Этапы строительства двухскатной мансардной крыши своими руками

На первый взгляд функции крыши очевидны — это защита от атмосферных осадков, ветра, холода. Однако, это также возможность увеличить полезную жилую площадь за счет мансардного помещения. Даже в собственном доме квадратные метры никогда не бывают лишними, поэтому не стоит опрометчиво пренебрегать возможностью оборудовать полноценную комнату или дополнительную спальню, не подвергая опасности семейный бюджет.

Мансардная двускатная крыша известна уже очень давно, сначала помещения под ней использовались только для проживания прислуги, хранения вещей. Конечно, условия проживания, которые давала такая конструкция,нельзя назвать комфортабельными — ни отопления, ни окон, низкий нависающий потолок. Однако, архитекторы стали искать способы, как использовать это пространство рационально. И, надо признать, их нашли, так как сейчас двухскатная крыша с мансардой по уровню удобства ничуть не уступает остальным жилым помещениям, особенно, ведь при разумном подходе можно обеспечить стандартную высоту потолка, окна нормального размера и комфортную температуру.

Преимущества и недостатки

Мансардная крыша, полученная путем соединения двух скатов, как любое строительное решение имеет свои плюсы и минусы, о которых домостроителю должно быть известно заранее. К плюсам можно отнести:

1. Ее конструкция не требует усиления фундамента, что упрощает работы по возведению и оптимизирует затраты. Мансарду можно обустроить даже в полностью готовом доме, просто перестроив, утеплив кровлю.
2. Простота монтажа. Данная конструкция легка в сборке, с ней справится даже несколько умельцев или бригада специалистов из двух человек.
3. Рациональность. Эффективное использование пространства под крышей, которое можно оборудовать как кабинет, зимний сад. Двускатная крыша с неотапливаемой мансардой помещения подходит для сезонного хранения.
4. Доступность. Все используемые материалы недороги и доступны для приобретения.
5. Низкая стоимость. Квадратный метр жилого пространства при монтаже мансардной крыши своими руками обойдется вам значительно дешевле, чем сооружение пристройки или полноценного второго этажа.

Ниже представлены, если их так можно сказать, недостатки двухскатной крыши с мансардой, которые лучше будет назвать ее особенностями:

• Для обустройства просторного помещения своими руками необходима достаточно высокая двухскатная крыша, конструкция которой технически более сложна.
• Увеличение клона склонов кровли повышает расход материалов, следовательно, стоимость возведения, даже при условии работы своими руками.
• Конструкция предполагает возможность потери тепла в отопительные период.
• Повышенный нагрев кровли и подкровельного помещения в жаркую погоду.

Виды конструкции

Хоть конструкция двухскатной кровли с мансардой считается традиционной, у нее есть множество различный исполнений:

1. Классическая двухскатная. Представят собой треугольник, образованный стропильными ногами и балками перекрытий. Самый простой вариант, требующий минимального количества материала и строительных навыков у тех, кто собирается строить своими руками. Конструкция стропильной системы усиливается стойками, смещенными к краям, а также высокой затяжкой. Минус этого варианта лишь в том, что угол наклона скатов 40-45 градусов не позволяет обеспечить комфортную высоту потолков, а потеря свободного пространства у концов стропильных ног довольно большая.
   
2. Двухскатная с асимметричными скатами. Если классическая двухскатная кровля представляет собой равнобедренный треугольник, асимметричная имеет несколько другую геометрию. Ее конек может быть смещен, скаты могут быть с разным уклоном, различной длины. Стропильная система у таких конструкций более сложная, что «крадет» без того нелишние квадратные метры. Хоть асимметричная двухскатная крыши выглядят очень эффектно, стильно, их практическая польза для организации мансардного помещения своими руками крайне мала.
   
3. С ломанными скатами. Самый рациональный способ строительства мансарды. Если сравнивать с геометрическими фигурами, то такая крыша представляет собой уже не треугольник, а классический пятиугольник, который образуется за счет скатов с измененным углом наклона. В верхней части уклон кровли составят всего 10-20 градусов, а в нижней 40-45 градусов. Конструкция стропильной системы усиливается ригелем, стойками, в исключительных случаях укосами. Такое изменение угла наклона позволяет максимально эффективно использовать пространство под кровлей для обустройства полноценного жилого помещения. Своими руками ее можно оборудовать только с помощью 1-2 работников.

