к их торцу короткий брус, так, чтобы они сформировали плоскость для торцовых карнизных свесов. Шаг между короткими балками не имеет значения, может быть 1м или около того.

Строительство стенок мансарды

Отмечаем на устроенном перекрытии линии расположения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они играют роль каркаса для стенок мансарды.

Действуем следующим образом:

• Устанавливаем угловые опоры, для изготовления которых используем брус 100×150мм длиной на 10см больше, чем чистовая высота мансардного потолка. Выверяем вертикальность опор отвесом, крепить будем только после того, как убедимся в безупречности установки. Для устойчивости фиксируем их положение временными раскосами. По аналогии монтируем опоры посередине фронтонных стенок.
• Угловые опоры соединяем шнуркой, чтобы обозначить место установки промежуточных стоек. Для изготовления промежуточных опор подойдет материал 50×150мм с равной угловым опорам высотой.
• Поверх двух рядов опор укладываем прогоны, изготовленные из доски 50×150мм. Временные распорки более не понадобятся, построенные стенки будущей мансарды устойчивы и без них.
• На прогоны ребром устанавливаем доску, она сформирует потолочное перекрытие мансарды.
• Поверх потолка строящейся мансарды укладываем доску 25×150мм. Ее не нужно устанавливать по оси строения. Лучше проложить параллельно, отступив от оси 20-30см.

Результат приложенных усилий – готовый каркас мансарды и опоры для установки верхнего яруса стропильных ног.

Монтаж стропилин нижнего яруса

Стропилины нижнего яруса ломаной крыши изготавливаются и устанавливаются стандартным наслонным методом:

• Доску 25×150мм необходимой длины прикладываем к торцу сооружаемой конструкции и карандашом по факту отмечаем линии верхнего и нижнего запила. Это шаблон, который можно применять для изготовления всех стропилин нижнего яруса, если отклонений в геометрии стропильной системы нет.
• Если есть сомнения в безупречности предшествующей работы, устанавливаем только крайние ноги и натягиваем между ними шнурку. По шаблону на остальных стропилинах делаем только верхний запил. Нижнюю линию отмечать будем по факту, совмещая верхнюю плоскость заготовки со шнуровым ориентиром.
• Устанавливаем стропильные ноги. Крепим их к балкам перекрытия скобами или металлическими уголками, а вверху к прогонам двумя-тремя гвоздями.

Бывает, что для перекрытия нижнего ската по всей длине, одной доски не хватает. В подобных ситуациях стропилину монтируют из двух коротких досок, сшитых обрезком материала аналогичного сечения длиной от 1м и более. Правда, желательно все же заказать пиломатериалы необходимой длины, чтобы не ослаблять конструкцию сшитыми участками.

Установка стропильных ног верхних скатов

Для изготовления и установки верхних стропилин сначала надо отметить центральную ось. Для этого обрезок дюймовки следует прибить к крайней потолочной доске мансарды строго вертикально. Одно из ребер обрезка должно в точности совпадать с обозначенной на схеме центральной оси стропильной системы ломаной крыши, далее:

• Примеряем к торцу дюймовку для производства шаблона и отмечаем на ней линии запилов, верхнюю из которых проводим прямо вдоль обозначенной обрезком оси.
• Изготавливаем по шаблону пару стропильных ног верхних скатов. Если не сомневаемся в геометрии сооруженного каркаса, делаем сразу несколько заготовок. В противном случае поступаем так же, как и с нижними собратьями.
• Устанавливаем первую пару стропилин, призвав к содействию две пары рабочих рук. В одиночку с установкой не справиться, верхней опоры ведь у них нет. Чтобы только что водруженная стропильная ферма не упала, подпираем ее подкосом.
• Монтируем остальные стропильные фермы верхнего яруса. Подпираем их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона подкосов должен быть более 45º. Направление их наклона следует чередовать.

Заметьте, для того чтобы предотвратить растяжение и прогиб потолочных досок мансарды, каждую верхнюю стропильную ферму необходимо оснастить подвеской из доски примерно 25×150мм.

Со спецификой узловых соединений стропильной системы крыши ломаного типа ознакомит фото подборка:

Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки

Вдоль линии конька и линий перелома скатов обрешетку делают сплошной, независимо от запроектированного типа и шага ее установки. Поперек направления стропильных ног прибиваются две доски с зазором 2-3мм между ними. Аналогичный сплошной настил устраивается в ендовах, если они имеются, вокруг мансардных окон и отверстий для проходки дымоходной трубы. В случае применения мягких разновидностей кровельных покрытий обрешетка устраивается сплошная по всей площади скатов.

Если толщина утеплителя равна или больше ширины стропилины, вперед обрешетки устраивается контробрешетка, сооружаемая путем установки дистанционного бруска. Необходим он для формирования зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом. Прибивают дистанционный брусок с наружной стороны системы к ребру стропилины. Если толщина плит теплоизоляции позволяет оставить вентиляционный зазор без дистанционных ухищрений, в установке дистанционного бруска необходимости нет. Не нужен он также в строительстве неутепленной крыши.

По завершении работ по устройству стропильной системы обшиваются карнизы, фронтонные стенки, именуемые в деревянном домостроении щипцами. Обустраиваются прилегающие к фронтонным стенкам короткие свесы, после чего наступает время укладки кровельного покрытия.

Разновидности мансардных крыш

В группу мансардных крыш включает все виды кровли, под скатами которых можно обустроить жилое помещение. По строительным нормам мансарду от чердака отличает высота потолка, пригодная для проживания людей и наличие естественного освещения. Для монтажа мансарды подходят следующие разновидности крыш:

1. Двускатная. Классическая крыша дома, состоящая из двух скатов. Чтобы эффективно использовать площадь мансарды, элементы стропильной системы смещают ближе к стенам. Из-за крутизны скатов, высота боковин делает их непригодными для жизни, зато в том месте удобно располагать полки и шкафы для хранения. Угол наклона скатных плоскостей крыши дома для обустройства мансарды должен быть достаточно крутым, эта мера ведет к увеличению массы конструкции и удорожанию строительства.
   Мансардная двухскатная крыша
2. Ломанная. Это двухскатная крыша, скаты которой образованы двумя плоскостями с разным углом наклона. Верхняя, пологая часть крыши позволяет увеличить высоту потолков до приемлемого уровня на большей площади мансарды. Нижние скаты круче верхних, поэтому лучше отводят жидкость с поверхности и не задерживают снеговые массы. Устройство мансардной крыши ломанного типа сложнее и больше весит из-за массивной стропильной системы. Это вариант оптимален для небольшого частного дома. Возведение ломанной крыши трудоемкий процесс, требующий профессиональных навыков и опыта. Ломанная мансардная крыша
3. Четырехскатная. Вальмовая и полувальмовая разновидности четырёхскатной крыши также подходят для обустройства мансардного помещения. Вальмовые скаты, частично или полностью заменяющие собой два фронтона дома снижают эффективность этого варианта. А сложность монтажа и значительный вес конструкции влекут финансовые затраты на закладку глубокого фундамента и элементов деревянного каркаса крыши. Поэтому к размещению мансарды под сводами четырёхскатной крыши прибегает только реконструируют старый дом.

Полувальмовая мансардная крыша

Вальмовая мансардная крыша

Дома с крышей любого типа можно оборудовать мансардой, однако работать с шатровой, односкатной и асимметричной сложнее и дороже, лучше отказаться от этих вариантов в пользу более рациональных – двухскатной или ломанной кровли.

Типы мансардных помещений

Отапливаемое мансардное помещение – реальная альтернатива второму жилому этажу деревянного или кирпичного дома. Дело в том, что увеличение этажности сооружения связано со значительными затратами на капитальный фундамент и сооружение лестницы. Разные конфигурации мансарды используют в зависимости от располагаемой площади и нужд домовладельца:

Схема конфигураций мансарды

• Одноуровневая. Под ломанными или прямыми скатами двускатной крыши располагают только одно жилое помещение. Сооружение мансарды такого типа не сопряжено с увеличением веса кровли, поэтому он подходит для строящихся и реконструирующихся построек. Выполнить расчет и построить чертеж одноуровневой мансарды может даже мастер без опыта. По строительным нормам высота потолков в жилом помещении должна быть 2,5 м и более.
• Одноуровневая с выносной консолью. Устройство мансардной крыши консольного типа размещают под асимметричной крышей. Чтобы увеличить площадь жилого помещения, его часть выносят на пределы периметра сооружения. Выступающую часть мансарды, опирающуюся на столбы, приспосабливают под навес или гараж. Крыша дома с консолями асимметрична, основную часть дома покрывает двухскатная крыша, а консоль – односкатная «заплатка». Консольный вид мансарды возводят, чтобы установить вертикальные окна для естественного освещения. Однако, создать проект и чертежи такой сложности под силу профессиональным архитекторам, а сложная схема стропильной системы не подходит для самостоятельного монтажа.
• Двухуровневая. Если высота крыши превышает 5 м, то в мансардном помещении можно обустроить две комнаты, расположенные на разных уровнях и соединенных лестницей. Такой тип мансарды не надстраивают на уже существующие дома. Двухуровневые помещения планируют на этапе проектирования, учитывают, создавая чертежи фундамента. Схема взаимного расположения стропильной системы специально разрабатывается для сложной, асимметричной геометрии скатов крыши. Второй уровень мансарды опирается на колонны, поэтому надежность конструкции напрямую зависит от правильности расчетов и профессионализма архитектора.

Двухуровневая мансарда

Дизайнеры могут создать из консольных и двухуровневых мансард настоящие шедевры, используя преимущества панорамного освещения, оборудовать оранжерею, детскую или спальню, наполненную свежим воздухом и светом, однако, для самостоятельного монтажа больше подходит простая одноуровневая конструкция.

Преимущества мансарды

Домовладельцы стараются использовать каждую возможности рационализировать расходы при строительстве, поэтому не упускают возможность задействовать пространство под крышей дома. Этот вариант увеличения полезной площади дома имеет следующие преимущества:

Схема расположения материалов в мансардной крыше

1. Минимальная цена 1 кв. м жилого пространства. За счет того, что оборудование мансарды не связно с увеличением затрат на возведение фундамента, стоимость каждого метра в доме обходится дешевле, чем при строительстве двухэтажных сооружений.
2. Рационализация расходов на отопление. Воздушный карман между полом и потолком мансарды, не дает теплу, сгенерированному отопительными приборами, выходить через крышу. Воздух плохо передает тепло, поэтому в первом этаже сооружения будет теплее, что ведет к экономии энергоресурсов.
3. Законченный облик. Оборудование мансарды делает облик дома завершенным и гармоничным, позволяет оборудовать балкон, навес или гараж.
4. Быстрота возведения. Во время строительства мансарды в жилом доме, ну обязательно прекращать эксплуатацию первого этажа. Скорость монтажа позволяет завершить работы по оборудованию мансарды в течение недели.
5. Минимальные затраты. Опытные строители утверждают, что нет способа дешевле заполучить несколько квадратных метров.

Чтобы оборудовать мансардное помещение длина торцевой стена постройки должна превышать 4,5 м, а площадь дома более 7 кв. м, рекомендуемая пропорция высоты к площади – ½.

Естественное освещение мансарды

Наличие естественного освещения – обязательное условие, которое необходимо выполнять, чтобы мансардное помещение считалось жилым по строительным нормам. Есть два пути его организации.

• Установка вертикальных окон. Это самый простой и доступный выход из положения. Окна вертикального типа устанавливают на фронтоны, поэтому для шатровой и односкатной крыши такой способ не подходит. Оптимальная схема размещения окон – на высоте 1,2 м от пола, это позволяет максимально использовать естественный свет в течении светлого времени суток.
• Установка панорамных окон. Панорамные окна тоже относятся к вертикальному типу, их отличает большая площадь светопрозрачной конструкции. Их монтаж используют, чтобы открыть обзор на живописные окрестности. Так как панорамное окно заменяет собой значительную часть фронтона, его рама должна быть специально усилена, чтобы выдержать вес кровли. Стоимость панорамных окон панорамных окон в разы превосходит цену обычных вертикальных. Зависимость размера окон от угла наклона скатов
• Установка мансардных окон. Мансардные окна монтируют не фронтоны, а прямо в скаты кровли. Из-за своего расположения они подвергаются воздействию такой же нагрузки, как поверхность крыши. Мансардные окна оснащают ударопрочным, герметичным стеклопакетом с отталкивающим грязь напылением и усиленной рамой. Благодаря этим характеристикам, они выдерживают огромную массу снега, не протекают во время дождя, не разбиваются от ударов града и веток. Производят мансардные окна с разным механизмом открывания – распашным, поворотным, комбинированным, существуют даже модели, которые трансформируются в небольшой балкон.

Выбирая окна для мансарды, учитывайте, что оно должно гармонировать с материалом кровли, общая площадь окон не может превышать треть поверхности скатов, а размер светопрозрачной конструкции напрямую зависит от угла наклона.

Оборудование вентиляции

Если вы собираетесь утеплять и отапливать мансарду, ее необходимо оборудовать принудительной вентиляционной системой. Холодное подкровельное пространство проветривается самостоятельно с помощью слуховых окон. В качественно утепленной мансарде естественная циркуляция воздуха затрудняется, отчего становится душно, сыро и некомфортно. Чтобы таких проблем не возникало, необходим монтаж:

Схема естественной вентиляции дома

1. Конькового аэратора. Это устройство, устанавливаемое вдоль конькового соединения. Через его систему отверстий нагретый воздух выходит наружу. Конструкция конькового аэратора не дает насекомым и влаге проникнуть под крышу. Коньковый аэратор на мягкой кровле
2. Точечных аэраторов. Точечные аэраторы устанавливают на плоских, односкатных и шатровых крышах, у которых нет конькового соединения. С их помощью кровельный пирог «дышит», отдает влагу в атмосферу, не страдает от конденсата, снижающего эффективность утеплителя. Схема расположения точечных аэраторов – 1 штука на 20 кв. м. Аэратор бутылочного типа
3. Карнизных продух. Через эти элементы, расположенные под свесом крыши, осуществляется забор свежего воздуха.

Расположение элементов принудительной вентиляционной системы на мягкой кровле

Работающая система принудительного вентилирования заставить воздух циркулировать с помощью конвекции – свойства теплого воздуха подниматься наверх, освобождая место для прохладного, забираемого с улицы. Это увеличит срок эксплуатацию стропильной системы, кровельного материала, защитит от плесени и сырости, а также создаст приятный микроклимат в мансарде.

Схема мансардной ломанной крыши с размерами

Существуют готовые чертежи мансардных крыш типового размера доступные для монтажа своими руками, если вы неопытный строитель, то надежнее всего будет остановится именно на таких вариантах.

Мансарда – это не только красивый внешний вид дома, но и реальная возможность увеличить жилые метры, максимально практично и функционально использовать все пространство под крышей дома. Наиболее актуально устройство мансардной крыши в индивидуальном частном строительстве, в загородном доме или на даче.

Чтобы строение было надежным и безопасным, не рухнуло под дополнительными нагрузками, следует правильно выбрать тип крыши, рассчитать уклон, размер, материалы.

В статье подробно разберем, как строится мансардная крыша своими руками, остановимся на технологиях строительства и особенностях конструкций.

Типы мансардных крыш

Сегодня трудно удивить архитектурными изысками в частных застройках, люди стремятся к комфорту и эстетике своих домов. Дизайн мансарды поражает размахом: высокие и низкие, ломаные и обычные скатные, башенки и купола, сложные многоуровневые и самые обыкновенные мансардные крыши венчают строения, придавая каждому свой неповторимый индивидуальный стиль.

Односкатная мансардная крыша самая простая по конструкции, опирается стропильной системой, или фермой, на внешние несущие стены, находящиеся на разном уровне. Обычно такие крыши устраиваются при возведении мансард на небольших дачных домиках, веранд.

Двускатная или щипцовая мансардная крыша — классическая конструкция, которая возводится с помощью наклонных или висячих стропил. Углы уклонов скатов могут быть равномерными или неравномерными.

Вальмовая крыша – это четырехскатная конструкция, не имеющая фронтонов. Два больших ската — трапеции, скаты с торцевых стен – треугольники-вальмы. Полувальмовые – это крыши, у которых с боков трапеции, а с фронтов сначала идет вертикальная стена, а к коньку она срезана под углом.

Шатровая мансардная крыша – это почти вальмовая, но все скаты представляют собой равнобедренные треугольники, которые смыкаются в одной точке. Такая конструкция симметрична и не имеет конька, подходит для квадратных строений.

Многощипковая мансардная крыша – это, по сути, комбинация нескольких двускатных крыш. Конструкция устраивается на домах со сложной геометрией, с изломами и многоугольным основанием. Подобная крыша имеет много ребер и скатов, поэтому требует сложных расчетов и профессиональных навыков, сделать такую крышу своими руками представляется очень сложной задачей.

Ломаная крыша – это классика мансардного строения, форма крыши мансарды позволяет значительно увеличить полезную площадь, и обустроить внутри полноценную жилую комнату, спальню, детскую, кабинет и пр. Конструкция подразумевает наличие нижнего крутого от 60 до 80о, и верхнего пологого 20-30о скатов. Конструкция кровельной системы мансарды усложняется до фермы, скаты состоят из двух стропил, укрепленных стойками и усиленных в местах излома растяжками. Нижний пояс фермы одновременно является основой пола.

Сводчатые, конические, купольные крыши мансарды применяются в элитном частном домостроении, дизайн таких мансард поражает своими изысками. Стропильная конструкция таких мансардных перекрытий достаточно сложна и изготавливается из материалов, поддающихся изгибам.

При комбинировании нескольких типов крыш получаются сложные и необычайно эффектные, красивые мансардные строения. Такой нетрадиционный подход к проектированию мансардной крыши необходим, если дом сложной формы: с выступами, перепадами высоты, достройками. Несмотря на эстетику и завораживающий вид, сложные мансардные крыши имеют существенные недостатки — это множество внутренних углов (ендовых) с малым уклоном, скатные изломы, которые являются зоной риска для целостности кровли, и становятся причиной протечек и сборища снега. Расчет мансардной крыши этого типа требует специальных навыков и знаний, при намерении сделать такую крышу мансарды своими руками, постарайтесь свести к минимуму наличие сложных элементов.

Мансардная крыша, фото основных типов перекрытий, применимых в индивидуальном строительстве: 1. Односкатная 2. Двускатная 3. Многощипковая 4. Вальмовая 5. Подлувальмовая 6. Шатровая 7. Сводчатая 8. Коническая 9. Купольная 10. Классическая мансардная ломаная крыша

Простая двускатная или ломаная крыша мансарды не произведет такого эффекта как комбинированная, зато такая конструкция мансардной крыши много надежней, ее можно рассчитать и построить своими руками. Выбор типа мансардной крыши зависит от архитектурного замысла и плана дома, от того, какой уклон скатов заложен в проекте, характеристик несущей конструкции и выбора материалов для кровли.

Расчет мансардной крыши, угол уклона и выбор материалов

Отметим, что на уклон мансардных скатов влияют кровельные материалы и схема их монтажа, но главным образом, уклоны зависят от географии строительства. В снежных района следует устраивать крутые крыши с маленьким свесом, в южных и почти бесснежных районах можно сделать маленький уклон и свес побольше. Если в регионе сильные порывы ветра, то крыша должна быть пологой, что уменьшит парусность кровли.

Стандартная схема мансардной крыши, такое расположение стропил позволяет максимально полезно использовать площадь чердачного этажа

Таким образом, расчет уклона мансардной крыши базируется на отправных точках:

• желаемая высота внутреннего помещения мансарды;
• архитектурное решение;
• в какой климатической зоне находится объект;
• какой кровельный материал будет использоваться.

Оптимально, если двускатная крыша мансарды наклонена на 45о и выше, а классическая ломаная мансардная крыша своими руками имеет уклон нижних скатов 60о, верхних 30о. Такие уклоны позволяют создать внутри удобное для проживания помещение, если грамотно продумать интерьер мансарды.

Крыши домов с мансардой, фото преимуществ и недостатков внутреннего пространства при разном типе крыш

Классическая ломаная мансардная крыша своими руками, помимо стропил, предусматривают в конструкции стойки, подкосы, затяжки, подвесы. Размер сечения конструктивных элементов вычисляется при расчете стропильной системы.

Как построить мансардную крышу, оптимальные пропорции крыши относительно ширины дома

Важно: Угол наклона ската крыши в 60о позволяет пренебречь нагрузками от осадков. Чем больше наклон стропильной конструкции, тем длиннее стропила и больше площадь кровли, но меньше полезная внутренняя площадь.

Максимальная нагрузка от осадков на кровлю достигается при уклоне крыши в 30о, при 45о дождь и снег не задерживаются.

Таблица, как зависит выбор кровельного материала от угла наклона скатов мансардной крыши

Чтобы рассчитать угол наклона индивидуально, прежде следует определиться, на какой высоте будет крепиться конек. Допустим:

• ширина торца (фронтона) 10 м, делим пополам: 8/2=4;
• оптимальная высота крыши в коньке 2,4 м.

Здесь нам потребуется школьный курс геометрии: Синус угла в прямоугольном треугольнике равен отношению прилежащего катета к противолежащему катету:

Sin В = 4/2,4 = 1,67

Открываем таблицу Брадиса и видим, что такому значению синуса соответствует угол приблизительно в 59о, округляем значение. Таким образом, наш искомый угол наклона ската приблизительно 60о.

Технология строительства мансардной крыши

Ломаная мансардная крыша, чертежи которой представлены в статье, наиболее популярный вид строительства мансардного этажа у частного застройщика, поэтому разберем ключевые этапы ее строительства. Типовые проекты мансардных крыш не нуждаются в дополнительных расчетах, что значительно облегчает монтаж, и позволяет сократить финансовые расходы на изготовление индивидуального проекта.

Каркас мансардной крыши, схема основных элементов конструкции

Перед тем, как сделать мансардную крышу, по периметру закладывается специальный опорный брус. Если дом деревянный, брус либо бревно, то мауэрлатом послужит верхний венец стен. В кирпичном, каменном, монолитнобетонном или пенобетонном доме по периметру прокладывается слой гидроизоляции (2 слоя рубероида, битумно-полимерные мастики), заподлицо с внутренней стороной несущих стен устанавливается деревянный брус – мауэрлат, который позволяет равномерно распределить нагрузки от кровли и осадков на основание и по всем несущим конструкциям. Снаружи мауэрлат закладывается облицовочным материалом, видно должно оставаться 30 мм бруса, чтобы нагрузки приходились исключительно на брус, а не на облицовку.

Схема установки и крепления мауэрлата и стропил

Совет: брус для мауэрлата должен быть с поперечным сечением 100*100 или 150*150 мм.

Затем производим монтаж балок перекрытия, сначала укладываем брус по краям, проверяем уровнем правильность геометрии, прикрепляем. Натягиваем по верхней плоскости шнурок и устанавливаем остальные балки на расстоянии 500-600 мм друг от друга. Если до нужного уровня высоты не хватает, то подкладываем рейки, если наоборот, то стесываем мауэрлат. Вынос балок задает ширину карниза, обычно это 300-500 мм. Далее устанавливаем короткие балки с шагом в 1000 мм для устройства фронтового отлива.

Совет: Крепёж к мауэрлату может быть гвоздями на 150, стропильными уголками на саморезы.

Устанавливаем каркас

Чтобы установить скелет, выставляем по отвесу или уровню вертикальные стойки-балки и закрепляем на временные распорки. Сначала устанавливаем крайние, по углам, натягиваем шнур и выставляем средние с шагом не более 3 м.

Высота стоек зависит от формы крыши, предусмотренной проектом, обычно она равна расстоянию от земли до мауэрлата (высоте 1 этажа) или +100 мм от желаемой высоты чистового потолка. Стойки стягиваем сверху прогонами – досками 150*50 мм.

Строительство мансардной крыши, как правильно установить боковой прогон

На прогоны с помощью кровельных уголков крепим ригеля-затяжки – в мансардной крыше это бруски, связывающие боковые прогоны, с сечением 200*50 мм. Прогиб затяжек устраняется с помощью последующего устройства подвесок к стропилам, а пока стропильная система не установлена, рекомендуется установить временные подпорки.

Монтаж мансардной крыши, затяжки сверху скрепляются доской, что придает конструкции жесткость

Стропильная система

Предварительно следует изготовить шаблон из досок 20х150 мм: прикладываем доску к мауэрлату и к боковому прогону, делаем пометки, отпиливаем, и шаблон готов. Так как строения зачастую имеют погрешности в геометрии, лучше сделать запил по верхнему прогону, а по мауэрлату запиливаться по месту.

Крыша мансардного типа, установка боковых стропил

Если длина ската больше стандартной 6-метровой доски, то рекомендуется заказать специальный пиломатериал под ваши размеры. Но если такой возможности нет, то доски сращиваются, для этого снизу нашивается обрезок доски длиной 1,5-2,0 м, но под него придется установить стойку.

Стропила крепятся к боковому прогону тремя гвоздями, к мауэрлату на металлические пластины, саморезами и гвоздями, либо на скобы.

Крыша-мансарда, своими руками устанавливаем боковые стропила, способы крепления

Делаем шаблон для верхних стропил. Берем доску и закрепляем ее на крайнем ригеле посередине, строго вертикально, один край доски должен совпадать с центральной осью мансардной крыши. Прикладываем брус, отчерчиваем нижний и верхний запил.

Мансарда двухскатной крыши, как сделать шаблон для верхних скатов

На земле выпиливаем шаблон, делаем левое и правое стропила и монтируем их на крыше. На мансардной ломаной крыше не используется коньковый брус, поэтому стропила крепятся подкосом. По такому же принципу устанавливаем остальную верхнюю стропильную систему.

Как правильно построить мансардную крышу, установка подкосов (сверху) и монтаж верхнего ската

Висячие стропила представляют собой треугольник – простейшая ферма, но такая конструкция не передает распорные нагрузки на несущие стены, поэтому следует установить затяжки.

Каркас мансардной крыши, способы установки затяжек на висячие стропила

После монтажа стропильной системы устанавливается и обшивается фронтонный (торцевой) каркас, конструкция усиливается в местах, где будут установлены окна. Затем изготавливаются обрешетка, карниз, свесы и отливы.

Четырехскатная мансардная крыша, монтаж фронтонов

Ломаная мансардная крыша: описание

Ломаная крыша отличается от обычной тем, что её скат состоит из нескольких частей с различным уклоном.

Скаты ломаной крыши состоят из двух или более частей, расположенных в разных плоскостях

Обычно их две, но может быть и больше. От конька к карнизу уклон постепенно увеличивается:

• верхняя часть ската обычно является достаточно пологой;
• последующие — всё более крутыми.

Таким образом, ломаная крыша по своей сути схожа с крышей полукруглой, только является более простой в реализации.

Чаще всего встречается двускатная ломаная крыша, по торцам которой возводятся фронтоны — вертикальные ограждающие элементы, представляющие собой продолжение стен. Фронтон, выполненный из того же материала, что и стена, является довольно массивным, и это нужно учитывать при проектировании фундамента. Более лёгким является каркасный фронтон, который состоит из стоек и закреплённой на них обшивки из досок или листового материала. Такой фронтон можно утеплить изнутри, тогда как каменный — только снаружи.

Несколько интереснее смотрится четырёхскатная ломаная крыша, но строится она более сложно, а объём чердачного пространства при этом заметно сокращается.

У мансардной ломаной четырехскатной крыши все скаты могут иметь одинаковую длину, но в некоторых случаях боковые элементы делают короче

Если форма строения в плане является квадратной, скаты крыши сходятся в одной точке — такая крыша называется шатровой.

Поскольку ломаную крышу почти всегда возводят с целью обустройства мансарды, она часто включает в себя сопутствующие жилому помещению конструктивные элементы:

1. Мансардные окна. Они располагаются на скатах, поэтому обращены вверх и не могут быть защищены козырьком. Из-за этого приходится применять специальные виды стекла (закалённое или триплекс) и уделять особое внимание герметизации стыка между окном и кровельным покрытием, что приводит к удорожанию изделия.Мансардные окна могут иметь разную конструкцию, но всегда устанавливаются в скатах крыши под углом
2. Балкон. Наличие балкона делает жизнь в мансарде гораздо более комфортной. Этот элемент проще всего расположить со стороны фронтона. Для того чтобы пристроить его со стороны ската (сделать кровельный балкон), придётся вносить изменения в стропильную систему, при этом её расчёт будет несколько более сложным.Балкон со стороны фронтона обустроить проще, чем кровельный
3. «Кукушка» или «кукушатник». Представляет собой выступ с вертикальной стенкой и собственной крышей. Название объясняется тем, что этот элемент напоминает ходики с кукушкой.В «кукушатник» можно вмонтировать обычное окно, которое будет расположено вертикально

Выгод от устройства «кукушки» несколько:

• появляется возможность установить обычное окно, которое стоит намного дешевле мансардного;
• увеличивается полезный объём мансарды;
• можно гармонично вписать в мансарду небольшое помещение — кладовку или туалет.

Сегодня ломаные мансардные крыши всё чаще оборудуют новейшей разновидностью балкона — балконом-окном. В сложенном виде такая конструкция представляет собой окно, состоящее из двух стыкующихся по горизонтальной линии частей. Если же обе части выдвинуть вперёд, окно превращается в балкон с козырьком.

При выдвижении частей окна вперёд и вверх оно превращается в балкон

Фронтон двускатной ломаной крыши может выполняться с эркером — полукруглым или многогранным остеклённым выступом, который часто именуют фонарём.

Стропильная система ломаной крыши

При возведении ломаной крыши с каждой стороны стропильной фермы вместо одного стропила приходится применять два, вследствие чего конструкция несколько усложняется. Поступают так:

1. На балку перекрытия устанавливают П-образный элемент.
2. Справа и слева на него опирают боковые стропила, подошва которых устанавливается на мауэрлат.
3. Сверху располагают «домиком» более пологие стропила, которые называются коньковыми.Стропильная ферма состоит из двух видов стропил — боковых и коньковых

В цельную конструкцию фермы объединяются при помощи горизонтальных брусьев — прогонов, прикрепляемых к стойкам П-образного элемента сверху.

Таким образом, в ломаной крыше применяются стропила двух видов: боковые являются наслонными, коньковые — висячими, только затяжка от них находится в верхней части стоек. Такую стропильную систему называют комбинированной.

В качестве дополнительного усиления применяются такие же элементы, как в обычной стропильной системе:

• коньковый узел связывается с затяжкой вертикальным брусом — бабкой;
• боковые стропила могут укрепляться наклонными подпорками (подкосами), низ которых находится у основания стойки.

При необходимости встроить в ломаную крышу «кукушатник» или балкон стропильную систему приходится ослаблять, формируя в ней проём.

Стропильная система крыши ослабляется при формировании в ней проёма под «кукушку» или балкон

В каждом случае расчёт выполняется по индивидуальной методике, зависящей от размеров конструктивного элемента и привнесённых в стропильную систему изменений. Важно правильно подобрать сечение обрамляющих проём деталей, чтобы их прочность компенсировала ослабление конструкции.

Если проектом предусмотрено мансардное окно, то в месте его расположения между стропилами нужно закрепить бруски — они послужат опорами для оконной конструкции.

Проектирование ломаной крыши

Упрощённо процесс проектирования ломаной крыши можно представить так:

1. Вычерчивают поперечный разрез строения в масштабе.
2. Отмечают положение конькового узла: он должен располагаться на высоте от 2,5 до 2,7 м над перекрытием.
3. С учётом желаемых размеров мансардного помещения изображают П-образный элемент (после обшивки стойки превратятся в стены, затяжка — в потолок).
4. Соединяя узловые точки П-образного элемента с коньковым узлом и верхними гранями стен, обозначают положение стропил.При проектировании ломаной крыши необходимо рассчитать тип и места установки дополнительных элементов, увеличивающих прочность конструкции

Для дальнейших расчётов необходимо знать длину стропил и углы их наклона.

Расчёт сечения стропил

Чтобы подобрать стропила, необходимо оценить приходящуюся на них нагрузку от снега и ветра. Для различных регионов установлены свои нормативные значения — их можно найти в СНиП «Строительная климатология» (за номером 23–01–99*).

Нормативные значения снеговой нагрузки:

• зона I: 0,8 кПа (80 кг/м2);
• зона II: 1,2 кПа (120 кг/м2);
• зона III: 1,8 кПа (180 кг/м2);
• зона IV: 2,4 кПа (240 кг/м2);
• зона V: 3,2 кПа (320 кг/м2);
• зона VI: 4 кПа (400 кг/м2);
• зона VII: 4,8 кПа (480 кг/м2).

Зона VIII считается экстремальной, так что строить мансардную крышу в ней не рекомендуется.

Снеговую нагрузку для расчёта выбирают в зависимости от местоположения объекта

Нормативные значения ветровой нагрузки:

• зона 1а: 24 кг/м2;
• зона 1: 32 кг/м2;
• зона 2: 42 кг/м2;
• зона 3: 53 кг/м2;
• зона 4: 67 кг/м2;
• зона 5: 84 кг/м2;
• зона 6: 100 кг/м2;
• зона 7: 120 кг/м2.Территория России делится на врсемь основных зон, каждая из которых характеризуется соответствующей величиной ветровой нагрузки

На основании нормативных нагрузок с учётом параметров крыши вычисляются нагрузки расчётные — по ним и подбираются стропила.

Для определения расчётной снеговой нагрузки надо нормативное значение умножить на коэффициент, учитывающий уклон ската: P = Pn * k. Величина k составляет:

• для скатов с уклоном до 25о – 1,0;
• от 25 до 60о – 0,7;
• более 60о – 0 (для таких уклонов снеговая нагрузка вообще не учитывается).

При вычислении расчётной ветровой нагрузки нормативная величина умножается на два коэффициента: W = Wn * k * c.

Коэффициент k учитывает наличие препятствий для ветра в месте строительства и высоту здания.

Таблица: поправочный коэффициент для расчёта ветровой нагрузки (учёт высоты здания и типа местности)

Зона	Высота строения (z)
	не более 5 м	от 5 до 10 м	от 10 до 20 м
А	0,75	1	1,25
Б	0,5	0,65	0,85
В	0,4	0,4	0,55

Под зонами в таблице следует понимать:

1. А: побережья водоёмов и другие открытые участки, территории без лесных массивов (степи, тундра и пр.).
2. Б: участки с лесом, городскими домами и другими препятствиями для ветра (в том числе рельефными складками) высотой от 10 м.
3. В: плотно застроенный городской массив, в котором средняя высота зданий составляет 25 м.

Коэффициент С зависит от конфигурации крыши и преобладающего направления ветра.

Таблица: поправочный коэффициент для расчёта ветровой нагрузки (учёт конфигурации крыши и направления ветра)

Уклоны, град.	При ветре в скат крыши					При ветре во фронтон
	F	G	H	I	J	F	G	H	I
0	—	—	—	—	—	-1.8	-1.3	-0.7	-0.5
15	-0.9	-0.8	-0.3	-0.4	-1.0	-1.3	-1.3	-0.6	-0.5
	0.2	0.2	0.2
30	-0.5	-0.5	-0.2	-0.4	-0.5	-1.1	-1.4	-0.8	-0.5
	0.7	0.7	0.4
45	0.7	0.7	0.6	-0.2	-0.3	-1.1	-1.4	-0.9	-0.5
60	0.7	0.7	0.7	-0.2	-0.3	-1.1	-1.2	-0.8	-0.5
75	0.8	0.8	0.8	-0.2	-0.3	-1.1	-1.2	-0.8	-0.5

Отрицательное значение коэффициента C говорит о том, что на участок крыши со стороны ветра действует подъёмная сила. При её наличии давление воздушных масс на кровлю будет снижено, но нужно предусмотреть надёжное крепление для предотвращения отрыва.

Далее вычисляется сумма расчётных нагрузок от снега и ветра, после чего на её основании подбирается сечение стропил. В большинстве случаев для изготовления стропил применяется хвойная древесина 1-го и 2-го сорта, все расчёты для которой уже сделаны и сведены в специальные таблицы.

Таблица: зависимость длины стропильной ноги от её сечения и шага между стропильными фермами

Сечение стропил, мм	Величина снеговой и ветровой нагрузок (суммарная)
	100 кг/м2			150 кг/м2
	Шаг между стропильными фермами, мм
	300	600	900	300	600	900
40 х 89	3,11	2,83	2,47	2,72	2,47	2,16
40 х 140	4,9	4,45	3,89	4,28	3,89	3,4
50 х 184	6,44	5,85	5,11	5,62	5,11	4,41
50 х 235	8,22	7,47	6,5	7,18	6,52	5,39
50 х 286	10,00	9,06	7,4	8,74	7,66	6,25

Для прочих пород древесины и даже для других сортов хвойной древесины значения будут другими.

Шаг между стропилами можно варьировать в довольно широких пределах, но оптимальной всё же следует считать величину в 600 мм. При таком шаге стропильная система получается наиболее прочной, кроме того, в неё удобнее крепить утеплитель (такой шаг соответствует стандартной ширине плит).

Прочие элементы стропильной системы

Помимо стропил в состав каркаса крыши входят:

1. Балки перекрытия: при опирании только на наружные стены минимально допустимым является сечение 200х100 мм, при наличии внутренних несущих стен — 150х100 мм. В любом случае сечение нужно проверить расчётом.
2. Мауэрлат: в этом качестве используется брус 150х100 мм или 150х150 мм.
3. Стойки: в зависимости от нагрузки используют брус сечением от 100х100 мм до 150х150 мм.
4. Контробрешётка: доски шириной 100–150 мм и толщиной 50–70 мм.
5. Обрешётка: доски, рейки или водостойкая фанера в зависимости от того, что будет использоваться в качестве кровельного покрытия.
6. Черновой пол, крепления и деревянные накладки для некоторых узлов: необрезная доска различной толщины.

Видео: расчёт стропильной системы мансарды

Строительство ломаной крыши своими руками

Стропильные фермы можно собирать на земле. Но тогда для их доставки на крышу понадобится грузоподъёмная техника, которой индивидуальный застройщик располагает далеко не всегда. Поэтому в частном строительстве стропильная система преимущественно возводится прямо на месте:

1. Верхний обрез наружных стен застилается рубероидом, после чего на них укладывается мауэрлат. Если он состоит из нескольких коротких брусьев, они должны соединяться косым прирубом и скрепляться болтами. К стене мауэрлат можно крепить анкерными болтами диаметром 12 мм, но лучше заранее вмуровать в стену шпильки того же диаметра. В любом случае крепёж должен быть внедрён в кладку на 150–170 мм. Также иногда вмуровывают отожжённую проволоку диаметром 3–4 мм, при помощи которой брус обвязывают.Для крепления мауэрлата к стене из бетонных блоков используются шпильки, вмурованные в кладку на этапе заливки армопояса
2. Далее укладывают балки перекрытия. Их концы опираются на наружные стены и скрепляются с мауэрлатом скобами или уголками. Если балки опираются и на внутренние стены, те также должны быть застелены рубероидом.
3. Отступив влево и вправо от середины балки расстояние, равное половине ширины мансардного помещения, устанавливают стойки. Те должны располагаться строго вертикально, поэтому их сначала нужно «прихватить» гвоздями и только после выравнивания по отвесу или уровню закрепить окончательно. В качестве крепежа используются деревянные накладки и специальные уголки.Для надёжного крепления элементов кровельного каркаса применяются различные металлические пластины и уголки
4. Установив обе стойки, завершают создание П-образного элемента путём монтажа верхнего ригеля (он играет ту же роль, что в обычной стропильной системе затяжка). Ригель скрепляется со стойками при помощи фасонных уголков.Вертикальные стойки, скреплённые верхними горизонтальными ригелями, образуют каркас мансардного помещения
5. По обе стороны от П-образного элемента устанавливают боковые стропила. Для установки на мауэрлат в нижнем торце у них должен быть вырезан паз, который обеспечит надёжность соединения. Каждая стропильная лага крепится к мауэрлату скобами.
6. В том случае если длина боковых стропил превышает максимально допустимую для выбранного сочетания сечения бруса, нагрузки и межстропильного шага, под них следует установить подкосы. Кроме того, для усиления стропильной конструкции могут применяться схватки и дополнительные стойки.Для усиления стропильной системы устанавливают дополнительные стойки, прогоны и схватки
7. Закончив работы на нижнем ярусе, переходят к верхнему: на П-образный элемент устанавливают коньковые стропила. Место, где они упираются друг в друга, должно быть скреплено болтами (вместо шайб часто применяют стальные пластины) или стальными накладками.
8. Далее место стыка коньковых стропил (коньковый узел) и середина ригеля П-образного элемента связываются вертикальным брусом — бабкой.
9. Завершив строительство одной стропильной фермы, переходят к следующей. Фермы возводятся в таком порядке: сначала крайние, между которыми натягиваются нити, затем по этим нитям — промежуточные.
10. В завершение фермы связываются горизонтальными прогонами.После установки всех стропильных ферм их связывают горизонтальными прогонами

Последующие манипуляции с ломаной крышей — монтаж кровельного настила и утеплителя — ничем не отличаются от производимых на обычной крыше:

1. Стропила застилаются гидроизоляционной плёнкой, которая фиксируется контробрешёткой (доски, набиваемые сверху на стропила параллельно им).
2. На контробрешётку поперёк стропил набивается обрешётка.Контробрешётка набивается вдоль стропил для формирования вентиляционного зазора, а затем на неё укладывается обрешётка под кровельное покрытие
3. Монтируется кровельное покрытие.
4. В межстропильное пространство устанавливаются плиты утеплителя, после чего стойки обшиваются досками или гипсокартоном.

Контробрешётка обеспечивает наличие продуваемого зазора под кровельным материалом, благодаря которому исключается конденсация на нём пара (влага будет удаляться сквозняком). Если в качестве гидроизоляции применяется паронепроницаемая плёнка, то между ней и утеплителем тоже должен быть зазор.

Зазоры должны быть продуваемыми: в карнизе и под коньком необходимо оставить отверстия, которые обеспечат циркуляцию воздуха.

Если сечения отверстий не хватает (при проектировании выполняется отдельный расчёт для кровельной вентиляции), на крыше устанавливают устройства для улучшения циркуляции — аэраторы.

Видео: как сделать мансардную крышу

Способы увеличения размеров мансардного помещения

Описанная здесь конструкция стропильной системы ломаной крыши является, можно сказать, классической. Однако при желании её можно несколько видоизменить.

Установка балок перекрытия с выносом за стены

Суть решения: чердачное перекрытие набирается из балок, превосходящих по своей длине ширину строения. Балки укладываются на мауэрлат и крепятся к нему.

При таком исполнении боковые стропила устанавливаются уже не на мауэрлат, а на концы балок перекрытия. Соответственно, мансарда становится более просторной.

За счёт выноса балок перекрытия и стропил можно не только увеличить размеры мансардного помещения, но и сделать надёжный козырёк над входом

Отказ от стоек

В этом варианте устройства стропильной системы стойки остаются, но они смещаются ближе к наружным стенам, превращаясь в подпорки для боковых стропил. При этом стык бокового и конькового стропила, который теперь не имеет опоры, нужно скрепить настолько прочно, чтобы пара стропил превратилась в цельную балку ломаной формы.

Для этого применяют стальные накладки толщиной не менее 4 мм и несколько шпилек. Накладки нужно вырезать так, чтобы по своей форме они соответствовали узлу, в котором стропила стыкуются.

Если места стыка боковых и коньковых стропил скрепить мощными пластинами и резьбовыми шпильками, можно отказаться от стоек и значительно увеличить размер мансардного помещения

При такой конструкции стропил мансардное помещение также получает дополнительный объём.

Прозрачная крыша

Если мансарда не рассматривается в качестве места для постоянного проживания, её можно покрыть прозрачной кровлей и использовать как летнюю веранду. Кровельным материалом в этом случае выступает монолитный поликарбонат. В сравнении со стеклом он выигрывает по нескольким параметрам:

• стоит дешевле;
• является пластичным;
• имеет малый вес.

Для крепления поликарбоната монтируется простой каркас без утепления

Листы поликарбоната фиксируются в каркасе, который набирается из специальных профилей. При этом нужно учитывать, что пластик имеет высокий температурный коэффициент расширения, так что крепить его нужно с соблюдением следующих правил:

• зазор между саморезом и краями крепёжного отверстия должен составлять 1–1,5 мм (разность диаметров, соответственно, равна 2–3 мм);
• закручивать саморезы нужно без особых усилий, чтобы только прихватить лист, а не прижимать его намертво.

В этом случае мансардная крыша строится по правилам холодного чердака: утепляется не кровля, а чердачное перекрытие. Размеры мансарды в этом случае остаются прежними, но увеличиваются чисто визуально, за счёт большего количества света, проникающего в помещение.

Видео: интересный вариант мансарды

Особенности эксплуатации ломаной мансардной крыши

Ломаная крыша отличается от крыши нежилого чердака тем, что после утепления и устройства стен её стропильная система становится недоступной для осмотра. Таким образом, своевременное выявление подгнилостей в древесине, которые могут появиться в результате протечек, становится невозможным.

По этой причине крышу следует регулярно подвергать осмотру на предмет нарушения герметичности, особенно в местах прохода через кровлю дымовой трубы и вентиляционных выходов, примыканий основного кровельного покрытия к покрытию «кукушки» и т. д. При малейших сомнениях потенциально опасные места нужно заделывать герметиком для наружных работ. Кроме этого, следует выполнить некоторые профилактические мероприятия:

1. Оборудовать мансардную крышу системой антиобледенения. Она состоит из греющих кабелей, которые укладываются по скатам и в элементах водостока. Придётся выделить средства на эксплуатационные затраты — нужно будет платить за расходуемую системой электроэнергию, но зато крыша будет гарантированно защищена от повреждения сползающим льдом.Греющий кабель укладывается по скатам и водостокам и предохраняет кровлю от образования снежных сугробов и обледенения
2. В только что построенной крыше стропила и другие деревянные элементы, если они не были предварительно высушены, могут давать усадку. На этот случай не нужно торопиться с монтажом утеплителя и обшивки, чтобы иметь возможность подтягивать гайки на болтах и шпильках.
3. Следить за состоянием отверстий в карнизе, коньке и аэраторах, через которые в подкровельное пространство проникает воздух. В случае засорения их следует своевременно очищать: при отсутствии движения воздуха на деревянных элементах будет конденсироваться влага, что спровоцирует их быструю порчу. Столь же нежелательной является конденсация влаги на нижней поверхности кровельного покрытия.
4. Осматривать состояние защитных решёток, установленных в карнизных продухах (отверстиях для поступления воздуха). Их загрязнение значительно сокращает пропускную способность, в результате чего кровельная вентиляция не сможет работать с предусмотренной проектом эффективностью.
5. Если кровля является фальцевой, регулярно уплотнять фальцы. При отсутствии полимерного покрытия стальной кровельный материал следует каждые три года окрашивать масляной краской.
6. Очищать водосточные желоба от листьев и прочего мусора осенью.Осенью нужно периодически очищать водосточные желоба от листьев, веток и мусора
7. Удалять снег с крыши зимой. Во избежание повреждения кровельного покрытия снег убирают не полностью, а оставляют слой толщиной 5 см. Тонкий слой льда, если он есть, также не трогают, поскольку при его удалении с большой вероятностью можно повредить кровлю. Если крыша укрыта шифером, то с неё удаляют только рыхлый снег: шифер ввиду его хрупкости очень легко можно разрушить.

Ремонт ломаной крыши

Способ восстановления функциональности крыши зависит от характера повреждений. Рассмотрим наиболее распространённые:

1. Деформировались стропила. Если они были подобраны с ошибкой либо древесина оказалась меньшей сортности, может иметь место чрезмерный прогиб. В таком случае стропила нужно усилить путём установки под проблемные места подпорок.
2. Кровельное покрытие утратило герметичность. Методика восстановления влагонепроницаемости кровельного материала зависит от его вида.

Появляющиеся в фальцевой кровле свищи можно закрывать мешковиной или стеклотканью, а затем промазывать замазкой. Для её приготовления нужно взять следующие компоненты:

• олифа: 2 массовых части;
• тёртый сурик: 1 часть;
• тёртые белила: 2 части;
• мел: 4 части.

Также с большим успехом с целью ремонта применяют мастики на основе эпоксидной смолы.

При обширных повреждениях устанавливаются заплаты либо осуществляется замена кровельного листа.

Если металлическая кровля была окрашена, и краска кое-где облупилась, важно это место как можно быстрее подкрасить, не дожидаясь появление очагов коррозии и их распространения на всю кровлю. Окрашивание применяют и для оцинкованных деталей, например, водосточных желобов, если на тех в результате износа цинкового покрытия появилась ржавчина.

Для покраски металлических кровель применяются специальные краски, предназначенные для наружных работ

Сегодня для ремонта прорех в кровле часто применяют кровельные мастики, которые в обиходе называют жидкой резиной. Мастика представляет собой битумно-полимерный или полимерный состав и может выпускаться как в однокомпонентном, так и в двухкомпонентном исполнении. Через некоторое время после нанесения она твердеет и действительно становится похожей на резину.

Сроки службы различных мастик отличаются и зависят от состава:

• битумно-полимерные мастики «Эламаст», «Вента-У», «Гекоплен» служат 15 лет;
• битумно-латексная «БЛЭМ-20» — 20 лет;
• бутилкаучуковые и хлорсульфополиэтиленовые «Поликров М-120», «Поликров М-140» и «Поликров-Л» — 25 лет.

С определённой периодичностью, которая зависит от вида кровельного покрытия и сложности крыши, необходимо проводить её капитальный ремонт. Обычно он выполняется так:

1. Снимается кровельное покрытие, обрешётка, контробрешётка, гидроизоляционная плёнка, утеплитель и пароизоляционная плёнка.
2. Стропила осматриваются на предмет повреждений плесенью или грибком. Если такие места имеются, их зачищают и обрабатывают антисептическими составами.
3. При наличии в стропилах трещин или расслоений их заделывают клейкими лентами или герметиком, чтобы предотвратить поступление влаги.
4. Поверх стропил настилается новая гидроизоляционная плёнка. Она должна плотно прилегать к стропилам, для чего используют двусторонние клейкие ленты. Затем плёнка прижимается контробрешёткой.

Клейкая лента будет держаться только на строганой древесине. Если стропила имеют шероховатую поверхность, плёнку нужно приклеивать клеем на основе полиуретана или синтетического каучука.

По сложности ломаная крыша значительно превосходит обычную: в ней больше узлов, более сложным является и расчёт. Но овчинка стоит выделки: построив ломаную крышу, вместо низкого тесного чердака вы получите просторную, высокую мансарду, в которой можно жить с большим комфортом. Наши советы помогут не только правильно соорудить такую крышу, но и сделать срок её службы максимально долгим.

• Надежда Хоменко