Строительство мансардной крыши своими руками

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор мансардной крыши предназначен для расчета углов наклона коньковых и боковых скатов, количества и сечения стропил, объема обрешетки и других материалов, необходимых для возведения крыши. Для проектирования мансардного этажа, следует внимательно ознакомится со СНиП 2.08.01-89 «ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ».

Все расчеты выполняются в соответствии с ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и воздействия».

Мансардная (ломаная, покатая) крыша состоит из двух скатов с каждой боковой стороны, с разными углами наклона. Тем самым образуя объемное чердачное помещение называемое мансардой или мансардным этажом. Мансардная крыша может быть достроена на уже готовое здание, тем самым добавляя дополнительное жилое пространство без надстройки полноценного этажа. Данный тип кровли берет свое начало с 17 века. Существует большое множество вариаций исполнения мансардного этажа, с расположением как жилых, так и хозяйственных помещений. Следует внимательно отнестись к выбору кровельных материалов, так как боковые скаты имеют достаточно крутые склоны, в связи с чем могут потребоваться дополнительные затраты на обустройство кровли. А так же следует увеличить количество теплоизоляции и размеры окон, если предусмотрено полноценное жилое помещение.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Составление схемы

В зависимости от особенностей кровли (одно- или двускатная, форма и т. п. ) составляется проектная документация.

Эта работа проходит в несколько этапов:

• составляется эскиз будущей кровли (на этом этапе чертеж должен иметь готовый вид кровли с проработкой стилевого оформления строения);
• прорабатываются основные кровельные элементы (на чертеже отображается степень нагрузки и количество материалов);
• схема отображает строительство кровли.

Стоит учесть, что отличия в скатных конструкциях связаны с типом стропил (висячие или наслонные), с неравномерностью углов наклона, с размерами свеса карниза. Также стоит учесть и ошибки при проектировании. Одной из наиболее распространенных из них считается ошибка с расчетом расходования материалов на весь комплекс. Процесс составления чертежных схем лучше всего доверить специалистам. Кровельная конструкция возводится в соответствии с принятыми строительными нормами

Кроме того, важно минимизировать возможные ошибки и дефекты. Так, если выбор типа кровли и способ монтажа выбраны неверно, это послужит причиной обрушения кровельной конструкции

При неверно начерченном уклоне и его возведении есть риск увеличения нагрузки на крышу. Хотя допускаются ошибки при конструкции вентиляционных элементов. Сам по себе чертеж не должен быть сложным, однако следует соблюдать правила установки всех кровельных элементов, соответственно, они должны быть прописаны. Профессионально выполненный план кровли увеличивает безопасность конструкции.

Проекты и чертежи

В процессе планирования двускатной крыши готовится чертеж. Это схема будущей конструкции, где есть скаты, фронтон, конек. По сути, план представляет собой рисунок с проработанными элементами в разных проекциях, отображающий способы завязывания стропил. Составление чертежа двускатной крыши выполняется с учетом всех этапов работ.

Схема ее возведения включает:

• брусья для обрешетки;
• балки и стропилы;
• схема укладки тепло- и гидроизоляции;
• схема размещения кровельного покрытия;
• схема установки дополнительных креплений;
• чертеж установки системы вентиляции, дымохода.

Грамотно составленный план кровельного перекрытия позволит сократить статью расхода на приобретение строительных материалов. Для создания проекта любого типа используется тот или иной вид материалов, исходя из расчетов и с учетом надежности покрытия. Учитывается также размер кровельного покрытия. При чертеже обязательно прописывается часть стропильной системы, что позволяет понять, насколько максимальной может быть нагрузка на крышу.

В план также входит:

• план ливневки (ливневая канализация определенной длины);
• элементы соединения скатов;
• площадь конструкции;
• схема мест примыкания кровли (прижимной профиль).

Устройство каркаса

Стандартный каркас таких крыш включает мауэрлат, коньковый прогон, диагональные и рядовые стропила, нарожники и подкосы. В зависимости от способа крепления стропил и сложности, конструкция усиливается лежнем, вертикальными опорами, шпренгельными фермами, затяжками и аналогичными элементами. 

