Мансардная крыша своими руками: чертежи конструкции

Итак, стены дома построены, осталось немного — возвести кровлю.

Обычное дело для малоэтажного строительства — мансарда.

Она может быть летней, зимней, иметь различную конструкцию и форму.

Существуют определённые схемы и чертежи строительства мансардной крыши своими руками, которые прижились у нас и за рубежом, зарекомендовали себя с хорошей стороны за долгие годы службы.

Также есть и те, которые не очень хороши в наших условиях. О тех и других — далее.

Виды стропильных систем

Любая строительная конструкция делается по определённому типу. Этот тип должен зарекомендовать себя с хорошей стороны, быть надёжным, пройти проверку инженерными рассчётами и бюджетом.

Мансарда

Стропила и крыша — не исключение. При строительстве мансард используют два типа стропильных систем — висячую и наслонную.

Висячая конструкция

Висячая конструкция стропил монсардной крыши используется, когда стропилами перекрывают пролёты не более 6 метров при использовании обычных деревянных стропил. При использовании специальных клееных балок, стропильных сборных пролёт может быть увеличен. Главное условие такой системы — стропила опираются на стены у основания, посередине же опоры никакой нет или есть только такая, которая не воспринимает вес стропил.

Висячая конструкция является наиболее популярной, когда делается мансардная крыша. Своими руками можно и сделать чертежи такой системы, и воплотить их вживую. Одно из преимуществ её — можно выполнить такую систему без каких-то стоек посередине.

Это расширяет возможности по планировке мансардного этажа — ведь никто не хочет, чтобы посередине комнаты-мансарды у него торчали опоры для стропил, а хотят больше свободного пространства.

Наслонная система

Наслонная система позволяет перекрывать большие пролёты — до пятнадцати метров. При этом часто используются альтернативные материалы — не только деревянные балки, но и железобетонные, железные фермы, другие тяжёлые конструкции. Такая система позволяет делать стропила с меньшим углом наклона и воспринимать намного большие снеговые нагрузки.

Характерная черта наслонной системы — наличие опорной стойки посередине кровли, к которой прилегают стропильные ноги. Роль стойки может выполнять капитальная стена, которая выступает посередине за свесы кровли до самого конька — так делается чаще всего.

Висячая и наслонная стропильная система

Для мансардной кровли наслонная система применяется ограниченно — в случае, когда требуется перекрывать большие дома. Иногда её применяют для того, чтобы снизить расход дерева — можно ставить более тонкие брусья на стропила, если есть посередине точка опоры. Разница в цене может быть существенной, так как толстые брусья и доски стоят в разы дороже, чем более тонкого сечения.

Главный недостаток — существенно сокращается полезное пространство комнаты-мансарды за счёт стоек, которые находятся прямо посередние.

Смешанные системы

Кровля мансардного этажа чаще всего бывает смешанного типа, особенно в больших зданиях. Часто встречается ломаный скат — когда верхняя часть ската под более тупым углом, а нижняя — под более острым. Тем самым добиваются большего объёма подстропильного пространства при небольшой высоте самой крыши — в таком помещении устроить мансарду гораздо проще. Будет меньше проблем с установкой окон — можно поставить вертикальные окна в более крутых участках кровли, снабдив их козырьками, а не устанавливать дорогостоящие мансардные.

Такая кровля часто делается по смешанной системе — боковые скаты делают с опиранием на балку, а верхнюю часть крыши делают по висячей системе. Это достаточно удобно для установки окон с козырьками в нижней части скатов, ведь их можно монтировать между опорными балками. Схема была достаточно популярна в дачном строительстве, но сейчас её эффективность ставится под вопрос — верхняя часть кровли оказывается перегруженной, а скатная утеплённая кровля стоит дороже, чем второй этаж с каркасными стенами и холодный чердак над ним. Поэтому эту схему применяют больше для неотапливаемых мансард.

Стоит упомянуть ещё один тип мансардных крыш — с асимметричной кровлей. Эти крыши чаще относятся к наслонным, но могут встречаться и смешанные. Один скат крыши, обычно на северную сторону, выполняется более крутым. Второй, обычно южный — практически горизонтальным. На мансарде можно делать окна с южной стороны обычного типа, без применения специальных мансардных окон.

Такая крыша более целесообразна с точки зрения экономии материала — ведь здесь площадь кровли не увеличивается, а полезный объём мансарды больше, чем с ровной двускатной кровлей. Однако тут также один скат получается перегруженным и потребует дополнительных мер по укреплению — укладки более жёстких стропил, более плотному перекрытию кровельных листов и т. д. Ориентация на южную сторону позволяет свести все проблемы к минимуму.

