Разновидности мансардных крыш
Мансарда – отапливаемое или холодное пространство под крышей, которое используют в качестве жилого. Согласно строительным нормам, в мансардном помещении необходимо оборудовать окна для естественного освещения и потолки достаточной для человека высоты.
Комнаты под кровлей, в которых эти условия не соблюдаются, называют чердаком. Для устройства мансарды подходят следующие виды крыш:
Двухскатная. Самая простая конструкция для оборудования мансарды. Она состоит из двух скатов прямоугольной формы и треугольных фронтонов. Чтобы добиться нужной для жилого помещения высоты потолков, необходимо заложить очень крутой угол скатов. Это увеличивает площадь и вес двухскатной крыши, делая ее монтаж экономически нецелесообразным.
Вальмовая. Конструкция состоит из двух трапециевидных скатов и стольких же треугольных, расположенных над торцевыми стенами вместо фронтонов. Высоты потолка под вальмами не хватает для жилого помещения, поэтому площадь мансарды получается слишком маленькой. Однако, ее достаточно для организации складирования вещей или зимнего хранения припасов, если она не отапливается.
Полувальмовая. Особенность полувальмовой крыши в том, что ее торцевые скаты не полностью заменяют фронтоны, а частично. Вальмы маленького размера не снижают высоту потолка, поэтому монтаж в качестве мансардной вполне возможен. Единственный минус такого варианта – сложность стропильной системы и большой расход кровельного материала.
- Ломанная. Это разновидность двухскатного вида кровли, скаты которой состоят из двух частей, имеющих разный угол наклона. Верхняя часть ломанной крыши более пологая, а нижняя – крутая. Такая конфигурация позволяет более эффективно использовать пространство, не увеличивая затраты на строительство. Ломанная крыша – самый доступный вариант того, как построить мансардную крышу с минимальными вложениями.
Ломанная крыша
Оформление
Все работы по оформлению относятся к разряду второстепенных, но остаются не менее важными. Они включают в себя обустройство карнизов, утепление кровли, обшивку фронтов и установку труб для водостока.
Любой кровельный материал монтируется только после изоляционных материалов. Первым слоем укладывается пароизоляционная пленка, затем утеплитель, в качестве которого необходимо использовать безопасные негорючие материалы: прессованную минеральную вату, пенопласт, пеноизол и другие изоляционные материалы. После этого укладывается гидроизоляция.
После того как монтаж каркаса и изоляции ломаной крыши завершен, можно переходить к кровельным работам. Это важный и сложный этап, для которого понадобится участие минимум троих человек.
Подходящие материалы для кровли ломаной крыши являются следующие:
- шифер;
- металлочерепица;
- керамическая черепица;
- дерево;
- рулонные битумные материалы;
- профнастил;
- ондулин.
Если в планах использовать мансарду в качестве жилой зоны, то не стоит выбирать для кровли медную черепицу и железо, поскольку под действием прямых солнечных лучей крыша и пространство под ней будет быстро нагреваться. Популярными материалами для кровли до сих пор остаются шифер и панели металлочерепицы. Современные производители предлагают также новый материал ондулин, который является устойчивым к температурным перепадам и воздействию прямых солнечных лучей.
Водоотливы – это необходимые элементы кровли. Они применяются для того, чтобы воды с крыши не разрушала фундамент и стены дома. Для водоотлива подходит пластик, оцинкованная сталь и цветные металлы.
Мансардные окна необходимы не только для освещения, но и для естественной вентиляции. К окнам предъявляются особые требования. Они должны обладать отличным уровнем гидроизоляции
А также стоит обратить внимание на механизм открывания окон, ведь в процессе эксплуатации стекла должно быть удобно чистить от грязи и разводов. А также можно на наклонных скатах установить большие окна в виде чердачных выходов
Такая конструкция будет наиболее выигрышна с точки зрения функциональности и стиля.
Еще один оригинальный способ расположения окон на скатной части называется «кукушка». В данном случае конструкция крыши дополняется выступом с собственной стропильной системой, что дает возможность установить оконную раму вертикально и защитить стекла от осадков козырьком. Балконы стоит размещать на вертикальном фронтоне – таким способом выполнить работы гораздо проще. Но также можно разместить балкон и на скатной части крыши, в таком случае потребуется пересмотреть конструкцию крыши и усилить несущие элементы.