Опорная балка

Функции нижней опорной балки для всех четырех скатов кровли выполняет мауэрлат, надежно привязанный к стенам из блока или кирпича, или верхний венец деревянных срубов. В домах со стенами из материалов с высокой пористостью или низкой прочностью на изгиб (газо- и пенобетон, арболит, ракушечник, теплая керамика) под мауэрлатом обязательно закладывается монолитный разгрузочный пояс, отделяемый от пиломатериалов гидроизоляционной отсечкой.

С учетом высоких ожидаемых нагрузок (опорный брус воспринимает и перераспределяет вес всего каркаса, пирога и снежного покрова) данный элемент выполняется цельным, замкнутым по периметру и максимально прочным. Минимальное сечение мауэрлата составляет 100 мм, рекомендуемый шаг крепления не превышает 80-100 см.

Накосные элементы

Формирующие скаты и наклон крыши, длинные диагональные стропила устанавливаются сдвоенными или имеют сечение от 100-150 мм. Их верхние концы упираются друг в друга при шатровом исполнении крыши или в край конькового прогона при вальмовом. Для обеспечения нужного примыкания они обрезаются под выбранным углом заранее и фиксируются гвоздями и перфорированными пластинами. 

С учетом ограничения длины у стандартных пиломатериалов в 6 м и требуемого запаса в 5-10% по длине для обеспечения качественного крепления, диагональные ноги часто приходится сращивать. Сращиваемый участок размещают в верхней части, испытывающей максимальные нагрузки и дополнительно подпираемой подкосами или вертикальными стойками. 

Коньковый брус

В висячих конструкциях одиночный конек не имеет дополнительной поддержки, правильно рассчитать такой каркас четырехскатной крыши могут только профессионалы.

В остальных случаях конек опирается на вертикальные стойки и лежень, привязываемый к внутренним несущим перегородкам или мауэрлату. 

План обустройства несущей конструкции

Остальные элементы остова (рядовые стропила и формирующие углы скатов нарожники) выпиливаются по шаблону из досок или бруса с сечением от 50 мм (от 30 – для нарожников) и размещаются с равным интервалом друг от друга. Нижний край опирается на мауэрлат, верхние соединяются между собой, опираются на конек или диагональные стропила.

Именно рядовые стропила и нарожники удерживают утепляющую прослойку кровельного пирога и обрешетку, перераспределяя вместе с ней весовые нагрузки по всей площади скатов. Также они формируют карнизные свесы, впоследствии подшиваемые с возможностью доступа свободного воздуха для вентиляции кровли. 

Усиливающие элементы

Все зависимости от типа стропильной системы диагональные ноги каркаса всегда усиливаются в зонах максимальных нагрузок. При длине стропилины в пределах 7,5 м для этих целей достаточно 1 подкоса, монтируемого под углом в пределах 45-53° с упором в верхнюю часть ноги.

При длине в пределах 7,5-9 м накосная стропилина вдобавок усиливается шпренгельной фермой, размещаемой в углу, на высоте в пределах четверти длины балки. При длине более 9 м каркас укрепляется вертикальной стойкой, подпирающей центр. 

При высоких рисках распирания стен каркас стягивается затяжками – горизонтальными балками, стягивающими стропильные пары и фиксируемые на мауэрлате. Эти элементы чаще встречаются в системах с висячими стропилами. Помимо этого, для усиления конструкции часто используются деревянные бруски и доски, набиваемые на нагружаемые узлы или участки.

Примером служит прибоина или шпренгель, дополнительно соединяющие обычные стропила в верхней части каркаса с двумя коньковыми прогонами, деревянные брусочки в местах фиксации нарожников или ветровая балка. 

Загородные коттеджи с мансардными крышами из Ондулина

В отличие от черепицы, гибкой кровли и натуральных покрытий, крыши из Ондулина отличает демократичная цена при достаточно высоком запасе прочности. Европейцы уже давно оценили практичность еврошифера и активно применяют его для обустройства кровель мансардного типа.

Фото: danmardomy.pl

Палитра натуральных цветов, максимально приближенных к природным оттенкам, позволяет органично вписать загородный дом в любой ландшафт.

Вальмовые крыши из Ондулина гармонично подчеркивают архитектурные особенности дома в любой стилистике, включая классическую.

При большой ветровой нагрузке в вашем регионе оптимальной будет четырехскатная мансардная крыша с покрытием Ондулином.

Виды стропильных систем

Конструкционные показатели мансарды напрямую зависят от того, какая конфигурация будет у крыши. Поэтому стропильные системы для такого типа кровли можно разделить на такие виды:

• Односкатная – это самый дешёвый и простой вариант. Такая система предполагает создание одного ската крыши, который опирается на стены разного уровня. Чтобы обеспечить прочность конструкции, рекомендуется соблюдать угол наклона – от 35° до 45°, иначе в зимнее время накопившийся снег будет оказывать сильную нагрузку на несущие стены.

  Если расстояние между противоположными стенами будет максимум 4,5 м, то можно не обустраивать дополнительные опоры. Если этот показатель превышен, то опоры – обязательны, иначе здание будет подвержено деформации. Подробно о правильном креплении стропил при монтаже односкатной крыши читайте тут.

• Двускатная – не очень сложный вариант обустройства крыши. Особенность в том, что сама крыша должна быть высокой, чтобы было удобно под ней обустроить жилое помещение. Учитывая расположение конька, такая крыша может быть симметричной либо асимметричной.

  Минус такой системы – из-за конфигурации крыши большая часть свободного пространства остаётся нежилой (верхняя часть кровли и зоны около стены).

• Трёхскатная. Особенность – 2 части крыши будут располагаться под разными наклонами относительно балок перекрытий. Но такая конструкция позволяет максимально использовать свободное пространство.

  В итоге, жилая площадь помещения будет всего лишь на 10-15% меньше, чем площадь комнаты, находящейся этажом ниже. А высота потолка при этом также будет одинаковой – в пределах 2,1-2,3 м.

• Четырёхскатная – самый сложный вариант. Он позволяет использовать пространство под крышей с минимальными потерями жилой площади. Но стоит учесть, что эта стропильная система требует большего количества утеплителя и кровельного покрытия.

Пошаговая инструкция

Весь процесс создания 4-скатной кровли можно разбить на ряд этапов в следующей последовательности монтажа элементов стропильного каркаса.

1. Мауэрлат.
2. Лежни.
3. Конёк и стойки.
4. Стропила и нарожники.
5. Обрешётка.
6. Утепление.
7. Кровельное покрытие.
8. Свесы.

Мауэрлат

Выравнивание цементным раствором горизонтальной поверхности, как внешних, так и внутренних стен дома. Для контроля пользуются лазерным уровнем.

На готовые поверхности укладывают сдвоенные доски 120х50 мм, брус 100х50 мм или 100х100 мм. Балки крепят анкерными болтами, вбивая их в предварительно просверленные отверстия в кладке.

Лежни

Это основание для различных частей кровли. Балки укладывают на поверхности внутренних стен. Также выравнивают горизонт стен и применяют пиломатериалы того же сечения. В некоторых случаях лежни используют, как перемычки дверных проёмов. Их крепят также как и мауэрлат.

Конёк и стойки

В случае железобетонного перекрытия стойки устанавливают прямо на него

Если верхнее перекрытие дома представляет собой систему горизонтальных балок с поперечными связями, то стойки, несущие конёк крыши, опирают на центральный прогон или на лежень осевой внутренней стены. Конёк со стойками представляет собой рамную конструкцию, на которую опирают как диагональные, так и рядовые стропильные ноги.

Стропила и нарожники

В шатровом варианте отсутствуют рядовые стропила и конёк. Каркас собирают из четырёх вальм. Они представляют собой равнобедренные треугольники, стороны которых – это диагональные (накосные) стропила, основанием является мауэрлат.