Полувальмовая. Такая крыша -переходный вариант между двухскатной и вальмовой, ее фронтон имеет трапециевидную форму. Благодаря скошенным элементам он получает дополнительную защиту от шквалистого ветра, косого дождя. Внешний вид дома с полувальмовой крышей весьма привлекателен, а также не лишен так называемой «изюминки».

Устройство двухскатной крови с мансардой

Самой важной в устройстве мансарды — стропильная система, которая как скелет, как каркас, несет на себе тяжесть кровли, придает ей необходимую форму и служит основой для перекрытий. Поэтому она должна быть крепкой, способной выдерживать сильные нагрузки. Дабы не испытывать сомнений по поводу ее надежности, лучше предварительно своими руками или с помощью калькулятора осуществить инженерный расчет для вычисления временных и постоянных нагрузок, которым она будет подвергаться. Каждая стропильная система состоит из следующих элементов:

• Мауэрлат. Основание для кровли, которое крепится заподлицо по верхнему периметру несущих стен. Обычно в качестве него используют брус, сечение которого зависит от массы крыши. Крепят его на металлические шпильки или арматуру, предварительно гидроизолировав с помощью рубероида.
• Стропила. Доски размером 50х150 мм или 100х150 мм, установленные под углом, верхней частью они сходятся в конек, а нижней упираются в мауэрлат. Стропильные ноги — основной опорный элемент системы, именно они придают треугольную форму крыше, образуя ее скат. Расстояние между ними закладывают в промежутке от 60 до 120 см.
• Конек. Верхний угол треугольника двухскатной крыши, образуется в месте встречи двух стропильных ног.
• Ригели, растяжки. Горизонтальные усиливающие элементы, устанавливаемые между стропилами, для того, чтобы погасить распирающую нагрузку. Чем выше располагается этот элемент, тем толще выбирается для него брус.
• Стойки, бабки. Вертикальные опоры, расположенные под центром стропила или под коньком, на них опирается крыша. Они передают нагрузку с конька на несущие внутренние стены.
• Подкос. Подстропильные ноги, угловые подпирающие элементы, отводящие нагрузку со стропил на несущую перегородку.
• Лежень. По сути тот же мауэрлат, только расположенный поверх внутреннего несущего перекрытия, также выполняется из бруса квадратного сечения.
• Схватка. Горизонтальный брусок, гасящий распирающую нагрузку между вертикальными опорами больших по размеру крыш.
• Обрешетка. Основание, на которое впоследствии застилается кровельное покрытие. Чаще всего для нее используют необрезную доску или влагостойкие фанерные листы. Двухскатная крыша оснащается сплошной или решетчатой обрешеткой в зависимости от материала кровли.

Этапы установки

Если вы хотите ограничить расходы на строительство, оптимальный вариант для вас — двухскатная крыша с жилой мансардой. Своими руками ее можно соорудить за пару недель, а небольшая профессиональная бригада справится за считанные дни. Возведение следует начинать с монтажа нижних балок, без которых можно обойтись лишь в том случае, если присутствует деревянное перекрытие. Следующим этапом является установка стоек, их крепят с помощью скоб или шипов и подпирают временными раскосами для большей устойчивости, ведь они станут «скелетом» мансарды. Далее начинается установка мауэрлата, на который крепятся стропильные ноги. В качестве стропил можно использовать только прямые доски, без сучков.

В первую очередь налаживают стропильные ноги у фронтонов, а потом уже по всей длине стен с шагом 60-120 см, в зависимости от ширины утеплителя и веса кровельного материла. Заключительной частью работ должна стать установка гидроизоляции, пароизоляции, обрешетки, контробрешетки. Если двухскатная крыша с мансардой будет использоваться в качестве жилья, ее необходимо утеплить с помощью минеральной ваты на базальтовой основе, эковаты или пенопласта. В конце фронтоны и свесы обшиваются любым пиломатериалом, а поверхность крыши покрывается металлочерпицей, ондулином или еврошифером. Вот так, затратив минимум средств, вы сможете своими руками в полтора раза увеличить жилую площадь своего дома, сделав его комфортным и привлекательным!

Строительство мансардной крыши своими руками

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.

Мансардные окна

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.

Стропильная система

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.

Угол наклона

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.

Виды стропильных систем ломаных крыш

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

Как расчитать ломаную крышу

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.

Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа

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.

Первый способ

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 способ

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.

Почти готовый каркас

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.

Узлы и их чертежи

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