При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.
Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.
Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.
Типы мансардных крыш
Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.
Основа кровли – стропильная система
Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.
Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.
От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.
Расчет площади
Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.
Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.
Проект мансардной кровли
Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.
В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).
Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:
в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.
Расчет уклона скатов
На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.
Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:
Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
Планируемый вес и особенности кровельного материала.
Тип кровли по проекту.
Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.
Монтаж каркаса мансарды
Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.
Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.
Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.
Утепление кровли
Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:
Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.
Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли
Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ
Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов
Выбор проекта мансарды, схемы и формулы для ее расчета
Мансарда может быть устроена под кровлей абсолютно любой конструкции. Возвести крышу, подходящую для размещения под ней жилого помещения, своими руками не особенно сложно. Однако для того, чтобы комната в конечном итоге получилось удобной и комфортной нужно прежде всего грамотно составить проект мансарды.
Что же следует учитывать при проектировании и планировке? Какой тип кровли лучше выбрать? Как рассчитать высоту скатов и площадь этажа? Надеемся, наша статья поможет вам выполнить планирование крыши под мансарду правильно.
Виды кровель
Подумать о том, каким будет мансардный этаж стоит еще на стадии проектирования самого здания. Прежде всего, конечно же, следует выбрать тип самой кровли. Для обустройства жилого помещения неплохо подойдет как односкатная, так и двухскатная или четырехскатная крыша. При этом она может быть или обычной или ломаной:
Давайте рассмотрим характеристики основных видов мансард.
Односкатные крыши
Преимуществом односкатных кровель считается то, что в помещении под ними всегда имеется хотя бы одна вертикальная стена без «глухих» углов. Однако под такой крышей в большинстве случаев можно устроить только маленькую комнату.
Двухскатные крыши
Рассматривая вопрос о том, какие бывают мансарды, нельзя не упомянуть об обычных двухскатных кровлях, ведь подобная конструкция встречается в загородных домах чаще всего. Проект мансардного этажа под такой крышей также может предусматривать только небольшое помещение.
Четырехскатные кровли
Такие виды мансардных этажей могут иметь разную конструкцию. Конфигурация всех разновидностей четырехскатных крыш достаточно сложна, но под устройство жилого этажа они подходят просто идеально.
Многощипцовые кровли
Многощипцовая кровля – конструкция очень сложная. Проектирование мансарды в этом случае – также процедура не простая. Однако помещение под такой крышей будет иметь нестандартную планировку, что предоставляет широкий простор для реализации самых оригинальных дизайнерских идей.
Так какую же кровлю выбрать?
Как вы уже могли заметить, наиболее подходящими для устройства жилого помещения можно считать ломаные разновидности кровли. В том же случае, если проект дома предусматривает устройство односкатной или обычной двускатной крыши приходится выбирать между такими параметрами, как высота мансардного этажа и его полезная площадь. Чем меньше угол наклона, тем ниже будут стены при той же площади.
Как составить проект?
Итак, как же правильно выполнить планировку и составить проект мансардного этажа?
Планировка мансарды
План составляется с учетом следующих требований:
Высота этажа от пола до самой высокой точки потолка не должна быть менее 2,5м;
Минимальное отношение площади оконных проемов к площади пола — 1*10, максимальное — 1*5,5.
Таким образом может быть возведена удобная светлая мансарда. Проекты (фото ниже) жилых помещений под крышей составляются с учетом того, что длина вертикальных стен в них должна быть не менее 0,8м. В противном случае собственно мансардой комната считаться не может. Помещение с меньшей высотой стен называется полумансардой.
Планировка и проектирование мансардного этажа выполняется с учетом того, какого именно назначения помещение будет здесь расположено. Так для спальни или кабинета проектом здания вполне может быть предусмотрена низкая и узкая мансарда. Под гостиную придется выполнять планировку и возводить высокую кровлю. Под очень же большой крышей можно обустроить подобие настоящей квартиры, разработав проект планировки с зонированием посредством перегородок и устроив сразу несколько комнат.
Выбор высоты стен при составлении проекта этажа
Спланировать удобную мансарду можно только правильно выбрав высоту стен. Высота стен мансардного этажа зависит от ширины самого дома. При этом учитывается также угол наклона скатов.
Рассчитывается высота при планировке по формуле: Н=Lпр*tgА, где H — высота кровли, Lпр — половина длины пролета, A – угол наклона скатов.
Согласно нормативам при составлении проекта и планировке этажа следует выдерживать длину вертикальных стен в комнате под крышей не менее 1,2м при угле наклона ската в 30гр и 0,8м при угле наклона в 45гр. Но лучше все же сделать их повыше.
Для расчета длины скатов (а соответственно и стропил) при планировке используется формула: Lс=H/sinА. Здесь H – высота кровли, Lс – длина стропила, A – угол наклона скатов.
Помимо всего прочего проектом должна быть предусмотрена высота мансарды в самом низком месте не менее 0,4м (от верха засыпки перекрытия до мауэрлата). Такие требования предъявляются в связи с тем, что нижние части стропил каркаса нуждаются в периодической проверке и ремонте.
Расчет площади мансардного этажа при составлении проекта
Площадь стен двухскатной мансарды при планировке рассчитывается с применение простейшей геометрической формулы: S=2(L*B), где L-длина ската, B – его ширина. Площадь стен четырехскатных и ломаных крыш при составлении проекта несложно высчитать, воспользовавшись формулами нахождения площади прямоугольника (S=L*B) и треугольника (S=1/2A*H, где А –половина длины стороны, а H – длина проведенной к ней высоты).
Полезная площадь пола этажа также зависит от особенностей конструкции кровли. Расчет мансарды и составление проекта с использованием формулы длина, умноженная на ширину невозможен, так как это помещение имеет сложную конфигурацию. Каким же способом можно узнать размеры будущей комнаты и соответственно правильно ее спроектировать?
Все расчеты при составлении проекта и планировке стоит выполнять с учетом того, что при угле ската в 30гр. оптимальная высота полезного пространства от пола до точки пересечения вертикали с наклонной стеной в самом узком месте составляет 1.5м, при угле наклона в 45гр – 1.1м.
В общую полезную площадь при разработке проекта и планировке этажа включается также часть пространства высотой до 0,8м, поскольку такие места часто используют под установку разного рода оборудования.
Итак, как посчитать полезную площадь пола этажа при составлении проекта и планировке и узнать размеры мансарды? Ниже приведем пример расчета при устройстве кровли с углом наклона скатов в 45гр.
Формула расчета при составлении проекта: Пп=А*L+2B*0.7*L=L*(A+1.4B). Здесь Пп – площадь пола, А – ширина части помещения между вертикалями от пола до наклонных стен высотой в 1,1м, В – ширина между вертикалями высотой в 0,8м, L – длина помещения, а 0,7 – коэффициент, выведенный для расчета площади части мансарды с вертикалью 0,8м.
Простой способ расчета площади мансарды при планировке
Приблизительно узнать реальную жилую площадь этажа при составлении проекта и планировке можно и по упрощенной схеме. В этом случае часть площади пола, ограниченная высотой в 2.2м при расчете учитывается на 100%. Площадь той части помещения, где высота составляет 1.4 – 2.2м учитывается на 50%.
Расчет мансардной крыши – определение уклона, веса и площади
Мансардой называют жилое, отапливаемое помещение, оборудуемое в подкровельном пространстве, которое позволяет увеличить жилую площадь дома с минимальными затратами. Конструкция такой кровли отличается повышенной сложностью, так как она должна выдерживать высокие весовые нагрузки, поэтому рассчитать ее самостоятельно достаточно трудно. Чтобы выполнить расчет мансардной крыши быстро и правильно, можно использовать онлайн-калькулятор. В этой статье мы расскажем, какие вычисления необходимо произвести, чтобы избежать ошибок в проекте.
Калькулятор
Особенности мансардной крыши
Конструкция 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.
Обратите внимание! Онлайн-калькулятор не заменит опытного архитектора в вопросе создания проекта надежной мансардной кровли, однако, он поможет избежать грубых ошибок в расчетах, которые приводят к обрушению конструкции.
Расчет площади мансарды
В первую очередь, для создания функционального проекта необходимо рассчитать площадь мансарды. Этот параметр зависит от размеров доме, но также на него оказывает влияние конструкция крыши. Общая площадь мансарды складывается из 2 показателей:
Полезный объем. Под этим термином понимают площадь подкровельного пространства, в котором высота потолков выше 0,9 м. Очевидно, что полезный объем занимает не всю площадь мансарды, а только срединную часть. Чтобы рационально распорядится свободным местом, следует освободить пространство под коньком крыши от элементов стропильной системы, сместив их в стороны.
«Глухие» зоны. «Глухими» зонами мансарды называют углы, образованные между перекрытиями и нижней частью ската, в которых высота потолка составляет 0,9 метров и ниже. Для проживания людей эти участки непригодны, но в них можно разместить ниши или шкафчики для хранения. Лучше, рассчитывать уклон и форму крыши так, чтобы «глухие зоны» занимали меньшую часть общей площади мансарды.
Важно! Чтобы программа-калькулятор рассчитала площадь мансарды, необходимо в свободные поля ввести уклон и высоту конька крыши, размеры дома, а также форму и количество скатов. После этого у пользователя появится возможность увидеть точный расчет показателя, а также визуализировать результат вычислений с помощью схемы.
Расчет основных параметров
От правильности расчета зависит надежность, прочность и долговечность конструкции мансардной кровли, поэтому при отсутствии опыта проектной работы такой сложности лучше использовать онлайн-калькулятор.
