Размер крыши мансарды

Во время строительства приватного дома с мансардной важно чётко спроектировать конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда – помещение для жилья, в котором происходят разные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает собственное воздействие на кровлю. С другой стороны крыша должна исполнять собственное главное предназначение – хорошо оберегать от плохой погоды и держать тепло в середине.

Благодаря этому важно в начале строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим навык проектирования аналогичных объектов. Даже маленькие неточности приводят к неверному распределению нагрузки несущих узлов и компонентов. Чрезмерный вес кровли, превышающий стабильность стропил может привести к ослаблению всей конструкции и трагическим результатам.

Но перед тем, как детально остановиться на том, как правильно сосчитать размер, площадь и прочие параметры мансарды рассмотрим популярные виды конструкций мансардной кровли.

Типы ломаных щипцовых крыш

Стропильная ферма и ее детали различны для различных типов ломаных щипцовых крыш приватных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не загружать домовые стены, при этом прочность и надежность конструкции должны подходить строительным требованиями нормативам.

По типам ломаных щипцовых крыш отличают следующие конструкции:

1. Щипцовые. Два ската и два щипца.
2. Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, которые расположились под разнообразными наклонными углами. Ломаную мансардную крышу строить довольно сложнее.
3. Четырехскатные. Со скатами с формой треугольника, закрывающие фронтоны.
4. Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади щипца.
5. Куполообразные. Свойственны для домов с круглой или многоугольной системой.
6. Сводчатые. С дугообразной проекцией щипца.

Стоит еще сказать что кровельной конструкции разделяются по особенностям конструкции на вентилируемые и невентилируемые. Тот или другой вариант подбирается в зависимости от особенностей климата региона и конструкции приватных домов.

При огромных количествах осадков, большой влажности следует выбрать кровли с природной вентиляцией. Стоит еще сказать что прослойка воздуха в середине играет роль дополнительного теплоизолятора.

Конструкции без природной вентиляции очень часто применяются в сухих зонах климата.

База кровли – стропильная ферма

Ключевым и важнейшим кровельным элементом считается ее каркас или стропильная ферма. Он несет главную нагрузку, определяет надежность и прочность, от него зависит служебный срок всей кровли и насколько часто придется ее ремонтировать.

Благодаря этому установка каркаса – самый трудный процесс по устройству мансарды. Главные действия на систему стропил это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снега и влияния напоров ветра. Поэтому и должны делаются расчёты нагрузок на стропильные ноги.

От правильно проведенного расчета стропильной фермы, нагрузок и всех узлов соединения зависит стабильность и долговечность всего строения. Главным условием считается самый маленький вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стенки и фундамент была маленькой, следует залаживать в проект материалы с самым меньшим удельным весом.

Расчет площади

Если мансарду предполагается применять, как помещение для жилья важно сосчитать ее полезную площадь. Для расчетов основным параметром считается вся площадь помещения мансардного этажа и его практичный объем. Последний вычисляется по линиям, объединяющим точки, где высота от пола до плоскости потолка составляет 90 см. Другое пространство в большинстве случаев считают не жилым, подходящим лишь для устройства чуланов и кладовых комнат.

Вся площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проходит исходя из общей площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как комплексность компонентов с разной геометрией. Высчитав площадь подобных фигур в отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Эта величина нужна не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов нужного количества материалов.

Проект мансардной кровли

Как говорили выше, залогом хорошей и прочной конструкции кровли должен быть правильно составленный проект. Воспользуйтесь стандартным, готовым проектом мансардной кровли, который уже не просит дополнительных расчетов. Это ускорит работы и уменьшит расходы на проектирование, однако если предполагается строительство по собственному проекту, потребуется подробный расчет.

В проекте, помимо расчета, должны быть сведения о стропильной конструкции, установочная схема балок, подсчет своей массы и возможную нагрузку факторов природы (ветер, снег, дождь).

Чтобы высчитать и составить правильный проект необходимо учесть стойкость всех компонентов к перепадам температур. В основном, проект имеет несколько разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и любая информация о кровельной конструкции:

• первым делом проектом определяются важные параметры – конфигурация крыши, ее размеры, Наклон скатов, наличие щипца;
• вторым, и не менее основным пунктом, идет список всех материалов, по каждому узлу, с указыванием их количества;
• отдельный раздел должен быть посвящен расчету конструкций несущего типа с указыванием сечения стропильных балок, размерами компонентов перекрытий и прочих узлов;
• чертежи с разной проекцией и детализацией ключевых узлов;
• раздел с расчетами теплотехнических параметров конструкции и указания про утепление и водоизоляции с списком рекомендуемых материалов;
• советы по материалу для кровли на основании расчета самых больших нагрузок на конструкцию.

Расчет уклона скатов

На обозначение размера крыши оказывает влияние ее уклон. Наклонный угол скатов немаловажна во время строительства дома. Неверно сконструированная кровля способна быть разрушена большим ветром, если сделать ее очень высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это способно привести к накоплению массы снега, что тоже приводит к разрушениям. Благодаря этому во время расчета наклона скатов берутся во внимание местные условия климата и возможные материалы для кровли (их вес). В основном, в заснеженных районах строят остроконечные кровли, чтобы снег полз пол собственным весом. А в намного тёплых местах популярны пологие конструкции, уменьшающие парусность с длинным свесом.

Приступая к определенному расчету наклона скатов, в качестве начальных данных берем:

• Возможную высоту пространства для жилья в мансарде (желаемую, однако не менее 2,5).
• Атмосферные условия местности – усредненное кол-во осадков, максимально потенциальную силу ветра.
• Планируемый вес и характерности материала для кровли.
• Вид кровли по плану.

Для двускатной конструкции укол наклонов скатов идеальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это даст возможность сделать в середине помещение удобное для проживания.

Установка каркаса мансарды

в начале строительства мансарды, когда уже построены стены строения, нужно по верху стен провести брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной фермы. Подобная конструкция называется мауэрлат, в рубленном доме из дерева им послужит венец который находится в верху. Если например дом выстраивается из кирпича или бетона под древесный мауэрлат нужно положить гидроизоляционный слой (к примеру, рулонный кровельный материал, лучше в 2 слоя). Первая задача мауэрлата – одинаковое распределение нагрузок на стенки дома. Брус может быть закрыт отделкой, подобной фасадной.

1. Начнем установку стропильной фермы с устройства перекрытий. Балки ложим, начав с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется держать в 50-60 см. Балки должны содержать вынос за предел стен приблизительно 30-50 см, который станет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздиками и уголком из металла на шурупах.
2. Приступим к возведению каркаса. Первым делом монтируются вертикальные стойки опорного типа. На определенный период времени монтажа закрепляем их временными распорками. Начав с углов, ставим другие на расстоянии не больше трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему завершению стоек закрепляем прогоны (доски 15х5 см).
3. На прогонах монтируются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтобы не было существенного прогиба затяжек, их следует укрепить, в последующем, подвесами к стропильным системам кровли. На шаге монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
4. Устанавливаем стропильные ноги. Перед монтажными работами нужно сделать шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает аналогичный угол запила в соединительных местах стропильных систем с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
5. Крепление наслонных (нижних) стропильных систем к боковым прогонам выполняется гвоздиками, а к мауэрлату пластинами из металла или скобками.
6. Приступим к монтажу висячих (верхних) стропильных систем. Также готовим шаблон и по шаблону пилим все доски. Мансардная конструкция не учитывает устройство конька, благодаря этому дополнительную жесткость следует дать установкой подкосов.
7. Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
8. В общем каркас стропильной фермы готов. Дальше можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они учтены проектом.
9. Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки полностью зависит от типа материала для кровли, определяемого проектом. Если предусматривается мягкая мягкая кровля из рулонных материалов (к примеру, битумный шифер), делаем сплошную обрешетку. Для кровельной черепицы из металла или профилированого настила требуется разреженная каркасная рама. Верный выбор и правильный монтаж будет оказывать влияние на качество кровли и ее надежность.

Последующие работы связаны с теплоизоляцией и изоляцией крыши мансарды.

В вариантах, когда кровельный скат более 6-ти метров (длина типовой доски), нужно выбрать доску под стропильные ноги соответственной длины или сращивать стропильные ноги до необходимого размера. В стыковочных местах, нужно будет установить дополнительные стойки опорного типа.

Кровельное утепление

Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Стоит еще сказать что наряду с теплоизоляторами ложатся пароизоляционные и пленки при гидроизоляции. Чтобы устранить протечку с наружной стороны и накопления конденсата внутри, используют специализированные инновационные материалы. Аналогичным образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между покрытием кровли и помещением мансардного этажа. Такой «пирог» должен включать следующие слои:

1. Пароизоляционный. Специализированные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые внутри помещения мансардного этажа с заделкой стыков. Задача данного слоя устранить попадание влаги в верхние прослойки «пирога».
2. Утепляющий. В качестве утепления применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минвата, эко вата и проч. Кладка выполняется с нахлестом или с дальнейшей заделкой швов пеной для строительных работ.
3. Гидроизолирующий. Специализированные пленочные мембранные ткани, предохраняющие теплоизолятор от гидрометеоров и предотвращающие появление влаги. Ложатся по стропильным системам со сбережением зазора воздуха между пленкой и материалом для кровли.

Аналогичным образом, размер крыши, подобранный в результате расчетов и указанный в проекте, влияет на ход всего строительства мансарды. Тут необходимо учесть большим количеством невидимых моментов, главных для создания долговечной и надежной кровли

Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ

Мансарда – расчет в SCAD, выбор сечений компонентов