Внутренне пространство вальм заполняют нарожниками – наклонными балками разной длины. Их устанавливают с шагом 0,5 – 1 м. По мере приближения к центральной оси вальмы длина нарожников увеличивается.

У вальмовых и полувальмовых крыш каркас формируется из двух торцовых вальм и боковых трапециевидных скатов. Боковые стороны кровли представляют собой рамы, где рядовые стропила вверху опираются на коньковый прогон, а внизу на мауэрлат.

Обрешётка

Готовят основание каркаса под кровельное покрытие устройством обрешётки поверх стропильных ног. Для этого на стропила набивают горизонтально параллельными рядами с шагом 400 – 500 мм рейки 50 х 50 мм или доски 120 х 50 мм. Следует заметить, что перед монтажом обрешётки каркас покрывают гидроизоляцией. Рулоны ПВХ плёнки раскатывают поперёк стропил, закрепляя степлером и фиксируя сверху контр-рейками.

Застройщики из-за экономии часто пренебрегают монтажом контробрешётки. Это те же рейки, которые укладывают на гидроизоляцию перпендикулярно последующей обрешётке. Благодаря этому создаётся подкровельное вентилируемое пространство. Оно не даёт проникнуть извне внутрь чердака или мансарды влаге и исключает скопление конденсата.

Монтаж гидроизоляции, контробрешётки и обрешётки:

Утепление

Чтобы не возиться с подгонкой размеров, шаг между стропильными ногами стараются проектировать равным 600 мм или 1200 мм – это стандартная ширина плит утеплителя. Теплоизоляцию крепят к обрешётке и стропилам степлером и дюбелями-грибками.

Кровельное покрытие

Специфика четырёхскатных крыш заключается в большом угле наклона кровли от 350 и выше. Поэтому кровельный материал с большим удельным весом не рекомендуется к применению. В то же время популярными видами кровельного материала для вальмовых и шатровых крыш являются:

• Рулонная (мягкая) кровля. Рулоны битумного картона раскатываю горизонтальными рядами снизу вверх, укладывая на горячую жидкую битумную мастику. Это возможно делать по сплошной дощатой поверхности обрешётки.
• Металлочерепица. Обладает лёгким весом, привлекательным внешним видом. Крепится к обрешётке саморезами снизу вверх.
• Профнастил. Легко кроится на нужные фрагменты. Благодаря большим размерам профлистов, монтаж кровли происходит быстро.
• Ондулин. Легкий кровельный материал в виде волнистой черепицы, может быть окрашен в разные цвета. Это листы из целлюлозы, пропитанные битумом.
• Фальцевая кровля. Стальные тонкие листы легко монтировать. Отличаются большим сроком службе, но требуют регулярного окрашивания каждые 5 лет.

Свесы

Нижние концы накосных, рядовых стропильных ног и нарожников наращивают отрезками досок для образования своеобразного козырька. Свесы делают длиной от 200 мм до 400 мм. Козырёк по периметру крыши защищает от дождя отмостку вокруг дома. Также свесы, покрытые кровельным пирогом, предотвращают чрезмерный залив стен дождевой водой.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Планировка

Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.

На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.

На мансарде можно обустроить кабинет с уголком для занятий музыкойИсточник pinterest.co.uk

Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.

Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:

• Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
• Некомфортные участки оборудуются под места хранения.
• «Необычные условия» отдать в распоряжение детей.

Дизайн интерьера и окончательный уют создаются умелым использованием потенциала отделочных материалов, мебели и аксессуаров.

Сколько стоит построить мансарду

Устройство мансардного этажа считается выгодным из-за того что нет необходимости тратиться на возведение стен. Это верно только отчасти.

Во-первых, много средств уйдет на создание стропильной системы. Стоимость ее зависит от выбранного типа мансардной крыши (смотрите ниже) и от цены на пиломатериалы в вашем регионе.

Во-вторых, придется выложить немалую сумму на утепление и пароизоляцию мансардной крыши. Понятно, что одного только кровельного материала далеко недостаточно для обеспечения требуемых кондиций воздуха для жилых помещений (если мансарда планируется жилой). Придется утеплять, причем слой утеплителя должен быть значительным. Например, для средней полосы России слой минеральной ваты высокой плотности должен быть от 200 мм, плюс слой гидроизоляции и пароизоляции.

В-третьих, окна обходятся намного дороже. Если делать их слуховыми, сооружают специальную конструкцию из стропил, что усложняет рельеф крыши, а следовательно увеличиваются затраты на материалы и монтаж. Даже на обычной двускатной приходится думать об устройстве ендов и снегозадержании над окнами.

Устройство мансардных окон в крыше

Второй вариант — окна в плоскости крыши — требуют особо тщательной заделки, чтобы осадки не могли попасть внутрь. Это делает установку дороже в 1,5-2 раза. Примерно на столько же дороже обходятся и сами окна: у них должна быть усиленная рама и армированное стекло, способное вынести снеговые нагрузки. Кроме того для обслуживания рама должна быть поворотной, а это — еще увеличение стоимости.

Что нужно для установки мансардного окна и порядок монтажа составляющих

В мансарде ставят два типа окон — вертикальные и в плоскости крыши. Оба типа можно использовать в одном проекте. На фото ниже удачный пример такой комбинации. Точно не скажете, что дом незапоминающийся. А сколько еще может быть вариантов?

Мансардная кровля в несколько уровней — это тоже распространенный прием

Кроме всего, такие популярные и недорогие кровельные покрытия — материалы на основе металла типа профлиста, металлочерепицы, кровельного железа  — использовать при устройстве мансардной крыши частного дома не советуют. Причины две:

1. Высокая теплопроводность. Из-за того, что металл очень хорошо проводит тепло, приходится укладывать большую толщину теплоизоляционных материалов. Иначе летом в мансарде будет слишком жарко, а зимой — холодно.
2. Повышенный уровень шумов, создаваемый покрытием во время дождя. Даже обычная крыша, покрытая металлом, во время дождя звучит как барабан. Мансардная намного больше по площади и «инструмент» получается более мощный. Если с уровнем шумов внутри помещения можно бороться дополнительной звукоизоляцией, то на улице звук вы ничем не уберете. Если дома соседей находятся на солидном расстоянии, это может быть и нестрашно, но если застройка плотная, могут возникнуть конфликты.

Если хорошо посчитать, дополнительная теплоизоляция и звукоизоляция сведут к минимуму выигрыш в стоимости при покупке кровельного материала. Возможно, другое, более дорогое изначально кровельное покрытие, в результате окажется более выгодным. Так что тут нужно просчитывать варианты.

Все это описывалось к тому, чтобы вы имели более полное представление о том, действительно ли строить мансардный этаж так уж дешево. Получается — не очень. Тем не менее у такого решения есть свои плюсы:

• Мансардный этаж получается легким. Потому фундамент для частных домов потребуется лишь немногим более мощный, чем при устройстве одного этажа. Так как затраты на фундамент — это значительная часть стоимости, то тут выигрыш получается ощутимый.
• При нехватке средств, утепление мансарды и ввод ее в эксплуатацию можно оттянуть на требуемый срок. Причем эта отсрочка будет полезной. Вот почему. При строительстве почти всегда используют лес высокой влажности. Если начинать утепление сразу, влага будет впитываться в теплоизоляцию. Если «пирог» сделан правильно, она будет уходить естественным образом. Но если имеются нарушения, могут возникнуть проблемы. Если же крыша под кровельным материалом какое-то время простоит без утепления (но с обязательно уложенной под кровельное покрытие гидроизоляцией), то древесина хорошо высохнет и проблем будет меньше.
• Мансарда позволяет сделать дом оригинальным и нестандартным. В любом случае здание получается более выразительным и индивидуальным — вариантов оформления масса.

Мы постарались наиболее полно описать минусы мансардной крыши и ее плюсы. Если вас трудности не испугали, выбирайте, какая конструкция вам больше по душе.

Расчёт стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является основой крыши, поэтому важно выбрать ту конструкцию, которая наиболее подходит климатическим условиям региона и имеющимся требованиям к размерам жилой мансарды. После выбора конструкции производится расчёт угла наклона скатов и высоты конька для требуемых размеров мансардного помещения. Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

1. L_bc = L_ac ∙ tg A, где L_bc − высота конька, L_ac − половина ширины дома с учётом карнизного свеса, A − угол наклона ската.

2. L_c = L_bc /sin A, где L_c − длина стропильной ноги.

Значение тригонометрических функций можно найти в справочных таблицах.

Таблица: значения тригонометрических функций для различных углов наклона ската

Угол наклонаската A, град.	Значениеtg A	Значениеsin A
20	0,36	0,34
25	0,47	0,42
30	0,58	0,5
35	0,7	0,57
40	0,84	0,64
45	1	0,71
50	1,19	0,77
55	1,43	0,82
60	1,73	0,87

Самым сложным при проектировании мансардных крыш является подсчёт пиломатериала. Рассчитать количество необходимых стропил и увязать их со стандартной длиной в 6 м иногда бывает довольно сложно. Допустим, что мы выбрали самую сложную в расчётах вальмовую крышу размером 10Х13 м с учётом карнизных свесов длиной 80 см и углом наклона скатов 45о. Тогда боковые стропила будут иметь длину 5 / sin 45о = 7,04 м. Поэтому стандартный шестиметровый брус придётся удлинять. Обычно для стропил длиной чуть больше 6 м используют брус 100Х200 мм или доску 50Х250 мм.

Если здание имеет большие размеры, то для него требуются стропила длиннее стандартного размера в 6 м, поэтому брус приходится удлинять

Что касается горизонтального бруса перекрытия, то поскольку ширина здания равна 10 м, затяжки должны состоять из двух частей, которые либо опираются на внутреннюю стену здания, либо стыкуются между собой усиливающими элементами и опираются на прогон. Для затяжек и прогонов используют брус сечением не менее, чем 50Х200 мм. По периметру здания проходит мауэрлат, для которого используется брус 150Х150 мм или 200Х200 мм. По выбранной нами схеме периметр здания составляет 39,6 м, поэтому для монтажа мауэрлата потребуется семь шестиметровых брусьев. Размеры всех остальных элементов стропильной системы не будут превышать 6 м.

Вес пиломатериала стропильной системы рассчитывается путём суммирования длин всех элементов с определённым сечением и пересчёта их количества в кубические метры. Это необходимо для определения массы всей крыши, а также бывает нужным при закупке и транспортировке материала. Подсчёт производится по таблице, а затем полученные значения умножаются на вес 1 м3 пиломатериала.

Таблица: расчёт количества пиломатериала в 1 м3 и объём одной единицы материала

Сечениепиломатериала, мм	Количество единицв 1 м3 при длине 6 м	Объём единицыдлиной 6м, м3
25Х200	33,3	0,03
50Х200	16,6	0,06
50Х250	13,3	0,075
150Х150	7,4	0,135
100Х200	8,3	0,12
200Х200	4,1	0,24

Сосновый пиломатериал при 12% влажности весит 505 кг/м3, при транспортной влажности 25% − 540 кг/м3. Вот некоторые примеры расчётов:

1. Если в 1 м3 материала сечением 50Х200 мм содержится 16,6 досок, то вес одной доски будет равен 540 / 16,6 = 32,5 кг.
2. Если закупается 25 м3 пиломатериала, то весить он будет 25 ∙ 540 = 13 500 кг.
3. Если требуется 100 досок 25Х200, то необходимо купить 100 / 33,3 = 3 м3 древесины, которая будет весить 3 * 540 = 1 620 кг.

Важно отметить, что обрезной пиломатериал желательно приобретать с наименьшей влажностью, чтобы после монтажа он не коробился и не растрескивался, особенно это касается бруса большого сечения. Для строительства стропильной системы влажность древесины не должна превышать 18%