Как сделать полумансардную крышу своими руками

Сегодня такое решение пользуется большой популярностью. И это вполне объяснимо, ведь стропильная система мансардной крыши в своем современном исполнении позволяет найти наиболее рациональный вариант конструкции, которая позволяет достичь удобных форм комнат под надежной, а, значит, и долговечной крышей.

Как построить ломаную мансардную крышу – пошаговая инструкция строительства

Позволить себе просторный двухэтажный дом может далеко не каждый человек, однако, расширить жилое пространство хочется многим. Идеальным выходом из ситуации будет строительство мансардной крыши. Такая конструкция не только позволит сэкономить средства на стройматериалы, но и обеспечит наличие дополнительного жилого помещения в доме оптимальным микроклиматом. О том, как соорудить ломаную мансардную крышу своими руками мы подробно расскажем в данном материале.

Ошибочно считать, что мансарды годятся лишь для использования в летнее время. На самом деле, в этом помещении даже зимой сохраняется комфортная для проживания температура. Достигается такой эффект за счет того, что мансарда играет роль «воздушной подушки», которая задерживает тепло внутри здания.

Как построить ломаную мансардную крышу – пошаговая инструкция строительства

Хотя процесс сооружения крыши мансардного типа не является достаточно простым, все же человеку, который имеет навыки строительства двускатных кровель, такая работа вполне под силу. Достаточно лишь пригласить к себе в помощь двоих подсобников и серьезно отнестись к этапу проектирования.

Особенности

Популярность домов с мансардой объясняется особенностью архитектуры строения. Само название мансарда получила от основателя – французского архитектора Франсуа Мансару еще в XVII веке. С тех пор стало удобно использовать последние этажи зданий, хотя изначально они отводились под хозяйственные нужды, это не была жилая или теплая комната.

Сегодня здесь вполне возможно, например, обустроить дополнительный санузел. Но чаще помещение модифицируется под дополнительную спальню, гостиную или игровую комнату для детей. Мансарда никогда не будет жилой комнатой в традиционном смысле из-за изломанной крыши и технических нюансов. Однако это не мешает многим планировать возведение домов именно с учетом дополнительных метров, на всякий случай. Как и любая постройка, мансардное помещение в частном доме имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

Стоит назвать следующие основные плюсы функционального помещения в частном доме:

  • не требуется возводить дополнительных сооружений;
  • постройка способна увеличить площадь дома;
  • не придется решать проблемы с уплотнительной застройкой;
  • можно обыграть дизайн внешнего облика сооружения;
  • даже двухуровневая конструкция отличается надежностью;
  • сокращаются теплопотери (особенно зимой это заметно);
  • в процессе обустройства мансарды, как правило, не требуется капитального ремонта.

При оценке качества постройки в целом нелишним будет напомнить и о недостатках мансарды:

  • иногда это не возможность увеличить пространство, а явная «потеря» полезных метров (в основном, в домах старой постройки);
  • проблемы могут появиться при наличии скошенных потолков и стен;
  • гидро- и теплоизоляция дома оставляет желать лучшего (что говорить о мансарде);
  • старые мансардные окна порой доставляют немало проблем.

Преимущества и недостатки полумансарды

Возведение мансардного или полумансардного этажа значительно сэкономит денежные затраты, в отличие от возведения полноценного этажа.

К преимуществам полумансардного этажа можно отнести несколько факторов. Существует возможность применения вертикального, то есть торцового полноценного остекления, без применения мансардных окон, которые являются довольно дорогим удовольствием. Также получается использовать пространство данного этажа более рационально, чем в мансардном этаже.

Преимущества и недостатки полумансарды

Типичный дом с полумансардой вместо второго этажа

Главным недостатком мансардных и полумансардных этажей является большая теплопотеря через кровельное покрытие. Но этот изъян легко устранить, проведя тщательную работу по устройству теплоизоляции, соблюдая все этапы и используя качественные и проверенные материалы.

Полумансардный этаж также будет стоить дороже, чем устройство мансардного этажа, но дешевле, чем устройство полноценного этажа.

Проектирование крыши

Чтобы пространство, образующееся под крышей, можно было комфортно использовать под жилое помещение, минимальная рекомендуемая ширина дома — шесть метров.

Ломаную крышу необходимо предусмотреть на этапе проектирования дома, потому как она потребует дополнительного укрепления стен. Так, кирпич, газосиликатные блоки или пенобетон потребуют заливку армирующего пояса, в которые предварительно закладываются резьбовые шпильки. Их шаг составляет полтора-два метра.

Читайте также:  Как правильно крепить профнастил на крышу саморезами

Схема ломаной двухскатной крыши

Перед началом работ надо определиться с двумя вопросами:

Проектирование крыши
  1. Какое соотношение частей скатов? Этот параметр будет влиять на высоту внутреннего пространства.
  2. Будут ли устанавливаться мансардные окна и если да, то каково расположение? При большом количестве комнат они помогут организовать правильное естественное освещение.

После этого можно переходить к расчётам:

  1. Количества материла для кровли.
  2. Толщины и объёма утеплителя.
  3. Гидроизоляции (определяют по габаритам крыши).
  4. Необходимого количества леса для стропил.
  5. Крепежей.

Чтобы облегчить задачу, можно воспользоваться найденным типовым проектом крыши. Если же вы обладаете навыками конструктора, то можно самостоятельно сделать подробный чертёж. В расчёте же стропильной системы, а именно шага и сечения балок, помогут специально разработанные программы. Они основаны на том, каким кровельным материалом вы собираетесь воспользоваться, какие нагрузки будут приходиться на крышу, какой район строительства и другие.

Технические термины и правила безопасности

Ломаная крыша своими руками собирается из элементов, большинство которых имеют свои исторические названия:

  • Брус, размещенный вдоль стен, играющий роль опоры для стропил, называется мауэрлат.
  • Деревянные брусья, образующие скат кровли, носят название стропил.
  • Элементы жесткости, соединяющие между собой отдельные стропила и распределяющие усилие нагрузки между ними, образуют подвеску.
  • Плоские доски, фанера, плиты ДСП и другие материалы, на которые укладывается черепица, профнастил или аналогичный кровельный материал, называется обрешеткой.

Строительство кровли мансардного типа

При работе на высоте очень важно следить за собственной безопасностью. Для этого следует:

  • использовать крепежный пояс;
  • тщательно закреплять леса при установке;
  • не оставлять без присмотра, в особенности включенным, электро- и другой инструмент;
  • следить при подъеме и перемещении тяжелых грузов за помощниками и желательно всегда быть в зоне их видимости;
  • не оставлять незакрепленные детали на скатах крыши;
  • стараться не отвлекаться на сторонние дела при работах на высоте.

Виды двухскатных крыш

Крыши двускатные бывают разных форм, каждая из которых отличается особенностями конструкции, дизайнерскими решениями и характеристиками подкровельного пространства.

Симметричная или простая двухскатная кровля

Щипцовая или симметричная классическая кровля представляет собой расположенные под нужным углом относительно постройки 2 плоских прямоугольных ската.

Свойства и функции сооружения определяются прежде всего величиной угла такой крыши:

  1. Наиболее простым решением для домов с размерами стены в ширину до 8 м будет ферма со сторонами, имеющими наклон 45°.
  2. Меньшие углы применяются в районах с большими ветровыми нагрузками и для небольших зданий.
  3. Расположение скатов круче 45° – лучший вариант для строений, находящихся в регионах с большим количеством осадков в виде снега. Такой тип кровли является наиболее дорогостоящим.

Симметричная ломаная конструкция понадобится для увеличения места под крышей.

Виды двухскатных крыш

Крыша с разными углами наклона скатов

Двускатная крыша с разными скатами, в основе которой находится произвольный треугольник с отличающимися углами, более сложна в расчетах. Одинаковых элементов в стропильной системе меньше. Какие-то части понадобится усиливать.

Конструкции используются с целью:

  • получить мансардное помещения требуемой формы;
  • сделать балкон с нужной стороны и заданного размера;
  • создать стильный оригинальный дизайн.

Появляются дополнительные возможности связать постройку с рельефом местности. Асимметричная крыша в некоторых случаях поможет разгрузить фундамент за счет отсутствия полноценного 2 этажа.

Крыша с большими свесами

С горных вершин Швейцарии и Франции в Россию пришло такое экстерьерное решение, как шале, когда под одной кровлей дома размещаются другие пристройки.

Подход позволяет соединить традиционный взгляд на архитектуру и новые строительные технологии. Большие свесы помогают защитить от влаги фундамент и стены, сэкономить на устройстве отдельных кровельных систем.

Двускатная крыша с разными скатами позволяет перекрыть несколько помещений, начиная от мансарды, и включая парковку, летнюю кухню, беседку или веранду, бассейн или хозяйственные постройки.

Двухскатная ломаная конструкция крыши

Чтобы приблизить форму мансардного помещения к классической жилой площади, кровельные скаты вверху делают более пологими, а книзу усиливают наклон – «ломают».

Виды двухскатных крыш

С помощью этих манипуляций под кровлей получают:

  • высокий потолок;
  • почти вертикально расположенные стены и окна;
  • возможность сделать балкон во всю ширину;
  • отсутствие острых углов в комнатах.

Изломы увеличивают пространство мансарды, делают его более привычным и уютным.

Ломаные конструкции также применяются при создании разноуровневых двускатных крыш, когда скаты не только отличаются по длине, но и расположены на разной высоте.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

Конструкция стропильной системы мансардной крыши
  • Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
  • Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
  • Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа
Читайте также:  Как выполнить перекрытие крыши профнастилом своими руками?

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

  • он более прочный и легкий;
  • позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
  • не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Особенности конструкции двускатной крыши

Двускатная крыша является распространённым и наиболее рациональным решением, которое позволяет получить удобный чердак. Фотографии домов с чердачной крышей этой конфигурации подтверждают актуальность дизайна.

Конструкция двускатной крыши собственными руками не создаёт для многих больших трудностей. Она образована из-за двух наклонных плоскостей (коньков), которые пересекаются в области хребта под определённым углом. Из-за правильного выбора оптимального угла можно создать надёжную защиту здания от сильных осадков, сильных порывов ветра, давления снега во время снегопадов.

Существует множество конфигураций стропильной системы двухэтажных крыш:

  • двускатная симметричная кровля является простым классическим вариантом, позволяющим равномерно распределять нагрузку на несущие стены и опору крыши. Недостатком этой конструкции является наличие острых углов, которые занимают свободное пространство чердака;
  • асимметричная крыша — это нестандартная конструкция, в которой коньки могут перемещаться в одну сторону. Если один из углов больше 45 градусов, вы получите довольно просторное место в мансарде. Однако расчёты должны учитывать неравномерное распределение нагрузок на мауэрлат и несущие стенки.
  • У ломанной мансардной кровли есть поверхность коньков, изогнутых посередине, образуя грани, напоминающие 2 прямоугольника.
  • В случае люка кровли с нестандартной конфигурацией стропил необходимо прибегнуть к услугам опытных специалистов.

Расчет постоянной нагрузки на конструкцию фермы

Структурные элементы кровли

Расчет нагрузки на стропила.

Для правильного определения длины стропильного бруса и цифр, на которые нужно при этом ориентироваться, первым делом необходимо рассчитать общий вес кровельного «пирога». Для получения итогового значения необходимо провести вычисления веса одного метра квадратного каждого из слоев. Среднестатистическая кровля состоит из таких элементов:

  1. Обрешетка. Она монтируется из небольшой толщины досок, обычно 2,5 см. Вес одного квадрата обрешетки равняется 15 кг.
  2. Слой утеплителя.
  3. Гидроизоляционный слой.
  4. Кровельное покрытие.
Расчет постоянной нагрузки на конструкцию фермы

Переходя к суммированию всех полученных данных, советуется увеличить результат на 10%, то есть сделать произведение результата и постоянного коэффициента 1,1.

Читайте также:  Как сделать утепление фронтона своими руками

Это даст возможность оставить запас прочности для будущей фермы.

Специалисты советуют подбирать материалы кровельного «пирога» таким образом, чтобы показатель нагрузки в итоге не превышал значения 50 кг на один квадратный м.

Некоторые считают нагрузку в 50 кг завышенной, но стоит принимать во внимание то, что излишек прочности никогда не будет лишним.

Завершив расчет веса кровельного «пирога», необходимо приступать к расчету следующего показателя – снеговой нагрузки.

Порядок сбора каркаса

Каркас крыши делайте только из качественной древесины. Основной признак «лежалого» дерева – темный цвет.

Если не удается купить высушенную в сушильной камере древесину, то приобретайте сырую, но еще на этапе строительства стен.