Специальная программа поможет быстро и точно рассчитать основные параметры крыши, чтобы приобрести необходимое количество строительных материалов и удостовериться в достаточной прочности фундамента. В расчёт мансардной кровли входят следующие показатели:
Высота конька. Этот показатель определяет высшую точку крыши в соответствии с желаемым уклоном скатов и шириной дома. Вычисления выполняются с помощью тригонометрических формул.
Общий вес кровельного пирога. Для вычисления этого показателя складывается удельный вес 1 квадратного метра кровельного материала, гидроизоляции, утеплителя и элементов стропильной системы. Для жилых домов общий вес 1 квадратного метра кровельного пирога не должен превышать 50 кг.
Площадь скатов. Если форма ската прямоугольная, то его площадь вычисляется путем умножения длины на ширину элемента. Если крыша имеет более сложную форму, то она разбивается на простые геометрические формы, площадь которых рассчитывается отдельно, а потом складывается.
Учтите, что даже продвинутый калькулятор не застрахует от ошибок в проекте, однако, он поможет быстро прикинуть стоимость материала и сравнить разные варианты конструкции мансардной кровли.
Видео-инструкция
Самостоятельное проектирование мансарды: формулы и фото конструкций
Проект мансарды в частном домостроении пользуется особой популярностью и, надо сказать, вполне заслуженно. Мансардные крыши очень рациональны и экономичны и что тоже важно, интересны. Мансарда своими руками, схема конструкции которой относительно несложная, может в умелых руках стать реальностью.
Проектирование мансардного этажа рекомендуется выполнять на этапе планирования, так как от правильно выбранного типа крыши в проекте во многом зависит насколько удачно и полноценно можно будет использовать чердак.
Однако, это еще не значит, что проектирование мансарды невозможно в уже готовом доме. Но, так или иначе, в любом случае проект мансардного этажа должен позволить максимально использовать новое пространство.
Какие бывают мансарды
Чтобы помещение под крышей на самом деле можно было комфортно использовать, оно должно удовлетворять некоторым требованиям: иметь удобную форму, быть хорошо утепленным, освещенным и грамотно спланированным.
Мансардный этаж может иметь самую разную геометрическую форму – ломаную или треугольную, с симметричными или асимметричными сторонами.
Планировка мансарды фото: варианты расположения крыши относительно стен строения
Этаж может быть расположен по одну сторону от строения или располагаться по всей его ширине, причем как в пределах внешних стен, так и выходить за их границы.
Планировка мансардного этажа фото: типы этажей под крышей
В последнем случае проект этажа обязательно предусматривает установку дополнительных опор, каких-то стенок, колонн или подвесок.
Проект аттиковой стенки с железобетонными столбами
Но в любом случае из всех этих вариантов в итоге получаются следующие виды мансардных этажей:
отдельный одноуровневый этаж;
этаж, имеющий двухуровневое развитие;
двухуровневая организация последнего этажа строения-основы с формированием антресольного этажа.
Варианты подкровельных помещений
Внешние стены мансардного этажа обычно имеют две части:
вертикальную, которая, как правило, сделана из стенового материала, использованного на нижних этажах;
наклонную, каркасом которой служит стропильная система, а наружной обшивкой – кровля.
Как будут соотноситься эти части между собой в проекте зависит от ее конструкции.
Важно: Форма мансардной крыши – главный фактор в проекте, определяющий ее планировку, полезную площадь и удобство перемещения.
Виды мансард по форме крыши
Разновидностей жилых конструкций чердачного типа по форме кровли довольно много, мы же остановимся на некоторых из них.
Односкатная. Такая крыша позволяет избежать боковин, однако ее каркас дает возможность спокойно передвигаться только в одной части подкровельного помещения.
Дом с односкатной мансардой
Двухскатная. Более сложная конфигурация крыши, нежели односкатная, предоставляет больше возможностей для проектирования удобного мансардного этажа. Высота стен мансардного этажа в данном случае достаточна для устройства обычных и даже балконных мансардных окон.
Проекты двухскатных мансардных этажей
Полезная площадь этажа получается ощутимо больше, если кровля по проекту опирается на вертикальную, аттиковую, стену. Ее оптимальный уровень определяют при проектировании помещения с учетом ширины дома и уклона скатов. Расчет мансарды этого типа довольно прост.
Мансарда проекты фото: большой уклон двухскатной кровли дает возможность получить значительное полезное пространство
Ломаная – это двускатная крыша с изломами скатов с силуэтом либо вогнутым внутрь, либо, наоборот, выгнутым наружу.
Ломаная двухскатная крыша
Полезная площадь этажа под четырехскатной крышей дома меньше, чем под двускатной. Большое количество заломов и скосов в подкровельном пространстве уменьшает возможность свободно спроектировать комнаты мансардной квартиры.
