Стропильная система мансардной крыши – грамотный расчет и монтаж

Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

Содержание

Главный признак мансардных крыш

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

  • Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
  • Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

  • Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
  • Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда — порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

  • Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
  • По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине плиты теплоизоляции. Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
  • От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
  • Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
  • Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
  • По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
  • Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
  • На установленные опоры укладываем прогоны — доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
  • Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
  • Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
  • Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
  • По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
  • Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
  • Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
  • Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
  • Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
  • Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
  • Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
  • Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.
Читайте также:
Установка насосной станции своими руками и Составляющие элементы и принцип работы ее работы + Фото и Видео

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

  • По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
  • Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
  • Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
  • Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
  • Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
  • Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
  • Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
  • Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
  • Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
  • Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.
Читайте также:
Устройство и принцип работы автоматического полива

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

  • Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
  • Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
  • Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

Стропильная система мансардной крыши – грамотный расчет и монтаж

Система стропил мансардной крыши считается самым важным компонентом кровли. За счёт стропильных ног кровельная конструкция успешно “сопротивляется” любым внешним нагрузкам, будет это крепкий ветер или крепкий снегопад.

1 Мансардные стропильные конструкции – необычные и хорошие

Мансарды, необычные мезонины и снаружи красивые эркеры предоставляют экстерьеру строений жилого типа очень замечательный вид. Обустравивание домов с подобными элементами архитектуры позволяет, более того, расширить пространство внутри строений при относительно несущественных финансовых затратах. К примеру, можно запросто получить около 60 метров квадратных полезной добавочной территории в обыкновенном приватизированном доме, если правильно сделать расчет и монтаж конструкции стропил мансардной кровли (взгляните на фото и видео).

Система стропил мансардной крыши как правило имеет ломаную форму, полувальмовую либо вальмовую, 2–4-скатную.

Вальмовая система стропил мансардной крыши

Большого труда не составит сделать монтаж двухскатной кровли, которая выделяется большой надежностью. Система такого типа гарантированно удержит любые нагрузки на крышу, а ее расчет не занимает у вас немало времени. Двухскатная конструкция имеет лишь два значительных “минуса”. Самое первое, она отличается “чрезмерной” обычностью, что не даст вам возможности выявить собственный дизайнерский талант. Второе, пространство внутри под такой мансардной крышей будет ограниченным.

Проблематику с недостатком “квадратуры” решить можно при помощи благоустройства стропильной фермы полумансардной крыши, которая хранит все плюсы типовой проводимости тепла схемы и при этом увеличивает внутреннюю площадь помещений. А дать кровле элегантный вид можно путем использования очень разных компонентов декора. Их расчет и монтаж наиболее прост, а основное – установка украшений с элементами архитектуры вполне доступна по цене.

Система стропил полумансардной крыши

С точки зрения архитектуры самым любопытным вариантом благоустройства крыши считается ломаная мансарда. Она, в основном, отличается оригинальной ассиметричной конфигурацией (хотя как правило имеет и геометрически правильную форму). Проектирование и монтаж аналогичных кровельных систем – это реальное творчество. Фактически любую фантазию можно реализовать при строительстве ломаной крыши с мансардой. Но при этом главное правильно сделать расчет всех ее узлов и компонентов, уделив большое внимание показателям прочности конструкции.

2 Об узлах мансардных стропил

Облицовка внутри и наружные материалы для кровли располагаются на стропильной ферме, которая, в принципе, считается каркасом крыши. Такая конструкция состоит из ряда компонентов и узлов, к которым относят:

  • распорки, подкосы, диагональные соединения и другие связующие элементы;
  • мауэрлат;
  • наслонные либо висячие стропильные ноги;
  • боковые и коньковые прогоны.

Указанные элементы создают общий комплекс, в котором обоюдное расположение компонентов по конкретной схеме гарантирует эффективную передачу климатических влияний с крыши дома на его стены (несущие). Ясно, что расчет таких систем должен производиться профессионалами, способными предусмотреть все специфики мансардных систем. Да и монтаж крыши с мансардой предпочтительнее поручить специалистам, которые знакомы с деталями строительных работ не по фото или видео, а имеют собственный опыт выполнения подобных мероприятий.

Читайте также:
Финишная отделка: способы и особенности выполнения

Монтаж крыши с мансардой

При самостоятельном планировании описываемых конструкций не забывайте, что стропильные узлы воспринимают очень серьезные нагрузки (до 200 кг/метр квадратный примерно). Они бывают и намного выше, если строение располагается в местности, где есть крепкие снеговые и нагрузки ветра.

Именно с учитыванием условий климата, а еще тонкостей, которыми отличается кровельная конструкция, следует выполнять ее расчет и дальнейший монтаж. Основное, чтобы система стропильных ног имела требуемый прочностный запас (на случай обильных осадков или большого ветра), который бы позволил ей без проблем сопротивляться указанным нагрузкам.

Система стропильных ног мансардной крыши

Любой элемент стропильной фермы описывается своим сечением, профилем, протяженностью и остальными геометрическими показателями. Между собой детали системы соединяются одним из четырех способов:

  • сварным;
  • используя шурупы;
  • шпунтованным;
  • болтовым.

Определенный вариант соединения подбирается с учитыванием свойств системы кровли, применяемых материалов, климатических нагрузок, формы крыши. Он обязан гарантировать самую большую прочность системы.

3 Проектирование – пробуем разобраться собственными силами

Расчет системы начинают с подбора типа мансарды и ее дизайна. При этом не забывайте, что стропильные ноги отвечают за создание пространства (внутреннего) помещения мансардного этажа, а не только за надежность и большую прочность крыши. Непродуманный монтаж системы приводит к уменьшению внутренней территории мансарды, а это, разумеется, непозволительно.

Процесс проектирования конструкции стропил выглядит так. В первую очередь определены со схемой системы, в которой указывают вид всех ее узлов и некоторых элементов, а еще их обоюдное размещение. На этом этапе необходимо подобрать, какие стропильные ноги будут использоваться – висячие либо наслонные.

Проектирование конструкции стропил мансарды

Висячие создают жёсткую единую систему, в которой все детали скреплены между собой. А вот наслонные стропильные ноги в первую очередь опираются на что-нибудь (к примеру, на специализированные опоры или на стены сбоку сооружения). Если понадобится кровельная конструкция может быть улучшена добавочными соединениями для цели увеличения ее прочности (добавочные связи в большинстве случаев нужны тогда, когда пролеты имеют большую ширину).