Свежее дерево использовать для каркаса нельзя – под воздействием нагрузок оно потеряет форму и прогнется.

Сырой брус можно высушить естественным путем за полтора-два месяца.

Для этого выкладываем его четко по уровню с расстоянием между брусьями до 5 см. Никакие два бруса не должны соприкасаться. Через каждые 75-100 см брус должен опираться на ровную поверхность.

В качестве точек опоры можно использовать шлакоблок, выложенный на ровной площадке, но ни в коем случае нельзя применять другой брус, предназначенный для каркаса.

В солнечную и теплую погоду брусья сохнут естественным образом, а в дождливую погоду их нужно накрывать. Изготовление каркаса допускается только из полностью просохшей древесины.

Начинайте монтаж, убедившись, что для стоек и стропил выбраны ровные деревянные брусья и в них отсутствуют трещины и сучки.

Распиленные по шаблону деревянные заготовки одного типа должны быть обработаны противопожарным средством и смесью, предотвращающей образование грибка.

Обработку следует производить дважды с интервалом в 1-2 суток. Монтаж можно начинать, когда дерево высохло после обработок.

Порядок сбора каркаса пошагово:

  • Установка стоек. Сверху брусьев перекрытия кладем без фиксации 5-6 досок, толщиной 5 см. Они образуют пол, по которому можно безопасно перемещаться. Одинакового размера брусья устанавливаются на перекрытия по уровню. Сначала ставятся крайние. Обязательно нужно убедиться, что противоположные расстояния между стойками равны. Затем между крайними брусьями протягивается шнур. Он выполняет функцию уровня, по которому выставляются все остальные. Сверху на стойки кладется и фиксируется обвязка. Теперь у нас получился прямоугольник, в который монтируются все остальные опоры. Для уменьшения шаткости конструкции стойки нужно раскрепить укосинами к брусьям перекрытия. Именно стойки – самое слабое место в системе каркаса, поэтому уделим особое внимание их фиксации. Стойку с балкой перекрытия нужно зафиксировать с помощью строительной скобы размера 12-14. Когда установлены все стойки, расклиньте их с перекрытием с помощью бруса сечением 50-60 см. Стоит дополнительно скрепить их по внешней стороне между собой с помощью необрезной доски;
  • Монтаж верхних скатов (двухскатная крыша). В верхней точке стропила скрепляются между собой скобами. Коньковое стропило опирается на обвязку стоек и фиксируется к балке чердачного перекрытия. Монтаж верхнего треугольника мансарды нужно производить только на земле и поднимать полностью готовую конструкцию. Треугольник укладывается на стойки и прикрепляется к ним скобами. Сразу как закончен монтаж второго треугольника, необходимо соединить их в нескольких местах между собой. Когда выставлены все конструкции, можно зафиксировать их обрешеткой;
  • Вверху каждого бокового стропила выпиливается паз глубиной 3-4 см, в него заводится обвязка стоек. Угол паза равен углу наклона ската. Внизу бокового стропила также делается паз для установки его на мауэрлат. За счет этих двух пазов стропило ненагруженное может стоять без фиксации. До приложения нагрузки, которую будет нести обрешетка, нужно зафиксировать боковое стропило скобой к обвязке и к мауэрлату. Дополнительную фиксацию стоит провести саморезами, закрученными в местах крепления стропила, под углом;
  • Обрешетка – обрезная или необрезная доска или плита ОСБ – фиксируется к стропилам при помощи саморезов. Края скатов должны быть ровными. Расстояние между составляющими обрешетки зависит от кровли. Для шифера допускается расстояние в 3-4 см, а для битумной черепицы требуется сплошная обрешетка;
  • Осталось построить фронтоны и утеплить скаты и ломаная мансардная крыша готова.

Для работы вам потребуются инструменты:

  • молотки разного размера;
  • шуруповерт;
  • циркулярная пила;
  • плоскогубцы и мелкий столярный инструмент.

Также потребуются расходники:

  • скобы размера 12 или 14;
  • саморезы по дереву длиной 45-50 см для обрешетки и длиной 150 для дополнительной фиксации стропил;
  • гидробарьер;
  • строительный степлер;
  • в качестве страховки – пояс монтажника.

Лучше позвать на помощь 2-3 помощников (распил реально сделать самостоятельно на земле, а вот монтаж конструкций на высоте невозможно произвести в одиночку).