Интересный проект дачного домика с четырехскатной кровлей
Типовой проект мансарды
Высота мансардного этажа – это параметр, от которого зависит полезная площадь, а это значит, что по ее значению можно определить тип подкровельного помещения.
Проект подкровельной конструкции в разрезе
При высоте вертикальной стены, превышающей 1,5 м – это полноценный этаж, причем на расстоянии полуметра от вертикальной стенки можно передвигаться уже свободно, не наклоняя головы. Если же высота мансарды превысит 2–2,1 м, то она по комфортабельности не будет уступать типовой комнате.
Обычную мансарду, одно- или двухуровневую, получают если минимальная высота аттиковых стен равна 0,8 м, а максимальная – 1,5 м. Подобная конструкция имеет достаточный функциональный потенциал.
При отсутствии вертикальных стен или если их уровень не доходит до 0,8 м, полученное низкое помещение называют полумансардой.
План мансардного этажа
Несколько рекомендаций по проектированию мансарды
Сделать пространство под кровлей функциональным и удобным, а интерьер оригинальным – задача не из простых и требует неординарных решений. Но все-таки есть определенные правила, которым желательно следовать. Это касается назначения помещения, к примеру, узкая маленькая мансарда больше подойдет под спальню, а высокая – под гостиную, или размещения мебели, в зонах стыка наклонных скатов с перекрытием, те есть полом, можно встраивать шкафы-купе, ставить стеллажи и т. д.
Планировка жилого пространства под крышей
При обустройстве спальни следует учитывать два важных требования:
от пола до потолка должно быть самое меньшее 2,2 м;
а от уровня кровати – 1,4 м.
Такое нормирование необходимо, чтобы в комнате можно было удобно сидеть и, даже имея высокий рост, ходить без проблем, не прогибаясь.
Устройство потолка, как правило, улучшает пропорции помещения в подкровельном пространстве. Это особо актуально в случае комнат с небольшой площадью и значительной высотой, особенно под коньком.
Совет: пространство выше потолка можно приспособить под хранение вещей, которыми редко пользуются.
Обустройство объединенного пространства
Если же в помещении потолок не делать, то тогда можно не скрывать конструктивные элементы кровли. Отсутствие потолка увеличит пространство и добавит комнате высоту.
Оригинальная спальня под крышей
Как рассчитать площадь мансарды
Такие величины, как размеры мансарды, высота, угол наклона и ее площадь, тесно взаимосвязаны. По нормам СниП минимальная высота жилого помещения под крышей должна равняться 2,5 м.
Расчет высоты помещения в зависимости от уклона крыши
Расчет проектов должен отражать измерение реальной площади по отношению к полезной. По строительным нормам в подсчетах учитывают площадь мансарды со следующими исходными данными:
уклон 30 градусов – уровень узкой части наклона 1,5 м;
наклон 45 градусов – 1,1 м;
начиная от 60 градусов – 0,5 м.
При расчете площади конструкций с меньшими высотами общую площадь умножают на понижающий коэффициент 0,7. В этом случае за минимальный уровень стен при 30 градусах принимают 1,2 м, при 45–60 градусах – 0,8, при уклоне, начиная с 60 – его не ограничивают.
Пример формулы расчета площади для кровли с наклоном в 45 градусов. Пп = A*L + 2В*0.7*L = L*(A + 1.4B), где Пп – площадь поверхности пола помещения; А и В – его ширина при высоте не меньше 1.1 м и 0,8 м соответственно, L – его длина; 0.7 – понижающий коэффициент для площадей с меньшей высотой.
Проект требует точных расчетов, поэтому целесообразнее пользоваться компьютерными программами, специально разработанными для проектирования. Это значительно проще и удобнее, к тому же риск ошибиться в расчетах несоизмеримо ниже.
Каково устройство мансардной крыши + конструкция стропильной системы и кровельного пирога
22.03.2017 392 Просмотров
Мансардная крыша — это не совсем обычная конструкция.
Такое сооружение не только должно завершать целостное сооружение здания и выполнять функции защиты.
Но и располагать к комфортной жизни в помещении, располагающемуся под ней.
Чтобы жилая площадь была пригодна для использования необходимо понимать суть конструкции такого сооружения и нюансы процессов ее монтажа.
Устройство мансардной крыши частного дома
У подобной конструкции имеется ряд элементов, который и составляет целостную систему крыши.
Устройство мансардной кровли выглядит таким образом:
Кровля. Кровельное покрытие необходимо для обеспечения надежной защиты от влияния атмосферных условий как всего дома, так и всей системы крыши.
Обрешетка. Опорная часть системы для прикрепления кровельного материала, чаще всего сооружается из деревянных досок.
Коньковый прогон. Самый верх всей системы.
Стропила. Опорные ребра, создающие жесткость сооружению. Имеют две разновидности – висячая и наслонная.