Какого сечения требуются стропила

Это главный вопрос при строительстве, поскольку прочность стропил определяет несущую способность крыши и вообще пригодность её для мансардного этажа. Стропила изготавливают из бруса, доски-лафета или из сборных брусков. Иногда используют стропильные фермы той или иной конструкции. Но самыми распространёнными являются прямоугольные брусья и доски.

Сечение и длина стропильной ноги

Для мансарды используют стропила длиной от 2 до 6.5 метров, их устанавливают с шагом от 0.45 до 1.2 метра. При этом с увеличением угла наклона ската стоит увеличить шаг, с увеличением шага — уменьшить поперечную ширину стропил, с увеличением длины стропил — увеличить их толщину. Точные значения выбираются из СНиП, но учитывая нагрузку на стропила в мансардной кровле, рекомендуется применять только доски с сечением 75х200 или 50х200 мм, 75 — для менее частого шага, 50 — для более частого.

Можно выполнять стропила в виде сборных балок из доски толщиной 25 мм, скрепив их посередине с короткими вставками из той же доски в два или три ряда соответственно вместо досок толщиной 50 и 75 мм. Это решение позволяет приобретать более дешёвые тонкие доски без ущерба для прочности и жёсткости конструкции. Кроме того, такая конструкция упрощает выполнение таких элементов, как врубки.

Как бы то ни было, конечный расчёт необходимо выполнять с учётом веса всего, что находится в мансарде, веса кровли и теплоизоляции, а также всей ветровой и снеговой нагрузки на крышу. Сделать это можно только зная азы сопромата и стоительной механики, а поэтому расчёт мансардной крыши, особенно для большого дома, можно делать только людям с образованием.

Этапы монтажа

Итак, расчёт мансардной крыши выполнен, все материалы закуплены — остаётся начать строительство. Как правило, строительство ведётся по этапам, каждый этап принимается отдельно, и на всём протяжении строительства осуществляется контроль.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат и лежень — бруски, лежащие на стенах, на которые опирается стропильная система. Мауэрлат кладётся на наружные стены, и на него опираются стропильные ноги у края кровли. Лежень — брусок, который лежит на капитальной стене или столбах в середине здания, и на него опирается промежуточная стойка.

Крепление мауэрлата к стене

Они могут идти как сплошным рядом вдоль стен, так и лежать участками, только чтобы распределить площадь давления от стропильной ноги и избежать её сколов. Чаще всего для мансардных этажей шаг стропил маленький, и есть смысл устанавливать сплошной мауэрлат. Мауэрлат желательно ставить даже на стропильную систему с затяжками — это предохранит остальную стену дома от загнивания в случае повреждения крыши, и заменить мауэрлат всегда дешевле, чем делать ремонт верхней части стены.

Крепление мауэрлата осуществляют после строительства капитальных стен. Обычно делают парапет чуть выше перекрытия последнего этажа, выгоняя его по нивелиру в один уровень. Если дом кирпичный — по всей протяжённости выкладывают облицовку и ещё один ряд в полкирпича. После этого выполняют гидроизоляцию и крепят мауэрлат, укладывая его на оставшуюся часть парапета, упирая в край стены. Мауэрлат обрабатывают антипиренами и составами против гниения. В случае, рассмотренном ранее, мауэрлат вообще допускается никак не крепить.

Однако в большинстве случаев его крепят к стене. Делают это двумя способами. Если стена кирпичная — в процессе кладки устанавливают закладные элементы-штыри строго по одной линии. Затем мауэрлат просверливают по месту этих штырей и одевают на них, штыри должны быть покрыты слоем гидроизоляции.

Если крыша расположена над бревенчатым домом или деревянным — мауэрлат можно засверливать и крепить к стенам дома. Используются болты-глухари, которые также должны иметь гидроизоляционные шайбы под головки. При закреплении мауэрлата на бревенчатой стене обычно ставят сложенный в несколько слоёв рубероид.

Он выполняет не только функцию гидроизоляции, но и функцию демпфера, сглаживающего термические колебания, передающиеся на стену со стороны кровли.

Монтаж стропильной конструкции

Для монтажа стропильной конструкции потребуется несколько человек. Часто балки для стропил достаточно тяжёлые, и их устанавливают вдвоём или втроём. Иногда даже приходится использовать кран. В западных странах монтаж даже небольших стропил при помощи крана — обычное явление, так как стоимость работы машины с оператором и стоимость работы бригады простых рабочих там примерно равны. Использование техники делает строительство более качественным и быстрым, по возможности следует использовать лёгкий кран.