Потом выполняется расчет снеговых и ветровых нагрузок. Он устанавливает сечение стропильных ног, материал, из которого они обязаны изготавливаться, идеальную дистанцию между стропильными системами. Специалисты все время предлагают приобретенные результаты множить на 1,5–3 – на специализированный показатель, определенная значение которого зависит от тонкостей эксплуатации кровли. Эта рекомендация выполняет строительные работы более затратными, зато крыша приобретает прочностный запас на случай “разгула” сил природы.

Во многих случаях материалом для стропил выступает древесина пород, которые не гниют и при этом имеют хорошие характеристики прочности. Приемлимо применять лиственницу. Тем не менее, разрешается использовать и менее ценные породы. Но тогда древесину следует обработать (довольно тщательно) особыми составами-антисептиками. Дополнительно неплохо бы нанести на материал и огнестойкие растворы.

Система стропил из лиственницы

Стропильные ноги из металла используются в ситуациях, когда расчет показывает, что монтаж опор из дерева экономически нерационален. К примеру, при необходимости сильно убавлять дистанцию между отдельными элементами кровли либо применять большой по диаметру брус. Аналогичные решения выполняют мансардную конструкцию очень тяжёлой, что вызывает необходимость увеличивать (изредка значительно) несущий потенциал стен, на которые опираются стропильные ноги.

Результаты, приобретенные в процедуре проектирования кровли, переносят на чертеж (когда рассчитывается не маленькая и трудная конструкция) или на простой набросок-эскиз, в котором, но все таки, нужно указывать все подряд параметры и сведения, необходимые для подготовки и монтажа системы.

4 Рекомендации профи по процессу установки конструкций

Стропиловка (собственно так на языке профессионалов называют монтажный процесс стропильных ног) собой представляет комплекс мероприятий, который в себя включает работы по:

  • разметке и будущей установке стропильных ног и остальных узлов системы;
  • торцовке фронтона строения и выводу коньковой горизонтали крыши.

На видео предоставляется наглядная инструкция, как следует правильно и с небольшими затратами сил проводить монтаж строп. Если например вы тщательно поизучайте этот материал (а еще фото, которые прилагаются к этой статье), можете смело приступить к установке системы собственными силами. При этом учтите следующие советы:

  • древесину для стропиловки в первую очередь сушат до показателя влаги не больше 20 процентов;
  • стропильные ноги обрабатывают антисептическими средствами до того, как они будут установлены на крышу (если эту процедуру провести после монтажных работ, не вся поверхность опор будет прочно защищена спецсоставом);
  • балки из дерева обязаны иметь сечение не меньше 10х10 см (при планировании более “масштабной” кровли – 15х15 см);
  • возведение каркаса делается только лишь на тепло- и гидроизоляционное основание для цели понижения потерь тепла и увеличения времени хорошей эксплуатации конструкции кровли.

Возведение каркаса конструкции кровли

Даже очень правильный расчет стропильной фермы не даст возможность вам хорошо облагородить крышу, если например вы не побеспокоитесь о квалифицированном рабочем инструменте и хорошем выборе элементов крепежа. Крепежные металлические изделия для установки мансардных систем обязаны иметь подходящее сечение и длину. В зависимости от их габаритов подбирают дистанцию между метизами.

Чтобы крепость соединения не снижалась, не лучше подбирать совсем маленький крепежный шаг. Экономия на метизах может привести к серьезным последствиям. Более того, необходимо покупать оцинкованный крепеж. Он содержит высокие антикоррозионные свойства и отлично показал себя во время установки мансардных стропильных конструкций.

Самую первую ферму системы нужно ставить с торца, причем точность ее монтажа исследуется в горизонтальном положении и вертикали. Вторая ферма устанавливается с иного торца. Между ними натягивают (паралельно) два шнура. Они исполняют функцию четкого ориентира, без которого не представляется возможным будет хорошо собрать промежуточные стропильные ноги.

Фермы стропильной фермы

Коньковые и боковые прогоны ставятся по окончанию монтажа всех ферм. После того, как стропильная конструкция будет целиком собрана, делаются другие мероприятия для обустраивания крыши – создание кровельного пирога, заполнение фронтонов и их обшивка подобранным материалом, отделка внутри и обшивка.

Читайте также:
Филенчатые двери: межкомнатные деревянные блоки из сосны, изготовление своими руками

От угла наклона до обрешетки — подробно о расчете конструкции крыши мансардного типа

При всех своих преимуществах мансардные крыши относятся к сложным в проектировании и монтаже конструкциям и требуют особого подхода.

Помимо стандартного сбора нагрузок при их расчете учитывается потребность в расширении внутреннего пространства, освещении и комфортном микроклимате под кровельным пространством.

Учесть все факторы правильно могут только специалисты, в крайнем случае проект составляется с помощью программ и согласовывается.

Особенности проектирования

Проектирование мансардных крыш начинается со сбора типовых нагрузок и исходных данных (расстояния между несущими стенами и перегородками, ориентировочного плана постройки, снеговой, ветровой и особых нагрузок, требований к утеплителю, типа и веса кровельного покрытия, соображений комфортности и дизайна).

В результате расчета застройщик должен получить точные планы силового каркаса и пирога, в свою очередь используемые при расчете сметы и количества материалов. К особенностям расчета мансардной крыши относят:

    Потребность в расширении внутреннего пространства. Мансарда считается удобной при полезном объеме более 50% и высоте потолков в пределах 2-2,5 м. На «глухие» участки с высотой потолков менее 90 см отводится как можно меньше места.

Увеличение полезного объема достигается за счет поднятия конька или установки двойного прогона, выносе стропил за стены, усилении крутизны скатов, заложении ломаных конструкций или комбинировании этих способов.

  • Ужесточение требований к надежности каркаса из-за большого уклона крыши. Мансардные крыши закладываются с большим уклоном с целью снижения влияния снеговой нагрузки и поднятия потолков. Это отрицательно сказывается на весе каркаса и смете, и усложняет расчет.
  • Неизбежное увеличение площади скатов и парусности крыши. При расчете мансарды особое внимание уделяется надежности мауэрлата и крепежу каждой стропильной ноги.
  • Учет потребности в обязательном утеплении мансарды при выборе ширины стропильных ног и способе вентилирования кровли.
  • Возможно, вам будет интересно прочитать наши материалы о том, как построить мансардную крышу своими руками, в том числе, 4-скатную и односкатную с мансардой.

    Определение угла наклона

    Помимо стандартных ветровых и снеговых нагрузок при определении уклона скатов учитывается:

      Взаимосвязь между полезной площадью мансарды и уклоном скатов (а именно – ее сокращении при низком угле и наоборот). Этот же критерий учитывается при выборе высоты расположения мансардных окон (при наличии).

    Число и форма скатов. Оптимальное значение уклона для двускатных мансардных конструкций составляет 45 °, ломаных – 60 у нижних, 30 – у верхних скатов. У четырехскатных конструкций рекомендуемый минимум составляет 40 °. При таком уклоне внутри остается достаточно места и на скатах не задерживаются осадки.

    Особенности монтажа кровельного покрытия, а именно – требования к минимальному уклону и величину нахлеста листовых разновидностей для крыш с разным углом.

    Уклон мансардной крыши также можно найти с помощью таблиц Брадиса и формулы:

    • а – половины ширины фронтонной стены;
    • b – выбранная высота конька.

    Стропильная система и пропорции кровли

    Данный этап начинается с определения высоты конька и «полезной зоны». При работе с ломаными конструкциями стоит ориентироваться на следующую схему и придерживаться уклонов в 30 и 60° для верхних и нижних скатов, соответственно:

    Использование этих пропорций позволяет избежать проблемы громоздкости (особенно ощутимой при возведении вальмовых или ломанных крыш), повышать высоту потолков более 3,1 м и менее 2,5 не рекомендуется.

    После выбора типа стропильной системы последовательно:

    • Рассчитывается весовая нагрузка (общая и на 1 м²).
    • Вычисляются основные геометрические параметры крыши (длина, ширина и площадь скатов, высота конька и других вертикальных опор, параметры свеса) и толщина утепляющей прослойки. Последняя обосновывается теплотехническим расчетом исходя из климатических условий в регионе и характеристик выбранного утеплителя.
    • С помощью калькуляторов или вручную составляется ориентировочный эскиз каркаса крыши.
    • Выбирается и проверяется на соответствие нагрузкам сечение мауэрлата, лежня, вертикальных опор, размеры, шаг и способ крепления рядовых и диагональных стропил.
    • С учетом габаритов и веса крыши подбираются укрепляющие элементы (в случае мансардной кровли – по возможности размещаемым в углах и других «глухих» зонах).
    • Составляется уточненный план крыши, учитываемый при расчете материалов и сметы.

    Как определить площадь кровли?

    Площадь рассчитывается в зависимости от типа кровли:

    • В конструкциях с простыми прямоугольными скатами проблем не возникает, их площадь находится путем умножения длины на ширину, при условии учета размеров карнизного выступа.
    • При расчете двускатных и ломаных крыш площадь каждого прямоугольного ската вычисляется отдельно и суммируется.
    • При проектировании вальмовых и шатровых конструкций площадь треугольных или трапециевидных скатов находится по тригонометрическим формулам и также суммируется.

    Важно: при расчете общей площади скатов обязательно учитывается потребность в продуваемом карнизом свесе.

    Выбор сечения, толщины обрешетки

    Этап начинается с выбора типа обрешетки: сплошной (выбираемой при малом уклоне скатом или низких самонесущих способностях кровельного покрытия) или разряженной (монтируемой на средние и крутые скаты, оптимальной при работе с жесткими листовыми материалами). Далее пошагово:

    • Исходя из суммы нагрузок определяется сечение и толщина пиломатериалов обрешетки.
    • Определяется положение первой планки или нижнего края листа.
    • С учетом рекомендаций производителей кровельных покрытий, уклона кровли, шага стропил и норм СНиП выбирается оптимальный шаг обрешетки.
    • Уточняется потребность в усилении отдельных участков (при наличии). Сплошной настил или двойная доска закладываются в верхней зоне скатов, под ендовами, лестницами или тяжелыми предметами.
    • Вручную или с помощью программ рассчитывается ориентировочная схема укладки планок.
    • Выполняется расчет пиломатериалов и крепежей, результат округляется в большую сторону и увеличивается на 5 % запас (от 10% — при сложной конфигурации мансардной крыши).
    Читайте также:
    Тканевый потолок или ПВХ: отзывы, натяжные или ткань, что лучше, чем отличается, какой выбрать

    Как рассчитать кровельное покрытие?

    Работы начинаются с уточнения параметров скатов (площади, способа обустройства карнизного свеса, отступа до желобов) и полезной площади кровельных покрытий. Последняя величина указывается производителем и существенно варьируется у листовых материалов.

    В частности, она сокращается при малом уклоне скатов и наоборот (расход на нахлест при повышенных требованиях к герметичности возрастает на 20-30%). Сам расчет ведется по простой схеме:

    • Площадь скатов делится на полезную площадь листа или мелкоштучного изделия.
    • Найденная величина округляется в большую сторону и умножается на поправочный коэффициент – 1.1.
    • С помощью калькуляторов или вручную составляется ориентировочная схема раскладки материалов и уточняется их количество.

    Сервисы для вычисления необходимых параметров

    Для упрощения и проверки расчета рекомендуется использовать:

    • Профессиональные программы типа Архикад, 3D Max, КЗ-Коттедж или ArCon (последний подходит людям без опыта или строительного образования).
    • Приложения Google SketchUp, Home Plan Pro, VisiCon и их аналоги.
    • Строительные калькуляторы и онлайн-сервисы (stroy-calc.ru, stroysvoimirukami.ru, zhitov.ru, zamer-doma.ru).

    Профессиональные программы и приложения позволяют создавать проекты в 3-D проекции и оценить ожидаемый вид мансарды. Потраченное на них время всегда окупается – обычные чертежи не дают полного представления о громоздкости и влиянии мансардной крыши на дизайн дома.

    Строительные калькуляторы требуют точных исходных данных и чаще всего используются при проектировании силовых конструкций и пирога, выборе оптимального варианта и расчете материалов.

    Видео-урок о том, как проектировать мансардную крышу в программе Archicad 16:

    Заключение

    В заключение стоит отметить, что приведенные правила расчета актуальны при возведении мансардной крыши с нуля, одновременно с другими частями дома или при полной замене конструкции. При необходимости переоборудования чердачного помещения в жилое к стропильному каркасу и пирогу выдвигаются другие требования.

    Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы

    Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

    Устройство стропильной системы для крыш мансардного типа было разработано французским архитектором Ф. Мансаром в 17 столетии. Что удивительно: многие технические решения относительно чердачных жилых помещений, которые предложены им, актуальны и сейчас. Именно благодаря Мансару появилась мода на высокие потолки и большие окна в мансардах – они существенно повысили уровень комфорта для людей, проживающих в них.

    Типы мансардных крыш

    Система стропил для кровель бывает двух видов:

    • наслонной – в этом случае балки опираются на несущие стены дома;
    • висячей – все элементы стропильной конструкции соединяют в ферму и общий каркас и монтируют на крайние опоры.

    Тип возводимой мансардной крыши зависит от схемы устройства системы стропил:

    1. Односкатная наклонная. Кровля имеет плоскость, которая опирается на стены, имеющие разную высоту.
    2. Двускатная. Представляет собой кровлю с двумя плоскостями, расходящимися в стороны под определенной величиной угла.
    3. Ломанная. Является разновидностью двускатных крыш. Состоит из плоскостей, имеющих ломанную поверхность.
    4. Полувальмовая и вальмовая. У этих кровель четыре ската.
    5. Шатровая. Такая кровля может быть конической, пирамидальной, купольной.
    6. Сводчатая. Имеет параболические или округлые очертания.

    Чаще всего можно встретить двускатный вариант мансардной крыши. Этот факт стал определяющим для архитектуры многих отечественных городов и поселков.

    Когда возводится стропильная система двухскатной мансардной крыши – чертежи для нее составляют с учетом определенных данных, среди которых:

    • геометрические параметры строения;
    • вид кровельного материала;
    • климатические и погодные нагрузки;
    • рельеф участка и окружающей местности.

    При разработке проекта следует помнить, что при необходимости иметь большую полезную мансардную площадь, угол наклона стропил нужно делать меньше.

    Порядок расчета стропил

    Грамотно и точно сделанный расчет стропильной системы мансардной крыши позволит соорудить прочную и надежную конструкцию, способную прослужить много лет.

    При проведении вычислений учитывают:

    • вес элементов мансардного помещения;
    • ветровые и снеговые нагрузки.

    Поскольку данные показатели в разных климатических зонах разнятся, устройство стропильной системы крыш с мансардой может значительно отличаться. Методика расчета стропил при создании наслонных конструкций проще, чем висячих. В некоторых случаях кровельщики используют комбинированные варианты обустройства каркаса.

    Когда предстоит строительство мансарды – чертежи стропил и сложные расчеты желательно доверить профессионалам с большим опытом подобной работы. Дело в том, что при выполнении вычислений используют математические формулы и разные коэффициенты.

    Благодаря расчету веса кровли узнают величину нагрузки, которую выражают в килограммах на один «квадрат» стропильной конструкции. Обычно среднее значение данного параметра для жилых строений составляет около 50 кг/м².

    Расчеты ветровых и снеговых нагрузок в регионах с неблагоприятными климатическими условиями указывают на то, что стропильные системы двускатных мансардных крыш нужно делать со спаренными стропилами и сплошной обрешеткой – они позволят избежать деформаций каркаса.

    Этапы обустройства мансардной крыши

    Стропильная система состоит из таких элементов:

    • мауэрлат;
    • коньковый брус;
    • стропильные ноги;
    • вертикальные стойки;
    • наклонные подкосы.

    С целью увеличения надежности каркаса кровли и придания ему необходимой жесткости между стропилами устанавливают подкосы, ригеля, стойки, подбалочники. Основание под настил кровельного покрытия делают разреженным или сплошным.

    Монтаж стропильной системы мансардной двухскатной крыши – поэтапный процесс:

    1. Устанавливают верхний брус, имеющий сечение 10х10 или 15х15 сантиметров. Для его фиксации к стойкам задействуют металлические скобы, особые гвозди или саморезы. При этом на первый брус возлагается функция подстропильной рамы.
    2. Укладывают мауэрлат, являющийся одним из главных конструктивных элементов – на него оказываются немалые нагрузки за счет веса кровли и воздействия осадков и ветра. Для этого используют доски толщиной не менее 5 сантиметров или брус, наименьшее сечение которого составляет 5×10 сантиметров. Перед укладкой досок под ними обустраивают гидроизоляционный слой, чтобы влажный воздух не проникал в мауэрлат. Их фиксируют на стенах скобами и гвоздями. Дополнительно мауэрлат привязывают к несущим стенам при помощи толстой металлической проволоки, предварительно вмурованной в стены во время их возведения.
    3. Устанавливают стропильные ноги, соблюдая промежуток между ними, равный 60 –200 сантиметров.
    4. Прежде всего, монтируют крайние к фронтону стропила мансардной крыши. Потом при помощи уровня осуществляют установку других элементов конструкции.
    5. В верхней части каркаса соединяют между собой стропила.
    6. Монтируют коньковую балку – она требуется для кровли, длина которой превышает семь метров. Если данный параметр у крыши меньше, то этот элемент для стропильной системы не обязателен.
    7. Затем приступают к строительству обрешетки, укладке утеплителя и гидробарьера, а затем кровельного материала.
    Читайте также:
    Уличное освещение приусадебного участка

    Как сделать стропильную систему правильно

    До того, как сделать стропильную систему мансардной крыши, следует ознакомиться с рядом правил:

    1. Стропила и прочие элементы чердачного жилого помещения нужно делать из балок, минимальное сечение которых составляет 10х10 сантиметров. Брус выбирают высококачественный, содержащий на один погонный метр не больше 3-х недостатков.
    2. Осуществляя крепление каркаса мансарды, задействуют специальные гвозди, металлические скобы и обвязку из проволоки.
    3. Влажность деревянных элементов для сооружения крыши с мансардой не должна превышать 15%.
    4. Все пиломатериалы нужно подвергать обработке препаратами и составами с антисептическим эффектом, предохраняющими от гниения.
    5. При строительстве кровли с мансардой оптимальным выбором считается хвойная древесина, менее подверженная воздействию влажного воздуха.
    6. Для вертикальных стоек используют деревянный брус сечением 10×10 сантиметров. Их устанавливают в строго вертикальной плоскости при помощи отвеса. Эти стойки являются основой стен будущей мансарды. Их затем обшивают листами фанеры, гипсокартоном или другим отделочным материалом.
    7. До того, как крепить стропила мансардной крыши, необходимо уделить внимание закладке окон, поскольку потом изменить что-либо будет достаточно сложно.

    Устройство ломаной крыши мансарды по чертежам

    Ломаная крыша является разновидностью двускатной. Ее используют при необходимости увеличения объема и жилой площади мансардного помещения. Владельцы дома задумываются над тем, как сделать ломаную мансардную крышу, когда хотят создать условия для более комфортного проживания на чердаке.

    Стропильную систему для такой кровли рассчитывают по той же методике, что и для двухскатной. Основные этапы их строительства также аналогичны.

    Но при возведении ломаной крыши придерживаются следующих правил:

    1. Доски, предназначенные для фиксации стропильных ног, утепляют по всей длине. Благодаря такой мере значительно уменьшаются потери тепла, тем самым создавая более благоприятную атмосферу в помещении.
    2. Сечение стропильных ног и шаг их монтажа, когда создается мансардная крыша с дополнительным скатом, должны соответствовать расчетным данным, учитывающим возможные воздействия и содержащим запас прочности.
    3. Поскольку устройство теплоизоляции приведет к появлению конденсата в месте соприкосновения холодной среды и теплой, применять пароизоляцию следует в обязательном порядке.
    4. Для создания теплоизоляции, нужно применять натуральные материалы, которые пожаробезопасны и экологически безвредны.

    Особенности обустройства мансардного этажа

    Установку стропил мансарды нужно выполнять так, чтобы каркас обеспечивал максимальную надежность, позволяющую выдержать вес кровельного пирога. Одновременно стропильная система должна быть легкой, чтобы снизить нагрузку на несущие стены строений.

    По этой причине основным материалом для строительства мансардных этажей на сегодня по-прежнему является древесина, соответствующая этим требованиям. Для покрытия крыш в этом случае используют керамическую или металлическую черепицу, ондулин. Эти кровельные материалы позволяют создать надежное покрытие с отличными эксплуатационными характеристиками.

    При обустройстве мансардного этажа нужно помнить, что в нем следует обеспечить более высокую степень теплоизоляции по сравнению с другими жилыми помещениями. Одновременно с этим необходимо качественно выполнить гидро- и пароизоляцию.

    Устройство стропильной системы мансардной крыши + расчет и монтаж стропил по специальной технологии

    07.03.2017 2,968 Просмотров

    Ломаная крыша — это чердачное помещение дома, которое оборудовано таким образом, что после утепления кровли и стен оно становится вполне пригодным для проживания. По сути мансарда — это дополнительный этаж здания.

    Если предполагается на чердаке делать мансарду, то дополнительные работы по ее обустройству должны быть учтены еще на стадии проектирования.

    Так как обустройство нежилого этажа и мансардного помещения значительно отличается: необходимо устраивать дополнительное утепление и придерживаться технологии монтажа теплого помещения.

    Чаще всего ломаные разновидности кровли свидетельствуют о наличии мансарды. Кровля с прямыми скатами также может быть оборудована мансардным помещением, но площадь его будет значительно меньше.

    Как самостоятельно построить мансардную крышу вы можете прочитать здесь.

    Мансардная крыша: стропильная система

    Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом, способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

    Каркас из стропильных досок — основа всей кровельной мансардной конструкции, которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

    К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

    • Мауэрлат. Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
    • Стойки из балок или стропильные ноги, которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
    • Вертикальные стойки. Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
    • Прогоны. Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног;
    • Коньковый брус. Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции;
    • Обрешетка. Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли.

    Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

    Читайте также:
    Электричество и безопасность

    Стропильная система мансардной крыши: чертежи и фото плана ниже.

    План чертежа стропил

    Виды стропильных систем мансардных крыш

    Стропильные конструкции крыш для теплого помещения могут быть различными, соответственно, монтаж таких конструкций будет отличаться. Кроме того, стропильная система может иметь:

    • Висячую конструкцию. Опирается на боковые стены помещения одним краем конструкции и вверху при соединении стропил — на коньковый элемент;
    • Наслонную конструкцию. Чаще всего монтируется в зданиях пролетом более 10 м. При такой структуре кровельной конструкции стропильная система имеет опору на внешние стены и перегородку внутри здания.

    Стропильные системы для мансард могут быть при монтаже:

    • Односкатной конструкции;
    • Двухскатной кровли;
    • Ломаной двухскатной;
    • Вальмовой кровли;
    • Полувальмовой конструкции;
    • Купольной системы (конусной);
    • Сводчатой системы.

    Классику мансардного помещения представляет вид прямоугольной конструкции, которая монтируется внутри покрытия, опираясь верхними углами на скаты, а нижние входят в опорную систему.

    Установка стропил мансардной крыши и расчет шага

    Решающим показателем расчета шага стропил крыши теплого помещения является выбор внешнего покрытия кровли. Так, для разных видов кровельного покрытия необходимо устанавливать стропила для мансардной крыши следующим образом:

    • Под ондулин. Шаг между досками сечением 50 на 50 мм должен соответствовать 60-80 см;
    • Под шифер. Необходим брус сечением от 50х100 мм до размеров 50х150 мм. Шаг при монтаже под шифер должен соответствовать 600-800 мм;
    • Под металлочерепицу. При сечении стропильной ноги 50х150 мм величина шага не должна превышать 95 см и должна быть не менее 60 см;
    • Под профнастил. Сечение бруса может быть 50х100 мм, а также 50х150 мм. При такой доске шаг необходимо делать не меньше 60 см и не более 90 см.

    Как вынести стропила за линию стены

    Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.