Еще больше об особенностях устройства ломаной крыши смотрите в следующем видео.
Расчет
Нельзя недооценить важность расчетов стропильной системы двускатной крыши. В процессе проектирования необходимо вычислить полезную площадь и исходя из полученных данных решить, насколько высокими будут вертикальные стойки
В этом случае имеет значение несколько факторов.
Нагрузка
При возведении кровельной конструкции важно рассчитать максимальную нагрузку на крышу дома, на все стропила и перекрытия балками. Может понадобиться усиление стропил, тогда в проект вносятся коррективы
Например, может потребоваться использование дополнительных накладок или бруса с большим сечением, чем планировалось. Важен и вес всей стропильной системы. В этом случае расчет ведется с учетом не только сечения пиломатериалов, но и плотности и влажности древесины, определяется расстояние шага между стропилами.
На сегодняшний день существует специальная классификация нагрузок на кровельную систему:
- Основная нагрузка касается веса стропильной конструкции, температуры нагрузки, снеговых и других погодных факторов.
- Дополнительная нагрузка касается расчетов влияния ветра и гололеда.
- Форс-мажорные нагрузки связаны с техногенными обстоятельствами (современная кровля должна выдержать все).
Уклон
Важно грамотно рассчитать угол наклона скатов. При стандартной ширине дома в 6-8 м угол скатов составляет 45 градусов, но этого мало для пространства в мансарде
При угле наклона в 60 градусов конструкция обойдется дороже, но вся крыша будет выполнена удачней. При 45 градусах наклона можно выбирать любые кровельные материалы. Если двускатная крыша изначально планируется асимметричной, то в чердачном пространстве можно спокойно обустроить жилую мансарду, но для этого надо посчитать полезную площадь. Выбирается обычно стандартная двускатная крыша. При этом важно учесть нагрузки на крышу из-за ветра и снега. При увеличении угла наклона скатов увеличится и расход материалов. Но и эксплуатационные характеристики такой кровли будут выгодно отличаться. Если планируется возвести двускатную крышу с неравными углами скатов, то все работы можно выполнить в оригинальном дизайне. Тем не менее, при проектировании лучше отталкиваться от классической конструкции в виде симметричной кровли с равнобедренным треугольником в основании.
Шаг
Шаг стропил, используемый при создании крыши, является одним из основополагающих при возведении конструкции. Существует зависимость шага стропильной системы от кровельного материала. В качестве последнего используется профнастил, шифер, мягкая кровля или металлочерепица.
Шифер для кровли используется повсеместно. Этот кровельный материал отличается относительной прочностью, невысокой стоимостью и устойчивостью к температурным перепадам. Однако материал обладает определенным весом, соответственно, необходимо обеспечить крышу мощной стропильной системой. Стоит учесть, что для шиферной кровли должно быть не менее трех точек опоры (по центру и по краям).
В последние годы достаточно большое распространение среди кровельных материалов получила металлочерепица. Материал прост в монтаже и отличается привлекательным внешним видом. Металлические листы для кровли удобно использовать, так как они имеют малый вес. В связи с этим расстояние между стропилами может быть большим (например, 600-950 мм с сеченным брусом 150х50 мм).
Покрытие из профнастила может быть выполнено из оцинкованного стального листа со специальным защитным покрытием (от внешних погодных воздействий). Современный профнастил отличается по цвету, ширине гофры. Внешне такое покрытие отличается по дизайну. Шаг между стропилами под профнастил будет зависеть от вида профиля, от углов наклона и конфигурации крыши. Для стропильной системы в этом случае используется брус сечением 50-75 мм. Это может быть и доска 20-50 мм шириной.
Как рассчитать угол
Наклон ската применяется при расчетах элементов стропильной системы. Он определяется в градусах или процентах, поэтому нужно провести некоторые математические действия.
Двускатная крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Ее условно можно разделить на 2 прямоугольных треугольника. Одна из сторон Н — высота до уровня конька, другая L — половина пролета дома. Они измеряются по готовым стенам и фронтону. Требуется рассчитать длину стропила B, которую можно найти исходя из тригонометрических формул.
Тангенс угла ската относительно горизонтали:
tgα= H/L
По таблице Брадиса или помощью с инженерного калькулятора находим соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина пролета 9/2=4,5 м.
tgα=3/4,5=0,6667
Этому тангенсу соответствует угол 34°, то есть крыша имеет средний уклон. Можно использовать функцию косинуса и посчитать длину стропила как B= L / соs 34° = 4,5/0,829=5,42 м.
Также информация об угле наклона нужна, чтобы сориентироваться в кровельных материалах.
Для расчета длины стропил ( и проверки) можно воспользоваться вторым способом — теоремой Пифагора:
B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без свеса).
Чтобы исключить попадание осадков на стены, нужно добавить не менее 40 см для свеса. Получаем для своего здания минимальную длину стропил 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно принять B=6 м, чему соответствует стандартная доска.
Мансарда под двускатной ломаной кровлей
Состоит такая покатая крыша из двух частей, одна из которых — верхняя крутая, а нижняя более пологая, при этом вторая может располагаться даже под прямым углом. С геометрической точки зрения ломаная кровля в своей основе имеет прямоугольник, над которым располагается треугольник, а по бокам находятся еще два треугольника, но уже прямоугольные.
Помещение под кровлей вышеописанной конструкции получается просторным, с высоким потолком и удобной конфигурацией.
Ее строительство не считается сложным и состоит из следующих основных этапов:
- На балках перекрытия устанавливают опорные стойки каркасной системы. Позже будет выполнено чердачное перекрытие по деревянным балкам, которые уже установлены.
- На них размещают прогоны так, чтобы они были расположены параллельно стенам.
- На готовый каркас мансарды двускатной крыши монтируют висячие стропила.
Монтаж стропильных ножек для верхних скатов
Чтобы изготовить и сделать монтаж верхних стропил для начала необходимо сделать отметку центральной оси. Для того, чтобы это сделать нужно обрезок дюймовки прикрепить к самой крайней потолочной доске чердака обязательно вертикально. Ребро обрезка должна точь-в-точь совпадать с отмеченной на схеме основной оси стропильной конструкции ломаной крыши, после:
Делаем мерку к грани дюймовки для создания образца и делаем отметку на ней линии запилов, верхнюю часть из которых проводим прямо вдоль отмеченного куска оси.
Производим по образцу несколько стропильных ножек для верхних скатов. Если нет сомнений в правильности построенного каркаса, изготавливаем сразу пару фуражировок. В другом случае действуем так же, как и с нижними парами.
Монтируем первую пару стропилин, позвав кого-то в помощь. Одному с установкой не пересилить, так как у них нет верхней поддержки. Чтобы только созданная укрепленная стропильная система не развалилась, подпереть её откосом.
Пристраиваем остальные стропильные фермы верхней части конструкции. Необходимо подставить их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона откосов обязан быть больше 45 градусов.
Нужно чередом следовать пути их склона.
Изоляция конструкции
На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой — это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал — рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м3.
Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля — особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.
После монтажа кровли останутся только финишные штрихи — установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками — только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.
Из каких элементов состоит крыша в два ската
Из самого названия становится понятным, что такие крыши имеют всего лишь два ската, которые могут быть одинаковыми или разными по площади. Первые называют симметричными, вторые асимметричными
Не все двухскатные кровли состоят из одних и тех же элементов. Но есть среди них основные, которые присутствуют во всех конструкциях.
Мауэрлат – брус 100х100 мм (сечение минимальное), на который упирается стропильная система. Главное назначение – распределить равномерно нагрузку, действующую со стороны кровельной конструкции на стены постройки. Крепят мауэрлат именно к стенам (существует несколько вариантов).
Стропила, по-другому их называют стропильными ногами. Это доски (редко брусы) с минимальной толщиной 50 мм, расположенные с уклоном к стенам. Они и формируют скаты. Нижним концом они крепятся к мауэрлату, верхним к коньковому брусу или друг к другу.
Брус конька используется не всегда, а только когда крышу покрывают наслонными стропилами. Об этом чуть ниже. Его назначение – опора для стропильных ног.
Стропила, прикрепленные к мауэрлатуИсточник krysha-expert.ru
Дополнительные деревянные элементы, которые применяются не на всех двускатных конструкциях.
Опоры под брусок конька. Устанавливаются их только в том случае, если в кровельной конструкции таковой присутствует.
Стойки под стропила. Применяют, если ширина строения больше 12 м. Чем длиннее стропила, тем ниже у них несущая способность.
Прогон, он же брус, уложенный на стойки поперек стропильных ног. На него, а не на опоры, упираются стропила.
Лежень – брус, расположенный параллельно прогону, только в нижней части. На него монтируют стойки для стропил.
Затяжки. Это бруски, стягивают парные стойки (между собой).
Классическая схема
Чаще всего выбирают мансарду с пятиугольной крышей, ведь данная схема стропильной системы мансардной крыши дает пространство большее по размерам, более функциональное. Используются подпорки, которые создают стены помещения. Легче всего описать конструкцию при помощи нескольких геометрических фигур:
- Прямоугольник. Это — центр мансарды, пространство, которое можно применять в любых целях.
- Прямоугольные треугольники: по одному слева и справа. Это пространство уже не так универсально.
- Потолочная часть — треугольник с равными сторонами.
Данная стропильная система у мансардной крыши не отличается оригинальностью. Если вы хотите создать на своем участке нестандартную, возможно, дизайнерскую мансарду, то ниже — список других схем, менее распространенных.
Особенности мансардной крыши
отличается от обычной, так как они используются по-разному и имеют различное предназначение. Чтобы оборудовать жилую мансарду с достаточно высокими потолками, необходимо существенно увеличить высоту конька кровли, изменить уклон скатов, а также усилить стропильную систему.
Чтобы избежать ошибок при проектировании, лучше использовать специальную программу-калькулятор, которая автоматически выполняет точные расчет, основываясь на введенных данных. Конструктивными особенностями мансардной крыши являются:
- Ломанная форма скатов. Чтобы максимально увеличить полезный объем подкровельного пространства, крышу приходится делать ломанного или полувалькового типа. Такая конструкция скатов позволяет сделать потолок высоким, не увеличивая угол наклона кровли.
- Большой уклон. Мансардные крыши, как правило, имеют большой уклон скатов, позволяющий увеличить полезный объем помещения за счет высоты потолка. Эта особенность приводит к тому, что существенно возрастает вес конструкции.
- Большая площадь скатов. Из-за крутизны и большой высоты конька мансардная крыша обладает огромной площадью соприкосновения с атмосферой, что неблагоприятно сказывается на количестве теплопотерь. Чтобы сохранить тепло в мансарде, обязательно выполняется термоизоляция кровельных скатов.
Особенности мансардной кровли
Схема мансардной крыши
Как рассчитать крышу ломанного типа
Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см.
Точки креплений в ломаной крыше
Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног – 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила.
Ломаная крыша мансарды
Общие сведения о ломаных крышах
Кровля ломаного типа или мансардная крыша является разновидностью двускатной конструкции, но с более сложным монтажом. Основным достоинством такого сооружения является возможность увеличения жилого пространства с помощью просторного чердачного помещения.
Наиболее распространены ломаные крыши, имеющие четыре ската. Такую конструкцию зрительно можно разделить на две части:
- пологое верхнее сооружение;
- нижняя конструкция с большим уклоном.
Особенность устройства ломаной крыши во многом зависит от типа здания, для которого она сооружается. На прямоугольные дома можно монтировать любую конструкцию крыши с мансардой. Квадратное помещение имеет некоторые конструктивные ограничения, а узкие здания не позволяют существенно увеличить площадь комнаты под крышей.
Основными преимуществами ломаной крыши являются:
- возможность сооружения мансарды в два уровня;
- конструкция здания может иметь неповторимый эстетический вид;
- снижение за счет устройства кровли тепловых потерь;
- расширение жилого помещения за счет пространства под крышей.
Кровлю ломаного типа можно выстраивать как на новом здании, так и на инфраструктуре старого дома. К недостаткам такого вида крыш относят сложность оформления защиты от влаги и теплоизоляции, также затраты на установку дополнительных окон.
Ломаная крыша имеет массу достоинств
Устройство ломаной мансардной крыши
Несмотря на то, что двускатная крыша является самой красивой внешне, она оставляет мало места для организации мансарды.
Чтобы полезный объем чердачного помещения несколько увеличить, используют двускатную ломаную крышу.
Такая крыша несколько отличается от обычной двускатной крыши.
Разница состоит в том, что противоположные скаты изготавливаются не по прямой линии, как в классическом варианте, а соединяются пол тупым углом.
Крыша может быть как симметричной, так и иметь разную форму.
Благодаря тому, что форма скатов ломаная, полезный объем мансарды существенно увеличивается.
Обычно нижняя часть стропил устанавливается под углом 60 градусов.
Верхнюю часть стропил устанавливают под другим углом: 15 — 45 градусов.
Такая кровля является более устойчивой к снеговым нагрузкам.
Вертикальные стойки, которые опираются на прогоны или балки перекрытия, и затяжки, которые их соединяют, образуют параллелепипед.
Этот параллелепипед ограничивает внутренние размеры помещения.
Для того чтобы стропильная конструкция являлась жесткой, между нижними стропилами и балками перекрытия устанавливают подкосы.
После того, как установлены верхние стропила, для того, чтобы не происходило провисание ригелей, устанавливаются подвесные опоры.
Стойки опоры стягивают с нижними стропилами при помощи схваток.
Что это такое
Если говорить с точки зрения строительства, то это эксплуатируемый верхний ярус жилой постройки. Часто, из-за внешнего сходства, ее путают с чердаком в классическом его исполнении. Однако это ложное суждение — она хоть и причисляется к чердачным помещениям, но может быть отапливаемой и вносится в документацию, как функциональная часть жилья с определенным назначением. Такой тип надстройки из-за своих конструктивных особенностей одновременно является и кровлей, и стенами последнего уровня строения.
Названа конструкция была в честь своего отца-основателя – известного французского архитектора Ф. Мансара. В XVII веке он предложил инновационное, на тот период, решение по использованию высокого крова – селить там прислугу и не слишком важных гостей. Со временем эта идея усовершенствовалась и получила широкое распространение по всему миру. На сегодняшний день она имеет различные конструктивные особенности, форму и дизайн.
Онлайн калькулятор кровли
Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:
Видео описание
О расчете вальмовой крыши с эркером в следующем видео:
Онлайн калькулятор позволяет получить приблизительные значения и становится практически бесполезным, если кровля имеет более сложную геометрию и дополнительные детали (люки, окна). Самостоятельно сделать правильный расчет конструкции и не избежать ошибок практически невозможно, несмотря на многочисленные заверения в обратном, рассыпанные по строительным сайтам.
Создать точный чертеж с подробным описанием всех узлов и соединений способен только человек с инженерным образованием и навыками работы, но не у каждого есть знакомый, которому можно доверить такое ответственное задание. Наиболее практичным решением представляется обращение в профильную строительную организацию, предлагающую немало дополнительных преимуществ:
- Специалисты компании рассчитают крышу любой сложности и проведут монтаж под ключ.
- Заказчику предоставляется подробная техническая информация о достоинствах и недостатках различных типов кровельных покрытий.
- При расчетах будут учтены не только основные (как в онлайн калькуляторе), но и дополнительные параметры: вес гидроизоляции и утеплителя, наличие окон, вес оборудования, которое предполагается устанавливать на крыше.
Монтаж ломаной кровли под ключ — гарантия качестваИсточник houzz.com
- Вас проинформируют о ценах на материалы и предполагаемом расходе. Ситуация, когда материала не хватает или, наоборот, остается значительный излишек, исключается.
- После согласования деталей заключается договор и составляется смета, оптимизируются условия доставки и оплаты.
- Компания предоставляет гарантию на произведенные работы.
Заключение
Ломаные крыши имеют впечатляющие габариты и сложное внутреннее строение, однако выгодно отличаются от других крыш тем, что монтаж происходит по модульной схеме. Большая часть составляющих стропильной системы собирается на земле и поднимается наверх в том порядке, в каком они будут расположены. Тяжёлая строительная техника для такой работы не нужна. Достоинства ломаной мансардной крыши лежат на поверхности — ваш дом получает не только крышу, но и дополнительную жилую площадь. Грамотно обустроенная, она будет пригодна для круглогодичной эксплуатации.
Какие материалы нужно подготовить?
После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.
Советы по выбору пиломатериалов:
- лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
- древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
- материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.
Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.