Стропила крепят к мауэрлату при помощи врубки. В качестве дополнительных крепежей ставят скобы, глухари и пластины-шведки. Без врубки ставить стропила нельзя — любые крепления без неё будут недолговечны и рано или поздно расползутся, если нет жёсткой фиксации дерева в дерево.

Монтаж стропильной конструкции

Если используется стропильная система с затяжкой — ставят затяжки на мауэрлат, затем к ним крепят стропила. Практично, если геометрия верхней части стены правильная, изготавливать стропила на земле, делая врубки в затяжки по шаблону, а затем поднимать и собирать их наверху, усиливая металлическими крепёжными элементами. Затяжки к мауэрлату также крепятся врубками в шип или паз.

Обязательно проверяют правильность установки стропил при помощи уровня, отвеса, малки, измерения и шнура. Стропила — очень важный элемент крыши, и если они поставлены криво — то вся кровля будет кривая. Для обычной кровли можно рекомендовать установку вначале крайних стропил, закрепив их при помощи временных подпорок, а затем — установку промежуточных по натянутым между крайними шнурам. Особо следует заострить внимание на коньке — там стоит натянуть дополнительный шнур, чтобы потом можно было без проблем установить коньковый брус.

Бывают случаи, когда коньковый брус ставится сразу, а потом в него врубаются стропильные ноги. Это делают чаще в наслонной стропильной системе, когда хотят сразу закрепить стойки. В этом случае проверяют также положение конькового бруса по всей длине и его прямолинейность, если он состоит из нескольких частей. Все эти части также должны быть срощены врубками.

После того, как стропила поставлены, следует устанавливать дополнительные элементы — косынки, распорки, контрфорсы и т. д. Они также должны соединяться при помощи врубок. Установку стоек для наслонных стропил также проверяют по уровню и крепят в лежень на врубках. Стойки временно закрепляют при помощи подпорок, а потом — при помощи конькового бруса.

В довершение проводят проверку монтажа всей стропильной системы. Заказчик не должен бояться залезть на крышу, проверить равенство диагоналей всех прямоугольных участков и равенство противолежащих сторон для контроля углов, посмтореть, насколько отклоняются стропила от натянутого шнура, правильность выполнения врубок и наличие щелей, зазоров, размеры всех элементов крыши по длине.

Без этого невозможно будет выполнить качественный монтаж всей крыши, и деньги за материалы и работу могут быть уплачены зря.

Кстати, монтаж стропил — это памятное событие. В Латвии даже существует праздник стропил. Когда стропила при строительстве достигают самой высокой точки дома, на них водружают венок. После этого заказчик накрывает большой стол, за который усаживают всех, кто принимал участие в строительстве — от проектировщиков до разнорабочих.

Гидроизоляция мансардной крыши

Гидроизоляция мансардной крыши делается в двух направлениях — со стороны кровли и со стороны несущих стен. Несущие стены желательно отделить от всех деталей кровли слоем гидроизоляции. Обычно таковой является рубероид, но иногда применяют наплавляемую изоляцию, обмазку битумом или изоляцию другими специальными материалами.

Гидроизоляция мансарды

Роль гидроизоляции со стороны кровли выполняет сама кровля. Иногда под неё дополнительно укладывают слой изоляционного материала в качестве дополнительной защиты от протечек. Также делают гидроизоляцию в месте примыкания кровли и стен, в местах переходов и стыков кровли по стропильной системе — вдоль скатов крыши, на фронтонах, на коньках и рёбрах вальмовой и скатной кровли, по всем карнизам и ендовам, возле желобов и фартуков.

Дополнительная гидроизоляция этих участков предупреждает подтёки и их негативное влияние на стропила и стены дома, а также на теплоизоляцию и отделку мансарды.

Монтаж кровельного покрытия

Монтаж осуществляют после того, как выполнены работы по обрешётке, установлена дополнительная изоляционная плёнка. Обрешётка должна удовлетворять требованиям прочности и удобства. При необходимости для кровельных работ сооружают лестницы. Удобно пользоваться для них временной стрелой-лебёдкой со стороны фронтона на коньке — по ней можно подавать элементы кровли прямо на крышу быстро и безопасно. Ещё лучше — использовать при строительстве лёгкий подъёмный кран.

Давать какие-то конкретные рекомендации по монтажу покрытия тяжело — всё зависит и от сложности крыши, и от типа кровельной системы, и от квалификации кровельщиков. Если стропила и обрешётка были установлены верно — то серьёзных проблем с монтажём кровли быть не должно.

Расчетная схема, нагрузки, РСУ — на видео: