Ломаная крыша кирпичного дома с мансардой

Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить потери тепла через крышу — вот задачи, которые решает мансарда. При наличии некоторого запаса прочности у фундамента таким способом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекает еще то, что построена мансардная крыша своими руками может быть даже без наличия особых строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам.

Окна в обычном этаже располагаются в стенах. В мансардах стен нет или почти нет. Их заменяет кровля. Потому и окна делают особенными: они не только должны пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыша намного больше, чем на стенах.

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.

Плюсы наклонного мансардного окна:

• большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
• поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
• относительно легкая установка.

При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с ростом угла наклона. На какой высоте удобнее установить такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости о наклона, смотрите на фото.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Конструкция ломаной мансардной крыши такова, что свесы можно опустить довольно низко, придав дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняют не только декоративную роль. Они еще закрывают верхнюю часть стены от осадков и отводят основную массу воды подальше от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виде, что при сильных ветрах они увеличивают парусность. Из-за этого необходимо использовать более мощные доски и балки. Потому размер свеса крыши выбирают исходя из нескольких соображений, основное из которых — погодные условия.

Зависит от кровельного материала, но больше всего — от региона и погодных условий. Классический вариант приведен на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости пола мансарды наклонены на 60°, верхние — на 30°. Исходя из этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что согласно СНиП высота потолка в мансарде не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это — чердак. Комфортно же себя человек будет чувствовать, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого по правилам геометрии рассчитываете требуемые длины.

Углы наклона в классической варианте

При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.

Вообще же наклон боковых поверхностей обычно колеблется между 45° и до 80°. Чем круче скат, тем большей парусность он обладает, это необходимо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более пологие крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.

Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)

Для изготовления каркаса ломаной крыши своими руками чаще всего используют пиломатериалы из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров крыши, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага установки стропил. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

Выше на рисунке приведет чертеж каркаса с висячими стропилами. Он может быть реализован только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посредине (мансарда получится разделенной на две части рядом балок).

Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.

Есть второй способ добиться похожего эффекта — установить схватки — на рисунке они только намечены еле видными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три, в этих местах устанавливают схватки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Мансардная ломанная крыша небольшого дома (ширина не более 6-7 метров) строилась уже столько раз, что на основании опыта можно сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависимы от других материалов. Например, шаг установки стропил завязан с параметрами утеплителя. Чтобы при утеплении было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собрались использовать минеральную вату, ее ширина 60 см. Тогда стойки нужно устанавливать так, чтобы просвет между двумя соседними был 57-58 см и не больше.

Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.

Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.

Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.

Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если дом сложен из бруса или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.

Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.

Как крепить мауэрлат и стропильные ноги к нему

При сборке всех элементов используют длинные гвозди — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой. Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.

Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.

Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.

Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).

Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.

При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).

Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).

Один из этапов строительства мансардной крыши своими руками

Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.

Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.

Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см

После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.

Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.

Как можно сделать верхний треугольник на ломаной крыше

Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.

Верхняя часть фиксируется укосами, прибитыми к проложенному в середине брусу

Га этом можно считать, что мансардная крыша своими руками собрана. Остается смонтировать кровельный материал и заняться утеплением (можно в таком порядке, можно одновременно). Особенности утепления мансардных крыш описаны тут.

При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.

Как сделать соединение элементов стропильной системы ломаной крыши

Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.

Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

Мансардная крыша является чердаком здания, приспособленным для жилья.

Мансарда может являться третьим этажом, которая расположена непосредственно под кровлей здания. Мансардное помещение лучше рассчитывать на этапе проектирования.

Иногда утеплить чердак возможно в обжитом здании, но при этом может возникнуть необходимость дополнительно утеплять кровлю. Если вы уже решились самостоятельно строить дом с мансардой, то в первую очередь вам необходимо подобрать, какие виды мансардных крыш подойдут именно для вас.

Обустройство жилого помещения на чердаке чаще всего связано с главным преимуществом мансарды — увеличением жилой площади: наличия дополнительных комнат для проживания.