    При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.

    В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо, так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.

    При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона — не менее 400 сантиметров.

    Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:

    • Установить внешние перекрывающие балки, сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
    • Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
    • Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
    • Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
    • Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
    • С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
    • В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры;
    • Установить прогоны на опоры, жестко прикрепив их уголками;
    • Противоположные опоры соединить брусками, их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
    • Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
    • Из обрезных досок следует изготовить шаблоны, по которым потом монтируются противоположные фермы:
    • Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда. Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
    • Установить стропильные ноги с торца, а затем с нижнего уровня мансарды;
    • Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
    • Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу — шарнирным способом, сверху — жестким креплением.

    Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.

    Вынос стропил за стену

    Как рассчитать стропильную систему

    Перед расчетом стропильной системы необходимо определенно знать форму крыши.

    При этом следует учесть, что для комфортного проживания в мансардном помещении высота стен комнаты должна быть не меньше двух метров, а длина — от трех метров.

    Проект мансарды подразумевает расчет стропильной системы, соответствующей размерам и нюансам здания.

    Если предусмотрена наслонная система, то необходимо устанавливать дополнительную опору.

    Кроме того, следует иметь ввиду:

    • Коньковую балку необходимо монтировать при длине кровли более семи метров, так как она значительно утяжеляет конструкцию;
    • Не стоит забывать об оконной системе в крыше, для которой необходимо дополнительно сооружать каркас;
    • Обязательно учесть нагрузки со стороны климатических факторов: ветра, снега, которые могут иметь значение для определения свеса кровли;
    • Массу кровельного пирога, которая определяется из расчета одного кв. метра всей его конструкции. При этом необходимо результат умножить на коэффициент (от 1,5 до 3), для запаса прочности.

    Кроме того, следует учитывать особенности настила и эксплуатационных качеств кровли.

    Монтаж стропильной системы

    Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать виды мансардных крыш.

    Далее поэтапно выполняют ряд работ:

    • Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
    • На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
    • Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
    • На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
    • Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
    • Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.
    Читайте также:
    Стиль хай-тек в интерьере квартиры (75 фото): идеи для дизайна и ремонта с отделкой в зарубежном стиле-2022

    Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами. Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

    Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами. Далее устанавливается обрешетка.

    Монтаж стропильной системы

    Установка обрешетки мансардной крыши

    В зависимости от того, какое предусмотрено внешнее кровельное покрытие, существует два варианта обрешетки: сплошная и разреженная.

    Сплошная чаще всего монтируется при покрытии:

    • Рулонном. Обрешетка в таком случае устанавливается в два настила: нижний — шагом в 30 см из брусков 20 см, верхний — из досок 50х20, которые прибиваются под углом по отношению в нижнему настилу в 30-45°;
    • Шифера плоского асбестоцементного;
    • Гибкой черепице.

    Разреженный тип устанавливается при:

    • Стальном, металлическом покрытии. Бруски, сечение которых 5х5 см, шагом 20-30 см укладываются перпендикулярно стропилам. Монтаж производится от карниза вверх. На свесе монтируется настил из досок шириной 70 см. Вдоль конька и ребер крепятся бруски, соединенные встык;
    • Металлочерепице;
    • Асбестоцементном шифере;
    • Глиняной черепице.

    Шаг укладки обрешетки, толщина досок напрямую зависят от кровельного покрытия и рассчитываются индивидуально в зависимости от нагрузки и особенности укладки.

    Доски для обрешетки должны быть немного меньше длины ската.

    Заключение

    Таким образом, обустройство мансардной крыши имеет свои особенности монтажа. Их необходимо учитывать, так как мансарда — это дополнительной место для проживания, и оно должно соответствовать всем критериям заданной функции.

    Полезное видео

    В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе мансардной крыши:

    Стропильная система мансардной крыши – грамотный расчет и монтаж

    Стропильная система мансардной крыши является важнейшим элементом кровли. За счет стропил кровельная конструкция с успехом «сопротивляется» любым внешним нагрузкам, будь то сильный ветер или сильный снегопад.

    Мансардные стропильные конструкции – оригинальные и надежные

    Мансарды, оригинальные мезонины и внешне привлекательные эркеры обеспечивают экстерьеру жилых зданий очень красивый вид. Обустройство домов с такими архитектурными элементами позволяет, кроме того, увеличить внутреннее пространство построек при относительно незначительных финансовых затратах. Например, можно легко получить около 60 квадратных метров полезной дополнительной площади в обычном частном доме, если грамотно выполнить расчет и монтаж стропильной конструкции мансардной кровли (смотрите фото и видео).

    Стропильная система мансардной крыши может иметь ломаную форму, полувальмовую либо вальмовую, 2–4-скатную.

    Вальмовая стропильная система мансардной крыши

    Проще всего выполнить монтаж двухскатной кровли, которая отличается высокой надежностью. Такая система гарантированно выдержит любые нагрузки на крышу, а ее расчет не займет у вас много времени. Двухскатная конструкция имеет лишь два серьезных «минуса». Во-первых, она характеризуется «чрезмерной» простотой, что не даст вам возможности проявить свой дизайнерский талант. Во-вторых, внутреннее пространство под такой мансардной крышей будет ограниченным.

    Проблему с недостатком «квадратуры» можно решить посредством обустройства стропильной системы полумансардной крыши, которая сохраняет все достоинства стандартной двухскатной схемы и при этом повышает внутреннюю площадь помещений. А придать кровле элегантный внешний вид можно путем применения разнообразных декоративных элементов. Их расчет и монтаж очень прост, а главное – установка архитектурных украшений вполне доступна по стоимости.

    Стропильная система полумансардной крыши

    С точки зрения архитектуры самым интересным вариантом обустройства крыши считается ломаная мансарда. Она, как правило, характеризуется необычной ассиметричной конфигурацией (хотя может иметь и геометрически правильную форму). Проектирование и монтаж подобных кровельных систем – это настоящее творчество. Практически любую фантазию можно реализовать при строительстве ломаной крыши с мансардой. Но при этом важно правильно произвести расчет всех ее узлов и элементов, уделив особое внимание прочностным показателям конструкции.

    Об узлах мансардных стропильных систем

    Внутренняя облицовка и внешние кровельные материалы размещаются на стропильной системе, которая, по сути, является каркасом крыши. Данная конструкция состоит из ряда элементов и узлов, к которым относят:

    • распорки, подкосы, диагональные соединения и иные связующие компоненты;
    • мауэрлат;
    • наслонные либо висячие стропила;
    • боковые и коньковые прогоны.

    Указанные компоненты образуют единый комплекс, в котором взаимное размещение элементов по определенной схеме гарантирует эффективную передачу климатических воздействий с крыши дома на его стены (несущие). Понятно, что расчет подобных систем должен выполняться специалистами, способными учесть все особенности мансардных систем. Да и монтаж крыши с мансардой лучше доверить профессионалам, которые знакомы с нюансами строительных работ не по фото или видео, а имеют личный опыт осуществления таких мероприятий.

    Монтаж крыши с мансардой

    При самостоятельном проектировании описываемых конструкций нужно помнить, что стропильные узлы воспринимают весьма серьезные нагрузки (до 200 кг/квадратный метр в среднем). Они могут быть и значительно выше, если строение находится в местности, где имеются сильные снеговые и ветровые нагрузки.

    Именно с учетом климатических условий, а также тонкостей, которыми характеризуется кровельная конструкция, необходимо выполнять ее расчет и последующий монтаж. Главное, чтобы система стропил имела требуемый запас прочности (на случай обильных осадков или сильного ветра), который бы позволил ей без проблем противостоять указанным нагрузкам.

    Система стропил мансардной крыши

    Каждый компонент стропильной системы описывается собственным сечением, профилем, протяженностью и другими геометрическими показателями. Друг с другом элементы системы соединяются одним из четырех способов:

    • сварным;
    • при помощи шурупов;
    • шпунтованным;
    • болтовым.

    Конкретный способ соединения выбирается с учетом особенностей кровельной системы, используемых материалов, климатических нагрузок, формы крыши. Он обязан обеспечивать максимальную прочность конструкции.

    Проектирование – пробуем разобраться самостоятельно

    Расчет системы начинают с выбора типа мансарды и ее дизайна. При этом нужно помнить, что стропила отвечают за создание пространства (внутреннего) мансардного помещения, а не только за надежность и высокую прочность крыши. Непродуманный монтаж системы приведет к уменьшению внутренней площади мансарды, а это, конечно же, недопустимо.

    Читайте также:
    Электрическая распределительная коробка соединение проводов

    Процесс проектирования стропильной конструкции выглядит следующим образом. Сначала определяются со схемой системы, в которой указывают тип всех ее узлов и отдельных компонентов, а также их взаимное расположение. На данном этапе нужно выбрать, какие стропила будут применяться – висячие либо наслонные.

    Проектирование стропильной конструкции мансарды

    Висячие формируют жесткую единую систему, в которой все элементы скреплены между собой. А вот наслонные стропила обязательно опираются на что-либо (например, на специальные опоры или на боковые стены постройки). При необходимости кровельная конструкция может быть усилена добавочными соединениями с целью повышения ее прочности (дополнительные связи обычно требуются тогда, когда пролеты имеют большую ширину).

    Затем осуществляется расчет снеговых и ветровых нагрузок. Он устанавливает сечение стропил, материал, из которого они должны изготавливаться, оптимальную дистанцию между стропилами. Профессионалы всегда советуют полученные результаты умножать на 1,5–3 – на специальный коэффициент, конкретная величина которого зависит от тонкостей эксплуатации кровли. Данная рекомендация делает строительные работы более затратными, но зато крыша обретает запас прочности на случай «разгула» природных сил.

    В большинстве случаев материалом для стропильных систем выступает древесина пород, которые не подвержены гниению и при этом имеют хорошие прочностные характеристики. Оптимально использовать лиственницу. Впрочем, допускается применять и менее дорогие породы. Но тогда древесину следует обработать (очень тщательно) специальными составами-антисептиками. Дополнительно желательно нанести на материал и огнезащитные растворы.

    Стропильная система из лиственницы

    Стропила из металла применяются в ситуациях, когда расчет показывает, что монтаж деревянных опор экономически нецелесообразен. Например, если нужно сильно уменьшать дистанцию между отдельными компонентами кровли либо использовать крупный по диаметру брус. Подобные решения делают мансардную конструкцию очень тяжелой, что вызывает потребность повышать (иногда существенно) несущий потенциал стен, на которые опираются стропила.

    Результаты, полученные в процессе проектирования кровли, переносят на чертеж (когда рассчитывается большая и сложная конструкция) или на простой набросок-эскиз, в котором, тем не менее, необходимо указывать все без исключения параметры и сведения, нужные для подготовки и монтажа системы.

    Советы профи по монтажу конструкций

    Стропиловка (именно так на языке специалистов называют процесс монтажа стропил) представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя работы по:

    • разметке и последующей установке стропил и других узлов системы;
    • торцовке фронтона здания и выведению коньковой горизонтали крыши.

    На видео дается наглядная инструкция, как следует правильно и с минимальными затратами сил выполнять монтаж строп. Если вы внимательно изучите этот видеоматериал (а также фото, которые прилагаются к данной статье), можете смело приступать к установке системы своими силами. При этом учитывайте следующие рекомендации:

    • древесину для стропиловки обязательно высушивают до показателя влажности не более 20 процентов;
    • стропила обрабатывают антисептиками до того, как они будут установлены на крышу (если данную процедуру провести после монтажа, не вся поверхность опор будет надежно защищена спецсоставом);
    • деревянные балки должны иметь сечение не менее 10х10 см (при проектировании более «масштабной» кровли – 15х15 см);
    • монтаж каркаса выполняется исключительно на тепло- и гидроизоляционное основание с целью снижения тепловых потерь и повышения времени эффективной эксплуатации кровельной конструкции.

    Монтаж каркаса кровельной конструкции

    Даже самый грамотный расчет стропильной системы не позволит вам качественно обустроить крышу, если вы не позаботитесь о профессиональном рабочем инструменте и правильном подборе крепежных элементов. Метизы для установки мансардных систем обязаны иметь оптимальное сечение и длину. В зависимости от их размеров выбирают дистанцию между крепежными изделиями.