Мауэрлат. Представлен элемент балками, которые служат для крепления стропильной системы. Повторяет элемент в расположении периметр дома и скреплен с каждой стеной при помощи крепежа.
Диагональные сваи. Для того, чтобы система конструкции крыши имела высокий уровень надежности, стропила соединяют между собой балками, расположенными продольно и вертикальными стойками, которые вместе соединены диагональными связями или скосами.
Внутренние опоры. Элемент, который расположен под каждой стропильной ногой и обеспечивает ей устойчивость.
Изоляционный слой. Такой слой объединяет всю систему крыши в единое целое, создавая при этом надежную герметизацию, паро- и звукоизоляцию. У этого слоя своя структура и она многослойна. Все материалы, которые используются ля оборудования этого слоя необходимы для обеспечения всевозможных свойств, обеспечивающих комфортную жизнедеятельность на мансарде.
Из каких узлов и деталей состоит мансардная крыша, вы увидите на этом чертеже:
Чертеж устройства мансардной крыши
Кровельный пирог
В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.
Представлена она несколькими слоями различных материалов, которые необходимы для защиты помещения мансарды от холодных воздушных масс и повышенного уровня влажности.
Кровельный пирог мансардной крыши включает в себя:
Внутреннюю отделку;
Обрешетку;
Пароиоляционный слой;
Контробрешетку;
Теплоизоляционный слой;
Гидроизоляцию;
Системы вентиляции;
Кровельный материал.
Каждый слой предназначен для выполнения определенных функций, которые необходимы для нормальной работы всей системы крыши.
Если допустить ошибки при монтаже или пренебречь каким-либо из слоев, то это может привести к необходимости переделать всю конструкцию.
Также стоит рассчитывать структуру пирога и материалы для его сооружения в соответствии с погодой и климатом, присущими региону.
Начинают оборудовать кровельный пирог с сооружения обрешетки, разновидность которой подбирается в зависимости от выбранного кровельного покрытия и бывает сплошного типа или разреженного.
Алгоритм монтажа для любых разновидностей кровель аналогичен, только отличается необходимостью оборудования теплоизоляционного слоя.
Схема кровельного пирога в разрезе
Вентиляция мансардной крыши
Прежде всего стоит отметить разновидности систем вентиляций, которые устанавливают вообще в доме и в частности в конструкции мансарды:
Естественный приток и вытяжка;
Принудительный приток и вытяжка;
Естественный приток и принудительная вытяжка;
Принудительный приток и вытяжка.
Самым простым решением, требующем минимальное количество затрат является первый вариант системы вентиляции. Для обеспечения в такой разновидности конструкции постоянного притока воздушных масс можно применить оконные или стеновые устройства-клапана.
Вентиляция в пространстве крыши для мансарды проходит естественным образом, воздушные потоки самопроизвольно передвигаются под материалами кровли.
Направлены потоки воздуха с нижней части системы (от карниза) к верхнему (к коньку). В некоторых случаях для обеспечения крыше вентиляции достаточно соорудить грамотно всю конструкцию и в дополнительных устройствах не будет необходимости.
В такой системе также имеются слои, которые обеспечивают вентиляцию мансардной крыши.
Представлены такие слои:
Перекрытием;
Каркасом здания;
Карнизом;
«Подошвенной» доской;
Стропильной системой;
Направленным движением воздуха.
Устройство стропильной системы мансардной крыши
Непосредственно мансардный этаж и определяет то, какой будет крыша над ним. Этажи бывают ломанными, треугольными, ассиметричными, при этом занимать могут всю площадь или ее часть.
Прежде, чем разбираться, что собой представляет стропильная конструкция мансардной утепленной кровли, следует ознакомиться с разновидностями конструкций крыш:
Односкатная. Самый простой вид крыши над мансардой, но не слишком популярный. Представляет собой одну наклонную плоскость, которая имеет опору на несущих стенах различной высоты.
Двускатная. Такая разновидность представлена двумя скатами, которые расположены противоположно друг другу.
Ломаная. У такого вида крыши имеются еще названия – вальмовая и полувальмовая. Такая разновидность конструкции позволяет сделать пространство мансарды оптимальным. Скатов у такой конструкции четыре. Достаточно удобно жить на мансарде, имея такую разновидность крыши.
Коническая. Самая сложный вид конструкции, представленный конусом. Подходят для сооружений, у которых круглые или многоугольные очертания.
Если говорить о разновидностях стропильных систем, то они бывают 3х видов:
Висячая разновидность стропил обеспечивают передачу нагрузки в горизонтальном положении к несущим стенам. Такие стропила являются основанием всей системы. В промежуточных опорах нет необходимости, для соединения балок используются деревянные или металлические затяжки.
Наслонная разновидность стропил применяются в случае расположения несущей стены в центре здания или присутствия промежуточных опор. Такая разновидность стропил устанавливается на наружные стены, при этом средняя их часть имеет опору на внутренние стены. Такую конструкцию можно сооружать только если расстояние от несущей стены до другой до 6,5 м.
Висячая и наслонная разновидность стропильной системы представлена треугольниками, имеющих прямой угол. Дополнительно такую конструкцию оборудуют схватками снизу и сверху системы. Для подвешивания потолка пользуются затяжкой висячих стропил.
Мансардная крыша: двухскатная конструкция деревянного дома
Угол наклона
Очень важным параметром в сооружении крыши является определения угла наклона крыши. Такое значение определяется не только дизайном здания, особенностями фасада, но и выбранным кровельным материалом и местными климатическими условиями.
Если осадки, выпадающие на местности, где расположен дом, имеет большое значение, то угол наклона крыши колеблется от 45 до 60 градусов.
Такое значение ската обеспечит лучший сход снега с поверхности, а, соответственно и уменьшению уровня нагрузки. Кроме осадков, такой параметр угла оберегает крышу от оледенения.
Если же дом расположен на местности, в которой частое явление – это сильные ветры, то значение угла ската одолжено быть минимальным. В ином случае конструкция может быть разрушена из-за погодных условий. При таких условиях вариации этого параметра от 9 до 20 градусов.
Однако, самый распространённый и оптимальный угол наклона крыши – это 20-35 градусов. Такое значение подходит для обустройства крыши практически любой разновидностью материала.
Процесс монтажа
Для того, чтобы самостоятельно сконструировать мансардную крышу, необходимо придерживаться определенной последовательности действий:
Изначально крепят верхний брус, который имеет параметры сечения 10х10 или 15х15 см. Крепление проводят, используя гвозди, скобы из металла или саморезы. В это же время первый брус обеспечивает функцию подстропильной рамы.
Следующее – это монтаж мауэрлата, который необходим для принятия большей части нагрузки. Для его установки понадобится доска, толщиной не меньше 5 см и брус с параметрами сечения 5х10 см. Прежде чем укладывать доску, устилаютгидроизоляционныйслой, который необходим для удержания влаги и не разрушала элементы конструкции. Прикрепляют мауэрлат гвоздями или скобами и дополнительно привязывают к стенаем при помощи проволоки из металла. Проволоку монтируют еще на этапе строительства стен.
Далее устанавливают стропила, выбрав для этого шаг от 0,6 до 2 м.
Первыми устанавливают фронтонные стропила, после чего натягивают уровень и начинают монтировать остальные элементы.
После того, как стропильные ноги все установлены, обеспечивают дополнительное усиление конструкции, соединяя стропила между собой в верхней их части.
Если значение длины крыши превышает 7 м, то проводят установку конькового бруса. В ином случае оборудование подобным элементом систему стропил – не обязательно.
После того, как стропильная система установлена переходят к оборудованию слоев кровельного пирога, предварительно установив обрешетку.
Последним этапом в строительстве кровли является укладка кровельного покрытия.
Заключение
Конструкция мансардной крыши хоть и проста, но имеет свои нюансы. Очень важно понимать суть процессов, чтобы безошибочно провести монтаж системы самостоятельно. И следует изначально составить проект всего здания, чтобы уберечь себя от ошибок.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете всё о устройстве мансардной кровли:
Выбор Формы Кровли для Устройства Мансарды ∼ Советы Специалиста
При выборе типа кровли необходимо руководствоваться критериями, которые будут наиболее важными в том или ином случае. Основными из них являются:
Климатические особенности. Если в регионе строительства есть особенные климатические условия, то их нужно обязательно учитывать, так при больших снеговых нагрузках рекомендуется делать угол наклона кровли максимально большим, при сильных ветрах же наоборот — минимальным.
Внешний вид кровли и формируемого внутреннего пространства также играют большую роль при выборе кровли, поскольку архитектура должна быть не только функциональной, но и эстетически привлекательной.
Материал строительства. Если мы привязываемся по тем или иным причинам к конкретному материалу строительства, то должны учитывать его конструктивные и эксплуатационные свойства.
Бюджет строительства также влияет на размеры и конфигурацию кровли, поскольку они влекут за собой стоимость работы и материалов.
Размеры перекрываемого пространства определяют вид стропильной системы кровли.
ВИДЫ МАНСАРДНЫХ КРЫШ
Односкатная — самая простая в строительстве кровля, является достаточно бюджетным вариантом, но не слишком распространенный вариант для мансарды. Скат располагают с ветренной стороны. Угол наклона обычно принимается 35-45 градусов для оптимального отвода осадков.
Двускатная (щипцовая) пологая — имеет удобную форму для расположения мансарды, но подразумевает наличие аттиковых стенок, которые обычно имеют минимальную высоту 1-1,2м. Является не самым удачным вариантом для климата с большим количеством снега.
Двускатная крутая — достаточно удобный распространенный вариант, позволяющий сэкономить на аттиковых стенах.
Двускатная ломаная — является самым распространенным вариантом мансардной крыши из-за удобного внутреннего пространства и простоты строительства.
Четырехскатная (вальмовая) — распространенный и привлекательный тип кровли, но не слишком удобный для размещения мансарды из-за наличия четырех скатов. Также подразумевает обязательное наличие мансардных окон в кровле.
Многоскатная (многощипцовая) — устраивается при сложном плане дома, подразумевает наличие ендов (внутренних углов, образующихся в месте стыка двух скатов), что требует повышенных требования к характеристикам кровельного покрытия.
Мансардное помещение лучше предусматривать в проекте дома заранее, хотя нередко под него обустраивают уже существующий чердак для увеличения жилой площади. Чаще всего в мансарде размещают спальню, комнату отдыха, мастерскую или детскую.
КАК ПОСТРОИТЬ МАНСАРДНУЮ КРЫШУ — ЭТАПЫ
Возведение аттиковых стен (при их наличии), которые являются продолжением наружных стен и в высоту составляют 0,8-1,5 м (оптимальная высота 1,2м).
Строительство каркаса мансарды (деревянный, металлический), который включает мауэрлат, лежень, стропильные ноги, прогон, конек, подстропильные ноги, стойки, схватки, обрешетку.
Гидроизоляция — на обрешетку крепится пленка гидробарьера.
Утепление кровли. Поскольку пространство под кровлей является жилым, на утеплении кровли нельзя экономить, так как кровля круглый год подвергается сильным атмосферным воздействиям.
Утеплитель укладывается с внутренней стороны впритык между стропилами. Обычно используется базальтовая вата, эковата (целлюлоза), пенополиуретан, пенопласт, пенополистирол, стекловата. Толщина утеплителя составляет 150-200 мм, в зависимости от его теплотехнических характеристик , климата и выбора кровельного материала.
Укладка паробарьерной пленки, защищающей утеплитель от паров воздуха, которые могут проникнуть из помещения мансарды в кровлю и тем самым снизить теплоизоляционные свойства утеплителя.
Монтаж мансардных окон. При определении количества окон, необходимо руководствоваться нормативами по освещению жилых помещений. Ширину окон обычно задают меньше на 4-6 см шага стропил для простоты установки, при установке более широких окнах необходимо делать усиленную балку над ними.
Укладка кровельного материала. При выборе кровельного материала важно сформулировать несколько критериев, которые будут наиболее важными в конкретном случае.
Первым является вес материала, для тяжелого кровельного покрытия нужна мощная стропильная система. К такому покрытию относятся: керамическая и цементно-песчаная черепица, сланцевая черепица. К легким материалам относятся: профнастил, металлочерепица, ондулин, мягкая битумная черепица, композитная черепица, фальцевая кровля. Для мансарды важным критерием является шумность кровельного материала и способность к нагреванию. Естественными критериями выбора являются долговечность, пожаробезопасность, экологичность, эстетический и ценовой аспект.
Внутренняя отделка мансарды. В качестве внутренних отделочных материалов можно использовать любые из применяемых в доме материалов — обои, штукатурку, краску, деревянную обшивку.
СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА МАНСАРДНОЙ КРЫШИ: ЧЕРТЕЖИ
В зависимости от формы и размеров крыши, стропильная система мансардного этажа может быть простой или более усложненной. Важными факторами являются длина перекрываемого пролета, угол наклона крыши, снеговая и ветровая нагрузки и масса кровельного материала, сечения конструктивных элементов, расстояние между стропилами.
Небольшие по ширине помещения перекрываются простыми по конструктиву крышами. Самая простая кровля — односкатная. Стропила укладываются на мауэрлат, расположенный на несущих стенах. Угол наклона может быть любым. В зависимости от ширины пролета, с увеличением ширины пролета конструкция усложняется дополнительными опорами.
ФОРМА КРЫШИ ДЛЯ МАНСАРДЫ
Самая распространенная форма мансарды — это треугольник, состоящий из двух стропильных ног и связывающей их снизу или сверху затяжкой (балка перекрытия или верхняя затяжка). Пролет такой мансарды обычно не превышает 6 метров. Стропила укладываются на мауэрлат либо с аттиковой стенкой либо без. Высота до потолка в жилом мансардном помещении должна быть минимум 2,5 метра.
ЛОМАНАЯ КРЫША С МАНСАРДОЙ
Удобным вариантом является ломаная крыша мансарды, которая позволяет сохранить максимум полезной площади. Ломаная кровля может быть классической и полнообъемной. В классическом варианте верхний скат делают под углом 30, а нижний — 60. В полно объемном не придерживаются этого правила, а исходят из формирования максимальной полезной площади.
ДВУСКАТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ МАНСАРДНОЙ КРЫШИ
Двускатная кровля является самой популярной для обустройства мансарды, поскольку достаточно удобна по функциональности, недорога и популярна в современной архитектуре. Стропильные системы двускатных крыш бывают висячего и наклонного типа.
Стропильная система висячего типа. В этой схеме стропила опираются с одной стороны на несущие стены, а с другой соединяются с противоположными стропилами. Для обеспечения жесткости стропила скрепляются нижней затяжкой или ригелем сверху, либо затяжкой и ригелем одновременно (при большем пролете).
УСТРОЙСТВО МАНСАРДНОЙ КРЫШИ
Стропильная система наклонного типа. Применяется при пролете крыши более 10 м и наличии несущей стены посередине, на которую ставятся стойки, а на них прогон, на который уже опираются стропила. В зависимости и размеров помещения, конструкция может быть простой или более сложной.
МАНСАРДНАЯ КРЫША: КОНСТРУКЦИЯ
Основными конструктивными элементами двускатной конструкции мансардной крыши являются:
Мауэрлат — брус сечением 10×10 или 15×15 см, который кладется на продольные стены и крепится анкерами. На мауэрлат опираются стропила для равномерной передачи нагрузки от кровли на несущие стены.
Стропильная нога — Основной конструктивный элемент кровли с сечением 15×10(5) см. Шаг установки стропил зависит в основном от размеров кровельного материала и утеплителя и обычно составляет от 0,6 до 1,2 м. Стандартная длина 6м, при большем пролете стропильная нога доращивается до необходимой длины.
Затяжка — важный конструктивный элемент в висячей конструктивной схеме. Затяжка может быть нижней или верхней, работает на скрепление стропильных ног, придавая им жесткости.
Лежень — так называемый мауэрлат, который кладется на внутреннюю несущую стену с целью равномерной передачи нагрузки от кровли на стену.
Подкосы — конструктивный элемент, устанавливаемый между стропильными ногами и несущими опорами.
Обрешетка — система из досок, на которую крепится кровельный материал. Бруски укладывается перпендикулярно стропилам и имеют разное сечение, зависимо от материала кровли — 3×10см, 5×15см и тд.
Конек крыши — горизонтальный элемент на самой вершине кровли, образующийся соединением стропильных ног.
Свес крыши — нижний, выступающий от стены элемент кровли, защищающий стены от дождя. Формируется за счет стропильных ног, если же длины стропильных ног не хватает, то монтируют дополнительные элементы — кобылки.
РАСЧЕТ МАНСАРДНОЙ КРЫШИ
Расчет мансарды включает в себя расчет площади помещения, расчет параметров кровли, расчет теплоизоляции стен и кровли, расчет суммарной нагрузки мансарды на здание.
Площадь мансарды зависит, конечно же, от площади дома и от формы крыши, поскольку на мансардном этаже есть полезная площадь и глухие зоны. Согласно нормам проектирования мансарды, при определении площади помещения мансардного этажа, учитывается его площадь в местах с высотой до кровли 1,5 м при наклоне кровли 30, 1,1 м — при 45 и 0,5 м — при 60 и более. При промежуточных значениях высота определяется по интерполяции.
Площадь участков с меньшей высотой учитывается в общей площади с коэффициентом 0,7, при этом минимальная высота стены должна быть 1,2 м при наклоне потолка 30, 0,8 м — при 45-60, не ограничивается при 60 и более. Как правило, глухие зоны используются для размещения шкафчиков для хранения, встроенных шкафов.
Расчет Стропильной Системы Мансардной Крыши
В небольших мансардах полезная площадь приходится на центральную максимально высокую часть помещения, а глухие зоны — на отдаленные от центра участки возле примыкания скатов и перекрытия. Так как мансардный этаж обычно используется как спальня, комната отдыха, детская, мастерская, кабинет, то под наклонным потолком достаточно удобно размещать спальное место, тумбу, стол, кресло, ванну.
Расчет Мансардной Двускатной Крыши
Расчет параметров кровли включает в себя такие показатели: высота конька кровли, высота аттиковых стен, высота помещения во всех его точках, расчет конструкции пирога кровли, вычисление размеров всех конструктивных элементов — стропил, балок, ригелей и т.д., общий вес и площадь кровли.
Расчет суммарной нагрузки на здание — это суммарный вес мансарды, включающий постоянные и временные нагрузки. К постоянным относятся вес конструкции, кровельного материала, изоляционных и отделочных материалов, окон и дверей, вес мебели и оборудования. К временным нагрузкам относятся: снеговая и ветровая нагрузки, нагрузки от людей и животных. Также существуют особые нагрузки — сейсмические, взрывные, от деформации основания.
Мансардная крыша — это не совсем обычная конструкция.
В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.
Очень важным параметром в сооружении крыши является определения угла наклона крыши. Такое значение определяется не только дизайном здания, особенностями фасада, но и выбранным кровельным материалом и местными климатическими условиями.