Другими достоинствами мансарды являются:

• Декоративная привлекательность здания в связи с определенной конструкцией кровли;
• Обустройство мансарды можно производить не в новом доме, а уже обжитом, не выезжая из дома;
• Возможность утеплить помещение своими силами (без специальной техники).

Кроме того, затраты на возведение пристройки при необходимости увеличения площади для проживания будут более существенными, чем затраты на обустройство мансардного помещения.

К недостаткам можно отнести оборудование дополнительного обогрева мансарды, гидроизоляции и принудительной вентиляции. Кроме того, необходимо установить специальные окна.

Уклон стен также можно отнести к недостаткам мансардного помещения, так как он снижает дополнительную площадь помещения, но зато есть возможность возводить мансарду в несколько уровней.

Проекты мансардных крыш частных домов:

Четырехскатная мансардная крыша

Двускатная мансардная крыша

Устройство крыши под мансарду выглядит следующим образом:

• Внутреннее оформление (гипсокартон, штукатурка и т. п.);
• Пароизоляция. Препятствует образованию конденсатной влаги;
• Утеплитель. Сохраняет тепло в помещении, не давая холоду попадать в подкровельные пустоты;
• Стропильная система — основной каркас кровли, на котором держится вся конструкция крыши;
• Гидроизоляция. Слой пленки, который защищает кровельный пирог от попадания влаги снаружи;
• Обрешетка. Деревянная конструкция, на каркасе которой крепятся кровельные материалы;
• Подкровельная пленка. Защитный материал, который защищает всю систему. Выбирается исходя из выбора кровельного покрытия;
• Кровельное покрытие. Основной защитный внешний материал, который является самой мощной защитой крыши от внешних природных факторов.

Кроме того, что необходимо последовательно укладывать все слои материалов, необходимо их правильно устанавливать с учетом вентиляционных зазоров.

Чертеж устройства мансардной крыши

Для оборудования мансарды в чердачном помещении подходят типы кровли, при которых высота будущего мансардного помещения будет соответствовать требованиям по обустройству таких крыш.

Самые распространенные виды крыш под мансарду:

• Односкатные. Конструкция представляет собой плоскость, закрепленную на противоположных стенах различной высоты;
• Двухскатные. Конструкция состоит из двух противоположно лежащих скатов, соединенных в вершине;
• Ломаные. Конструкции похожи на двухскатные, только эти имеют излом, меняющий траекторию наклона ската;
• Вальмовые. Система похожа на четырехскатную крышу, при которой противоположные скаты с торцов — треугольники со кошенным верхом, с боков — трапеции;
• Полувальмовые. Конструкция аналогична вальмовой системе, только с фронтона боковые скаты скошены;
• Шатровые. Конструкция представлена в виде шатра, в виде нескольких граней, имеющих соединение в вершине.

Вид кровли — это всего лишь видимый каркас крыши, в которую встроена мансарда в виде четырехугольника. Конструктивные особенности каждого вида подразумевают наличие опорных точек мансардной конструкции с кровельной.

Кроме типовых форм кровли могут быть одноэтажные и двухэтажные мансарды, которые лучше всего рассматривать во время проектирования, рассчитывая нагрузку на здания и стропильную систему.

Проекты домов с мансардной крышей: фото ниже.

Полувальмовая мансардная крыша

Двускатная крыша мансардного типа

Односкатная мансардная крыша

Четырыхескатная мансардная крыша

Шатровая мансардная крыша

Для оборудования естественного освещения в мансардном помещении необходимо устанавливать окна.

Их можно располагать в самой кровле, на фронтонах или оборудовать в специальных скворечниках. Количество, форма и место расположения окон зависит от конструкции крыши и от предпочтения.

Материал изготовления профиля для окон может быть различным: дерево, ПВХ, алюминий.

Профиль окон выбирается исходя из предпочтений, но стоит иметь ввиду, что для бань окна с деревянным профилем лучше не применять.

В остальных случаях подходят окна с любым профилем.

Мансардные окна различаются по типу конструкции:

• Классические. Окна стандартной прямоугольной или квадратной формы, имеющих раму и подвижную или глухую створку;
• Балконные. Представляют собой двойную форму окна, при которой нижняя глухая часть — парапет балкона, верхняя — открывается наружу;
• Карнизные. Устанавливаются при наличии высокого пристенка. Дополнительный вертикальный элемент устанавливается под открывающейся створкой;
• Наклонные. Двойная конструкция с одной глухой створкой (нижней), другой — подвижной;
• Надставные. Могут быть полукруглой формы, треугольной. Встраиваются в крышу, несут также декоративную функцию;
• Туннель для света. Выход света проходит через светоотражающий тоннель, который расположен в чердачной части над мансардой.

Кроме формы окон, их можно классифицировать по типу открывания:

• С центральной осью для поворота;
• С боковым типом открывания в виде люка;
• С нижнем расположением оси поворота при которой открывание происходит наружу;
• С приподнятым расположением оси.

Учитывая то, что мансардные окна могут иметь труднодоступное расположение, производители изобрели электронное регулирование: окна можно открывать и закрывать при помощи дистанционного управления пультом.

Мансардное окно с балконом

Мансардные крыши конструктивно сложнее обычных крыш с чердаком, поэтому к ним предъявляются иные требования:

• Необходимо обеспечить полную гидроизоляцию по всему периметру мансарды;
• Важно позаботиться о звукоизоляции, особенно, если внешнее покрытие металлическое;
• При проекте стропильной конструкции необходимо тщательно рассчитать нагрузку кровли с учетом природных нагрузок;
• Обеспечить водоотводы;
• Позаботиться об естественном освещении;
• Свес стропильных ног не должен быть меньше полуметра;
• Особое внимание обратить утеплению.

Перегруз конструкции может привести к деформации кровли, в худшем случае — к обрушению. Поэтому при проектировании кровли следует учесть все факторы.

Любое строительство подразумевает предварительный расчет материалов, затраты на их приобретение, установку, дополнительное оборудование.

Для самостоятельного расчета мансардной крыши потребуются знания требований к обустройству мансарды и конструктивных особенностей строения мансардного помещения.

Для проекта необходимо рассчитать:

• Полезную площадь жилого помещения;
• Площадь скатов;
• Площадь окон.

Исходя из полученных вычислений можно будет рассчитать количество материалов и вычислить их нагрузку.

Расчет площади ведется с низкой стороны стен в зависимости от угла наклона:

• При 30° высота стены не должна быть менее 1,5 м;
• При 45° — не менее 1м 10 см;
• От 60° — не менее полуметра.

Можно рассчитать площадь, начертив план чердака. При этом, высота самой низкой стены будет равна, исходя из наклона.

На чертеже на обоих скатах следует отметить минимальную высоту (к примеру, 1,5 м при скате в 30°) и провести перпендикулярно основанию линию — это боковые стены помещения.

Соединить линией, параллельной основанию, соединив обозначенные точки, — образуется прямоугольник. Это и есть полезная площадь.

Боковые треугольники, стороны которых являются частью основания, стены мансарды и нижней части ската — нежилая площадь.

Площадь скатов рассчитать довольно просто: необходимо знать формулы нахождения площади фигур, из которых состоит крыша: треугольников, прямоугольников, трапеции.

Затем сложить величины всех площадей.

Зная площадь скатов, можно рассчитать длину стропильной балки по теореме Пифагора. При этом на чертеже разделить крышу вертикально пополам — получится два прямоугольных треугольника.

При расчете необходимо учитывать площадь карнизов: расчет площади ската до линии стены является неполным для вычисления площади всего ската.

В проектных расчетах необходимо также учитывать площадь оконных конструкций, которая не должна превышать 10% площади пола. Самое малое расстояние от пола, на котором должны располагаться окна — 80 см, максимальное — 220 см до верхней оконной линии.

Таким образом, выбирая форму крыши, можно рассчитать площадь жилого помещения, оборудованного на чердаке. При большой площади можно проектировать дополнительные перегородки, которые послужат вспомогательными опорами для крыши.

Можно применить дизайнерские идеи, разделив помещение на зоны, использовать приемы разграничения пространства, которые сделают мансардное помещение более комфортным для проживания, современным и уютным.