    Чтобы прочность соединения не снижалась, не рекомендуется выбирать слишком маленький шаг крепежа. Экономия на метизах может привести к серьезным последствиям. Кроме того, нужно приобретать оцинкованный крепеж. Он имеет высокие антикоррозионные свойства и прекрасно показал себя при установке мансардных стропильных конструкций.

    Самую первую ферму системы необходимо устанавливать с торца, причем точность ее монтажа проверяется по горизонтали и вертикали. Вторая ферма монтируется с другого торца. Между ними натягивают (параллельно) два шнура. Они выполняют функцию четкого ориентира, без которого невозможно будет качественно смонтировать промежуточные стропила.

    Фермы стропильной системы

    Коньковые и боковые прогоны устанавливаются по завершению монтажа всех ферм. После того, как стропильная конструкция будет полностью собрана, выполняются остальные мероприятия по обустройству крыши – создание кровельного пирога, заполнение фронтонов и их обшивка выбранным материалом, внутренняя отделка и обшивка.

    Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж

    Как говорят опытные строители, мансарду можно обустроить в доме, была бы крыша. Вид крыши влияет, насколько эта мера увеличит полезную площадь, комфортно ли пользоваться этим помещением и работы какой сложности потребуются. Распространёнными видами крыш для обустройства жилого подкровельного помещения считают двускатную я прямыми и ломанными скатами.

    Стропильная система мансардной крыши конструируется таким образом, чтобы освободить пространство в центре, где высота потолков достигает приемлемой высоты, разместив основную массу опорных элементов по краям. Эта статья расскажет, из чего состоит каркас кровли, как выбрать оптимальный вариант конструкции и правильно выполнить монтаж.

    Виды стропильных систем

    Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:

    1. Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
    2. Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
    3. Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

    Обратите внимание, что устройство мансарды необходимо запланировать на этапе создания проекта, потому что тип, вес и конструкция стропильной системы необходимы для расчета фундамента. Если решение о возведение мансардной крыши возникло на финальном этапе строительство, необходимо пересчитать массу дома с учетом новых данных, чтобы проверить выдержи ли фундамент дополнительную нагрузку, особенно если на участке сложный грунт и маленькое расстояние между поверхностью и грунтовыми водами.

    Расчет элементов стропильной системы

    По строительным нормам помещение называют жилым, если высота от пола до конька не менее 2,5 м и присутствуют источники естественного света, то есть окна. Потому, главный параметр мансардной крыши, который необходимо рассчитать – угол наклона ее скатов. Загвоздка в том, что, если заложить небольшой уклон, то высота потолков в мансарде будет ниже дозволенной правилами.

    Читайте также:
    Тканевый потолок или ПВХ: отзывы, натяжные или ткань, что лучше, чем отличается, какой выбрать

    А, если сделать крытые скаты, крыша получится очень тяжелой, дорогой и неустойчивой. Поэтому используется ломанный тип крыши, скаты которой меняют уклон, ее верхние стропила имеют острый угол 30 градусов, а нижние – 60 градусов.

    Важный этап проектирования мансардной крыши – расчет величины сечения элементов стропильной системы. Проще всего узнать рекомендованный размер в справочных таблица с рассчитанными значениями, которые учитывают длину, расстояние между соседними элементами, вид и качество материала.

    Однако, если крыша нестандартного размера необходимо выполнить расчет, основанный на вычислении суммарной нагрузки от веса кровли, которая ложится на стропильную систему. Схема расчета также учитывает временные нагрузки в виде массы выпавшего снега, которые отражаются в климатическом коэффициенте, характеризующим характер погоды в месте строительства.

    Для создания стропильной системы мансардной крыши используют древесину, однако не во всех случаях это целесообразно, так как, чтобы стропила справлялись с нагрузкой, приходится увеличивать сечение используемых пиломатериалов, что еще больше увеличивает вес конструкции. Чтобы вырваться из этого замкнутого цикла, необходимо отказаться от дерева в пользу стропил большей прочности из металла.

    Конструкция стропильной системы

    Составные части стропильного каркаса мансардной крыши ничем не отличаются от конструкции других видов скатных крыш. В него входят:

    • Мауэрлат. Основание крыши, своего рода фундамент, который берет на себя вес крыши и распределяет по периметру опорных стен. Его изготавливают из бруса размером 150х150 мм или толще. Установка мауэрлата выполняется с помощью анкерных болтов или шпилек, вмонтированных в армобетонный пояс. Межу поверхностью стены и брусом прокладывают гидроизоляционный слой или обрабатывают его битумной мастикой. Очень важный момент крепежа заключается в расчете мест установки шпилек, расстояние между ними выбирают так, чтобы не попасть под стропильные ноги.
    • Стропила. Это элементы стропильной системы, которые формируют уклон крыши. Верхушка стропильной ноги закрепляется на коньковый брус, а низ – на мауэрлат или стойку, если речь идет о верхних стропилах ломанной крыши. Ноги изготавливают из досок 50х150 мм или 100х150мм. Расстояние между ними называют шагом, оно варьируется от 50 до 120 см в зависимости от веса кровельного материала. Взаиморасположение и сечение стропильных ног описывает схема стропильной системы, облегчающая монтаж.

    В большинстве случаев элементы стропильной системы выполняют из древесины высокого качества. Чтобы избежать деформацию в процессе эксплуатации, ее необходимо высушить до влажности 15-18%, обработать антисептической пропиткой глубокого проникновения и антипиреном, если вы планируете вывод дымохода на крышу.

    Последовательность сборки

    Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

    1. В первую очередь выполняют монтаж мауэрлатного бруса на верхнюю обвязку стен. Кстати, функции этого элемента в бревенчатых и брусовых постройках выполняют верхние венцы, усиленный с помощью скоб.
    2. Следующий этап монтажа – установка балок перекрытия. Их крепят на мауэрлат или на выступы в стене. Существует два метода укладки балок перекрытия – с выносом или без выноса. Если перекрытия монтируют первым способом, то они выносятся за периметр дома для формирования свеса так, чтобы расстояние между концом балки и стеной было 50-100 см.
    3. Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
    4. На стойки с помощью металлических уголков закрепляют затяжки. Получается, что каждая пара стоек образует конструкцию в виде буквы п.

    Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: