Стропильная система мансардной крыши – конструкция, расчет и монтаж. Установка стропил двухскатной мансардной крыши


чертежи стропильной системы, основы расчета, планировка, сборка

Главная » Мансарда » Строительство мансардной крыши своими руками

Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить потери тепла через крышу — вот задачи, которые решает мансарда. При наличии некоторого запаса прочности у фундамента таким способом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекает еще то, что построена мансардная крыша своими руками может быть даже без наличия особых строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам. 

Окна в обычном этаже располагаются в стенах. В мансардах стен нет или почти нет. Их заменяет кровля. Потому и окна делают особенными: они не только должны пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыша намного больше, чем на стенах.

Мансардные окна

Содержание статьи

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.

Плюсы наклонного мансардного окна:

  • большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
  • поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
  • относительно легкая установка.

При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с ростом угла наклона. На какой высоте удобнее установить такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости о наклона, смотрите на фото.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы  — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Об устройстве двухскатной крыши читайте тут. 

Стропильная система

При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Конструкция ломаной мансардной крыши такова, что свесы можно опустить довольно низко, придав дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняют не только декоративную роль. Они еще закрывают верхнюю часть стены от осадков и отводят основную массу воды подальше от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виде, что при сильных ветрах они увеличивают парусность. Из-за этого необходимо использовать более мощные доски и балки. Потому размер свеса крыши выбирают исходя из нескольких соображений, основное из которых — погодные условия.

Угол наклона

Зависит от кровельного материала, но больше всего — от региона и погодных условий. Классический вариант приведен на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости пола мансарды наклонены на 60°, верхние — на 30°. Исходя из этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что согласно СНиП высота потолка в мансарде не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это — чердак. Комфортно же себя человек будет чувствовать, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого по правилам геометрии рассчитываете требуемые длины.

Углы наклона в классической варианте

При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.

Вообще же наклон боковых поверхностей обычно колеблется между 45° и до 80°. Чем круче скат, тем большей парусность он обладает, это необходимо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более пологие крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.

Виды стропильных систем ломаных крыш

 

Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)

Для изготовления каркаса ломаной крыши своими руками чаще всего используют пиломатериалы из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров крыши, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага установки стропил. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.

Один из вариантов построения каркаса  с висячими стропилами

Выше на рисунке приведет чертеж каркаса с висячими стропилами. Он может быть реализован только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посредине (мансарда получится разделенной на две части рядом балок).

Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.

Есть второй способ добиться похожего эффекта — установить схватки — на рисунке они только намечены еле видными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три, в этих местах устанавливают схватки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Как расчитать ломаную крышу

Мансардная ломанная крыша небольшого дома (ширина не более 6-7 метров) строилась уже столько раз, что на основании опыта можно сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависимы от других материалов. Например, шаг установки стропил завязан с параметрами утеплителя. Чтобы при утеплении было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собрались использовать минеральную вату, ее ширина 60 см. Тогда стойки нужно устанавливать так, чтобы просвет между двумя соседними был 57-58 см и не больше.

Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.

Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.

Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.

Особенности утепления крыш мансардного типа описаны тут. 

Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа

Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если дом сложен из бруса или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.

Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.

Как крепить мауэрлат и стропильные ноги к нему

При сборке всех элементов используют длинные гвозди  — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой.  Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.

О строительстве дома из газобетона можно прочесть в этой статье. 

Первый способ

Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.

Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.

Второй способ

Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).

Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.

При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).

Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног  — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).

Один из этапов строительства мансардной крыши своими руками

Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.

Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.

Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см

После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.

Почти готовый каркас

Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.

Как можно сделать верхний треугольник на ломаной крыше

Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.

Верхняя часть фиксируется укосами, прибитыми к проложенному в середине брусу

Га этом можно считать, что мансардная крыша своими руками собрана. Остается смонтировать кровельный материал и заняться утеплением (можно в таком порядке, можно одновременно). Особенности утепления мансардных крыш описаны тут. 

Узлы и их чертежи

При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.

Как сделать соединение элементов стропильной системы ломаной крыши

Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.

Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

stroychik.ru

Стропильная системы мансардной крыши — установка стропил и схемы (фото, видео)

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.

Содержание статьи

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:

Схема видов стропильных систем мансардной крыши

  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. 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.

Зависимость угла наклона и высоты потолков

Угол наклона и высота потолка

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.

Подбор сечения стропильных ног

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:

Схема устройства стропильной системы

  • 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.

    Схема основных узлов каркаса

  • Стойка. Стойки поддерживают конек или, что более распространено в конструкции мансардных крыш, среднюю часть стропильных ног. Стойки изготовляют из бруса, сечение которого совпадает с размером мауэрлата. Их размещают на балки перекрытий, поэтому расстояние между стойками соответствует их шагу.
  • Подкос. Подкосами принято называть элемент, поддерживающий стропильные ноги, имеющий угловое расположение. Основная задача подкоса – снижение прогиба стропил под тяжестью собственного веса.
  • Затяжка. Затяжку выполняют из прочных досок сечения, соответствующего размеру стропил. Ее крепят горизонтально, стягивая пару стропильных ног в верхней или нижней части. Чем меньшее расстояние между затяжкой и коньком, тем толще должен быть этот элемент, так как нагрузка на него больше. Установка затяжки снимает распирающую нагрузку, которая воздействует на стропила.

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.

    Установка стоек и ригеля

  5. Устанавливают нижние стропильные элементы, закрепляя на стойке с помощью гвоздей или саморезов. К мауэрлату стропила монтируют посредством ползунка, подвижного крепления, которое компенсирует изменение размера брусков во время усадки.
  6. Закрепляют верхние стропила, соединяя верхние части каждой пары металлической накладкой или бруском. Крепление стропил и подкосов на металлические накладки

    Монтаж верхних стропил

  7. На стропила укладывают гидроизоляционную мембрану и фиксируют степлером. Поверх приколачивают обрешетку. Схема обрешетки подбирается для используемого кровельного материала, для мягких видов используют сплошную, а для профилированных – решетчатую.

Настил гидроизоляции и монтаж обрешетки

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.

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

Как сделать двухскатную крышу с мансардой

Мансардное помещение в загородном жилом доме или дачном домике на садовом участке удобнее всего устраивать под крышей с двумя скатами.

Несложную стропильную конструкцию можно выполнить самостоятельно, без подъемных механизмов и сложных инструментов.

Пространство под традиционной для деревянных и кирпичных домов двускатной крышей чаще всего используют, как холодное чердачное помещение.

Однако, при небольших затратах и грамотно проложенной изоляции кровли, мансарду можно превратить в уютную комнату, спальню, детскую, и даже гостиную. От выбора типа помещения под крышей будет зависеть дизайн интерьера мансарды.

В небольших по площади загородных домах строительство двускатной крыши с мансардой решает проблему нехватки жилых помещений.

Особенности двухскатной крыши с мансардой

Для определения конструкции двухскатной крыши следует учитывать:

  • Планировку дома;
  • Габаритные размеры;
  • Толщину стен;
  • Наличие несущей продольной стены.

Кроме строительных факторов, на выбор конфигурации крыши влияют климатические особенности месторасположения постройки.

Для дома с шириной до 6 м, расположенного в зоне с умеренным климатом, выбирают двускатную крышу с висячей стропильной конструкцией и углом наклона ската не менее 400 градусов.

Меньший угол наклона не позволит устроить мансардное помещение с достаточной высотой потолков. К тому же чем круче крыша, тем меньше снега и воды на ней задержится. С крыши, смонтированной под углом в 450 градусов, снежинки соскальзывают под собственным весом.

 

Принцип устройства стропильной системы

 Несущая конструкция крыши с висячими стропилами не требует сложных расчетов и проектных решений. На схеме видно, что стропила двускатной крыши с мансардой устанавливают в виде треугольных арок по всей длине дома с шагом, который зависит от веса кровельного материала с обрешеткой и изоляционными материалами. Фронтальные поверхности являются продолжением стен дома и выполняются из того же материала.

Важно! Для мансардного помещения при строительстве фронтонов предусматривают устройство оконных проемов.

Принцип висячих стропил основан на распорной системе. Стропильные ноги опираются в верхней точке друг на друга и затягиваются ригелем, который крепят на высоте бедующего потолка мансарды. Затяжка выполняется для уравновешивания распорной нагрузки, действующей на стены дома. Внизу стропила жестко прикрепляются к мауэрлату — деревянному фундаменту для стропильной конструкции крыши.

Мауэрлат располагают по периметру дома, на верхних основаниях стен. Выполняют такой фундамент непрерывной укладкой бруса 100 на 150 мм или 150 на 150 мм на гидроизоляцию.

Если длины бруса не хватает для укладки одним обрезом по всей стене, его соединяют из двух частей по центру ограждения, загоняя крепления под углом в 450 градусов. Закрепляют мауэрлат к основанию стены ближе к ее внутреннему краю анкерными болтами и шпильками.

К мауэрлату металлическими уголками прикрепляют вертикальные опоры для установки стропильных ног, на которых делают запилы для лучшего упора в брус мауэрлата.

 

Определение конструктивных размеров

 Длину стропильных брусьев можно определить без вычислений. Для этого:

  • В центре фронтальной стены вертикально устанавливают временную опору с привязанным шпагатом на предполагаемой высоте конька крыши;
  • Шпагат отводят к углу дома, таким образом, определяя величину ската крыши. Добавляют к этой величине 60 см на карнизный свес и получают размер стропильной балки.

Расчетные размеры висячей стропильной конструкции двухскатной крыши для дома с шириной 6 м указаны на чертеже.

Определяем количество стропильных арок. Для этого:

Монтаж стропильной конструкции

После определения количества расходного материала, приступают к монтажу стропильной системы двускатной мансардной крыши. Это можно сделать своими руками:

Важно! После установки стропильной конструкции следует вывести воздуховоды и дымовые трубы за пределы кровли.

Обрешетка и гидроизоляция кровли

Для укрепления стропильной конструкции и создания основы под кровельный материал на стропила устанавливают обрешетку.

Для пошаговой обрешетки под ондулин, профнастил, шифер или металлочерепицу используют доску хвойных пород дерева. Можно использовать профилированный брус 40х50, 50х50, 50х60 мм, но он будет утяжелять конструкцию кровли.

Теперь рассмотрим виды гидроизоляции для двухскатной крыши. Для двускатной крыши в качестве гидробарьера подойдет:

  • Битумный рулонный материал – традиционная, недорогая, но недолговечная кровельная гидроизоляция;
  • Армированная пленка – полиэтилен, укрепленный синтетической нитью, создает водонепроницаемым барьером между кровельным материалом и деревянной конструкцией кровли;
  • Гидроизоляционная пленка – перфорированный полиэтилен, который обладает уникальной способностью пропускать испарения влаги из утеплителя, но не пропускает воду внутрь;
  • Антиконденсатная пленка предназначена для защиты металлических кровельных материалов от конденсата. Наружный слой пленки выполнен из геотекстиля, который прекрасно впитывает влагу, а нижний полимерный слой не пропускает воду к деревянным элементам кровли.

Начинают укладку рулонную гидроизоляцию от нижнего края ската. Последующие ряды настилают внахлест.

Монтаж обрешетки

Монтаж обрешетки двускатной крыши — поэтапный процесс. Этапы монтажа таковы:

  • Гидроизоляционный слой пристреливают оцинкованными скобами к стропилам с небольшим провисанием для подкровельной вентиляции;
  • Для установки обрешетки к стропилам прибивают деревянные рейки поверх гидроизоляции, крепление ламелей обрешетки выполняют саморезами;
  • К нижнему краю стропил крепят карниз;
  • Через 30 см от карниза устанавливают следующую линию обрешетки;
  • Ряды обрешетки крепят параллельно карнизу с шагом 60 см;
  • Соединяют деревянные ламели обрешетки на пересечении со стропилами;
  • Дополнительный ряд устанавливают на 10 см ниже конька кровли;
  • На торцевых стропилах закрепляют ветровые наличники;
  • Сравнивают диагонали скатов крыши.

    После обрешетки стропильной конструкции приступают к наружной облицовке крыши кровельным материалом.

    Кровельные материалы и их крепление

    Для верхнего покрытия двускатной крыши используют современные кровельные материалы – ондулин, профнастил, металлочерепицу.

    Наряду с прочностью и долговечностью они отличаются легким весом, поэтому подходят для облицовки мансардных крыш.

    Листы кровельного покрытия крепят к обрешетке саморезами, начиная с нижнего ряда.Количество материала рассчитывают по площади скатов крыши с коэффициентом 1,2 на крепление внахлест.

    Перед началом укрытия ровных поверхностей, вокруг дымоходов и воздуховодов устанавливают фартуки из металла подходящей толщины или специальных заготовок.

    В завершение кровельных работ крепят коньковые элементы и торцовые планки.

    Совет! Под покрытие конька необходимо проклеить ленту-уплотнитель, которая не допустит попадание воды под обшивку кровли.

    Изнутри крышу утепляют и прокладывают пароизоляционный слой.

    Тепло- и пароизоляция двускатной крыши мансардного помещения

    Утепление мансардной крыши производят укладкой теплоизоляционного слоя в углубления между стропилами. В качестве теплоизоляции используют минеральную вату, которая имеет небольшой вес, хорошую паропроницаемость и низкую теплопроводность.

    Чтобы избежать намокания минеральной ваты из-за образования конденсата, ее покрывают «дышащим» слоем пароизоляции. Перфорированные полиэтиленовые пленки, антиконденсатные многослойные покрытия и диффузные мембраны хорошо справляются с задачей паровой изоляции внутренней поверхности крыши.

    Пароизоляция прокладывается поперек стропил, по всей длине помещения, с перекрытием полос не менее чем на 10 см. Швы проклеивают специальным скотчем. К стропилам пленку пристреливают скобами с помощью степлера.

    На завершающем этапе устройства мансардного помещения, внутреннюю поверхность двускатной крыши обшивают листами фанеры, гипсокартона, вагонкой или другим декоративным покрытием.

    Более подробную информацию о том, как и чем утеплить крышу мансарды правильно читайте здесь.

    При соблюдении основных правил возведения двускатной крыши, учитывая советы специалистов по выбору и креплению строительных и изоляционных материалов, устройство мансардного помещения выполняют самостоятельно. Теплая, хорошо проветриваемая мансарда послужит дополнительным жилым помещением и улучшит микроклимат всего дома.

    Смотрите видео о монтаже стропильной системы двускатной мансардной крыши:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

6sotok-dom.com

Расчет, крепление и установка стропильной системы мансардной крыши

Квартирный вопрос, для многих, стал проблемой номер один. И если увеличить жизненное пространство вширь не получается, то приходится искать иные пути и обустраивать под жилье неожиданные помещения. Одним из возможных решений стала мансардная крыша, во внутреннем пространстве которого организуют помещения, приспособленные для жилья.

Сегодня такое решение пользуется большой популярностью. И это вполне объяснимо, ведь стропильная система мансардной крыши в своем современном исполнении позволяет найти наиболее рациональный вариант конструкции, которая позволяет достичь удобных форм комнат под надежной, а, значит, и долговечной крышей.

Стропильная система мансардной крыши: фото конструкции несущей системы ломаной крыши

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

  • ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
  • силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

На заметку: к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 долларов.То есть оборудовать мансарду в 60–65 м2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля». 

Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

  • увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
  • длине и наклоне стропил;
  • месте расположения мансардных окон;
  • размере обрешетки
  • материале для обшивки фронтона.
Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться. 

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

  • Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
  • Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
  • Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

  • он более прочный и легкий;
  • позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
  • не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу. 

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

  • классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
  • остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
  • ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Установка стропил мансардной крыши

Монтаж стропил для мансарды схематически проводят в следующем порядке.

Стропиловка двускатной крыши

  1. Верхний брус крепят к стойкам, причем первый по счету одновременно будет служить подстропильной рамой.
  2. Устанавливают мауэрлат.
  3. Монтируют стропильные ноги с шагом 60– 100 см. Сначала устанавливают фермы, крайние к фронтону и протягивают уровень, в соответствии с которым устанавливают промежуточные элементы.
  4. Стропила в верхней части каркаса соединяют между собой.
  5. Для кровель длиннее 7 м устанавливают коньковую балку.

Правила крепления стропил

К мауэрлату их крепят жестким или скользящим способом. В первом варианте практически полностью исключена возможность взаимодействия между закрепленными элементами.

Крепление к мауэрлату: скользящее и жесткое

Для этого

  • используют металлические уголки для крепления нижней части стропил с дополнительной жесткой опорой на подшивной брус;
  • крепят на запил, выполненный на стропильной ноге и дополнительно фиксируют соединение, используя скобы, гвозди, проволоку.

Скользящее сопряжение элементов обеспечивает стропилам свободу перемещения в определенных пределах. Оно больше подходит для деревянных домов, так как исключает деформацию несущей системы при усадке дома. Выполняют его, используя «салазки», скобу, гвозди.

Крепление к коньку: встык и внахлест

Крепление к коньку выполняют:

  • соединением стропил встык, обрезав верхние края под определенным углом.
  • креплением на прогон по одному
  • соединением внахлест.

В дополнение к теоретическому материалу рекомендуем посмотреть, как на практике монтируется стропильная система мансардной крыши видео урок.

nauka-mastera.ru

стропильная система двухскатной крыши с мансардной, схема, устройство, технология крепления, шаг

Содержание:

Мансарда может быть обустроена под любой крышей, все зависит от типа стропильной системы. Дело в том, что это влияет на полезную площадь мансарды, степень комфорта в этом помещении и уровень сложности выполняемых работ. Чаще всего жилое подкровельное помещение обустраивается под двухскатной прямой крышей или с кровлей с ломаными скатами.

Конструирование стропильной системы крыши мансардного типа выполняется с тем условием, чтобы пространство в центре чердака оставалось свободным, а высота потолка после размещения основных опорных элементов достигала приемлемых размеров.

Стропильная система для крыши мансардного типа

Выбирая вид стропильной системы крыши, где предполагается обустройство мансарды, особое внимание уделяют планировке дома. В соответствии с этим определяют наиболее подходящий вариант:

  • Стропильный каркас наслонного типа. Такой вариант используют в домах, в конструкции которых предусмотрена внутренняя несущая перегородка. В этом случае вес кровли ложится на внешние стены дома и эту перегородку. Такая организация каркаса считается более рациональной и необременительной, но при условии, что расстояние от внутренней перегородки до внешних стен не будет превышать 7 метров.
  • Висячая стропильная система используется при отсутствии внутренней несущей перегородки или другой опоры, на которую можно перенести вес крыши. Такая конструкция подразумевает крепление стропил мансардной крыши к мауэрлату и коньковому брусу. Если крыша имеет незначительный вес, а ее площадь не превышает 50 м2, то допускается строительство простейшей конфигурации, в составе которой имеются стропильные ноги и горизонтальные затяжки. Для перекрытия более крупных сооружений необходима установка дополнительных стоек, схваток и подкосов. Использование этих элементов позволяет получить более устойчивую конструкцию, но занимаю лишнюю площадь мансарды. Висячая стропильная система сооружается при расстоянии между стенами не более 14 метров.
  • Смешанная или комбинированная стропильная система используется в домах, где несущую перегородку заменяют опорные колонны. В этом случае одна часть стропилин опирается на колонны, другая - монтируется как висячий тип стропил. Такой вариант очень часто используется при обустройстве крыши мансардного типа, так как задействуется меньшее количество элементов кровельной конструкции, снижается нагрузка на основание дома и остается больше свободного пространства под кровлей.

Наличие мансарды должно учитываться еще при составлении проекта, так как расчет фундамента проводится на основании общего веса строения, включая стропильную систему. Незапланированное строительство мансардной крыши требует пересчета общей массы дома, так как фундамент может не выдержать дополнительной нагрузки, особенно на участке с преобладанием сложных грунтов и близком расположении грунтовых вод.

Правила расчета элементов стропильного каркаса

Строительные нормы требуют соблюдение определенных параметров для жилого помещения. Что касается высоты потолка, то она должна быть не меньше 2,5 метров, при этом обязательно наличие источников естественного света, то есть окон. Главным параметром крыши мансардного типа, который влияет на высоту потолка, можно назвать уклон скатов. При его расчете явным становится факт, что небольшой угол наклона существенно снижает высоту потолков, а крутой скат делает крышу массивной, неустойчивой и более затратной. Решить эту проблему помогает крыша ломаного типа, скаты которой в нижней части имеют уклон 60 градусов, а в верхней - 30 градусов.

Составляя проект мансардной крыши, следует обратить внимание на величину сечения элементов стропильного каркаса и установку стропил мансардной крыши. При возведении стандартной конструкции эти параметры можно взять из специальных справочников, где они рассчитаны с учетом длины элементов, шагом между ними, а также видом и качеством материала. Но нестандартные параметры крыши требуют более точных расчетов, учитывающих общую нагрузку на стропильный каркас. Также во внимание принимаются сезонные нагрузки от снежной массы, они обозначаются климатическим коэффициентом, который характеризует погоду в определенной местности.

В большинстве случаев мансардная крыша возводится на деревянной основе, но такая стропильная система требует усиления за счет увеличения сечения элементов, что неизбежно добавляет массу кровельной конструкции. Решением этой проблемы становится устройство стропил мансардной крыши из металла, который имеет большую прочность при одинаковых параметрах.

Конструктивные особенности стропил мансардной крыши - схема

Стропильный каркас мансардной крыши состоит из аналогичных элементов, что и другие виды крыш:

  • Мауэрлат - это своеобразное основание кровельной конструкции, принимающее на себя нагрузку и распределяющий ее по периметру строения. Этот элемент может быть изготовлен из бруса сечением 15*15 см и больше, для крепления используют анкерные болты или шпильки, которые монтируют в верхний ряд коробки дома в процессе сборки. Между стеной и мауэрлатом обязательно наличие гидроизоляционного слоя, при отсутствии возможности использовать гидроизоляционный материал брус необходимо обработать битумной мастикой. При установке крепежных элементов для мауэрлата важно следить, чтобы они не попали под стропильные ноги.
  • Стропилины необходимы для формирования уклона крыши. Верхняя пятка этих элементов фиксируется на коньковом прогоне, внизу стропилина крепится к мауэрлату или стойке. Для изготовления стропилин используют доски 5*15 см или 10*15 см, шаг стропил мансардной крыши зависит от веса кровельного материала и может составлять 0,5-1,2 метра. Чтобы монтажные работы доставляли меньше проблем, необходимо составить схему стропильной системы двухскатной крыши с мансардой.
  • На стойки опирается конек или средняя часть стропильных ног, для изготовления подойдет брус одинакового сечения с мауэрлатом. Стойки располагают на балках перекрытия, поэтому расстояние между элементами совпадает.
  • Подкосы необходимы для поддержки стропильных ног, чем обусловлено их угловое расположение. Подкос должен уменьшать прогиб стропилин из-за тяжести собственного веса.
  • Затяжки стягивают пары стропильных ног в верхней и в нижней части, они предназначены для снижения распирающей нагрузки, действующей на стропилины. Выполняются эти элементы из досок хорошей прочности, при этом сечение должно соответствовать аналогичному параметру стропилин. Стоит учитывать, что ближе к коньку на затяжки приходится большая нагрузка, поэтому здесь можно усилить элемент.

Практически все элементы стропильной системы двухскатной крыши с мансардой делают из дерева, которое через какой-то промежуток времени начнет деформироваться. Чтобы продлить срок безупречной службы деревянных элементов, необходимо использовать материал высокого качества с определенным показателем влажности. Кроме того следует выполнить обработку деревянных элементов антисептическим средством и антипиреном.

Правила установки стропильной системы

Установку стропильной системы мансардной крыши лучше доверить опытному мастеру и пригласить несколько помощников для подъема на крышу тяжелых и длинных брусьев. Не следует выполнять работу в дождь или снег, так как это способствует увеличению влажности древесины.

Технология возведения мансардной крыши подразумевает выполнение следующих действий:

  • Вначале укладывают мауэрлат по периметру коробки дома. При этом следует знать, что в качестве мауэрлата может выступать усиленный скобами верхний брус или бревно деревянного дома.
  • Далее монтируют балки перекрытия. Их укладка может выполняться с выносом или без него. В первом случае балки формируют свес, поэтому от стены до конца балки должно быть от 0,5 до 1 метра.
  • На следующем этапе выполняют установку вертикальных стоек. Для этого высчитывают середину балки и отмеряют от нее одинаковое расстояние в разные стороны. Расстояние между стойками определяется шириной будущей мансарды.
  • Стойки скрепляют затяжками, используя металлические уголки. В результате должна получиться  П-образная конструкция.
  • Теперь пришло время крепления стропил мансарды. Верхней пяткой они крепятся к стойке гвоздями или саморезами, нижней - к мауэрлату с помощью подвижного крепления. Использование последней детали помогает компенсировать изменение размеров элемента стропильной системы в процессе усадки.
  • Далее устанавливают и фиксируют стропильные ноги верхней части каркаса, используя металлические накладки или бруски. На этом этапе важно понимать, как усилить стропила мансардной крыши.
  • Поверх каркаса укладывают и крепят с помощью степлера гидроизоляционный материал.
  • Затем прибивают обрешетку, выдерживая шаг в соответствии с выбранным кровельным материалом. Мягкие виды кровли укладывают на сплошную обрешетку, профнастил или металлочерепицу - на разреженную.

Чтобы стропильная система дома с мансардой отличалась прочностью и надежностью, необходимо правильно выполнить расчеты или воспользоваться типовым проектом.

kryshadoma.com

виды, схема, расчет и монтаж, а также фото и видео технологии установки стропильной системы

Долговечность и эксплуатационные характеристики мансардной кровли в первую очередь зависят от надежности стропильной системы. Поэтому перед началом возведения крыши, следует составить соответствующий проект и выполнить все необходимые расчеты. Мансардный этаж в принципе может быть устроен под кровлей любой конструкции и любого вида – односкатной, двухскатной, четырехскатной.

По каким же правилам устанавливается стропильная система мансардной крыши в том или ином случае и как сделать кровлю надежной?

Как рассчитать стропильную систему

При проектировании системы стропил любого дома учитывают такие параметры, как:

  1. Ветровую нагрузку на кровлю;
  2. Вес кровельных материалов;
  3. Снеговую нагрузку;
  4. Вес внутренней обшивки;
  5. Вес элементов системы стропил

Чем большие нагрузки будут действовать на конструкцию каркаса мансардной крыши в процессе ее эксплуатации, тем большим должно быть сечение стропил и меньшим шаг между ними и длина.

Первый параметр определяется по карте ветровых нагрузок:

Стропильные конструкции мансардных крыш возводятся с учетом ветровых нагрузок

Для расчета следует значение ветровой нагрузки в том регионе, в котором строится здание, умножить на поправочный коэффициент. Значение последнего зависит от высоты здания. Для домов ниже пяти метров, расположенных в степных или прибрежных районах значение коэффициента принимается за 0,5, в лесных регионах и на территориях городов — за 0,75. Для зданий до десяти метров высотой – 0,65 и 1,0 соответственно.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле S=Sg*µ, где µ — коэффициент в применении к наклонной поверхности, Sg – вес снега на горизонтальной. Для зданий с углом наклона скатов до 25гр значение коэффициента принимается за 1, с углом наклона до 60гр – 0,75.

На заметку: При расчете каркаса мансардных крыш, скаты которых имеют угол наклона более 60гр, снеговая нагрузка во внимание не принимается. Снег на таких крышах практически не задерживается. 

Устройство стропильной системы мансардной крыши выполнятся с учетом снеговых нагрузок

Зная значения снеговой и ветровой нагрузки в том или ином регионе, несложно будет сделать необходимые расчеты.

Допустим, здание высотой 4,5м с углом наклона скатов в 30гр строится в Московской области. В первом ветровом регионе нагрузка составляет 32кг/м2. Умножив эту цифру на 0,5 (коэффициент), получаем 16кг/м2. Для третьего снегового региона нагрузка составляет 180кг/м2. Умножаем эту цифру на коэффициент 0,75 и получаем 135кг/м2. Таким образом на кровлю в общей сложности будет действовать 151кг/м2 нагрузок (временных).

Расчет стропильной системы мансардной крыши выполняется также с учетом веса кровельного пирога. Этот параметр вычисляется путем сложения удельных весов всех его составляющих – кровельного материала, утеплителя и т.д. Для определения удельного веса необходимо вес всего материала, использованного для покрытия мансардной крыши разделить на ее площадь.

Удельный вес кровельного пирога определяется удельным весом всех его элементов

Важно: Для мансардных кровель прогиб стропила должен составлять не более 1/250 от их длины. Это обеспечит надежность кровли. 

Расчеты допустимых соотношений длины стропил, их сечения и шага между ними выполняются с использованием разного рода таблиц и специальных программ.

Каркас крыши с двумя скатами

Стропильная система двускатной мансардной крыши рассчитывается с учетом нескольких основных параметров: ширины и высоты дома, материала и разновидности стропил (висячих или наслонных).

Расстояние между стропильными ногами обычно 0,6 – 1м. Исходя из усредненного количества 0,8, можно сразу понять, сколько элементов понадобиться для той или иной кровли.

Допустим, длина ската будет равной 20м.Тогда для его устройства необходимо примерно 20/0,8=25 стропильных ног. Прибавляем к этой цифре 1, так как в кровельном каркасе по краям обязательно устанавливается по одной ноге. Получаем 26 стропил. Теперь выполняем более точный расчет: 20/26=0,77. Это значит, что ноги нужно будет устанавливать на расстоянии 0,77 м друг от друга.

Схема стропильной системы мансардной крыши с двумя скатами

Зная высоту мансардной крыши, вычислить длину стропил будет предельно просто. Стропило в треугольнике, образуемом наклоном ската и половиной торцовой стены, является гипотенузой. Таким образом, длина определяется по теореме Пифагора.

Система стропил вальмовой мансардной кровли

Расстояние между стропилами мансардной крыши, имеющей четыре ската, равно ее длине или ширине. Определившись с углом наклона ската, несложно будет рассчитать их длину. Все, что нужно сделать — это разделить высоту кровли на косинус угла наклона ската.

Стропильная система мансардной крыши. Фото вальмовой кровли

Каркас односкатной кровли

Конструкция стропильной системы мансардной крыши односкатной элементарно проста. Ноги одной стороной закрепляются на стене, а второй на стойках опорах. В этом случае для нахождения их длины также используется теорема Пифагора. При устройстве каркаса кровли с одним скатом следует учитывать размеры пролетов. Если они шире 4,5 м обязательно нужно использовать промежуточные стойки, установленные на балках перекрытия.

Промежуточные стойки в стропильной системе односкатной крыши

Возведение стропильной системы

Стропильная система мансардной крыши возводится по определенной схеме, включающей в себя такие шаги, как монтаж мауэрлата, стропильных ног, прогонов, ригелей, опорных стоек и других узлов каркаса.

Монтаж мауэрлата

Перед укладкой мауэрлата стены в обязательном порядке гидроизолируют. При этом можно использовать как рулонные материалы, так и битумные мастики. Установка мауэрлата выполняется вплотную к внутренней стороне стены. Крепится эта часть стропильной системы чаще всего на анкерные болты.

Мауэрлат монтируется вплотную к внутренней стороне стены

На заметку: Чтобы выполнить точную разметку отверстий под болты, брус необходимо положить сверху анкеров и постучать по нему молотком. В результате на древесине останутся вмятины отметки. 

Правила установки стропил

Стропила мансардной крыши бывают висячими либо наслонными. Элемент первого типа своей нижней частью опирается на мауэрлат, а верхней в верхнюю часть другого стропила. Наслонные стропила в системе не производят распирающего давления на стены дома, так как в верхней части упираются в коньковый прогон или верхний прогон ломаной кровли.

Наслонные и висячие стропила крыши

После того, как мауэрлат будет надежно закреплен, приступают к установке стропил мансардной крыши.

Крепление стропильного элемента снизу может выполняться жестким методом. При этом используется дополнительная балка, на которую опирается нога. Одновременно она фиксируется к мауэрлату с помощью оцинкованных уголков.

Стропила для мансарды могут быть прикреплены к мауэрлату также скользящим способом. В этом случае чаще всего используются специальные крепления, называемые «салазками».

Стропила в деревянных домах крепятся к стене скользящим способом

На заметку: Скользящее крепление позволяет ноге немного сдвигаться при усадке дома, что предотвращает деформацию ферм. Используется оно чаще всего при возведении мансардной кровли брусчатых и бревенчатых домов. 

Наверху стропила в системе могут крепиться встык над коньковым прогоном, к самому коньковому прогону по одной либо внахлест. В первом случае верхняя часть элемента обрезается под углом. При креплении внахлест доски не обрезаются.

Мансарда. Стропильная система с закреплением встык и внахлест

Таким образом монтируется стропильная система мансардной крыши. Видео демонстрирует этот процесс пошагово.

Установка обрешетки

Сборка каркаса мансардной крыши заканчивается монтажом обрешетки, которая может быть сплошной или разреженной. Эта часть кровли выполняется обычно из доски. Чаще всего длина обрешетки чуть меньше длины ската. При установке обрешетки предусматривается место для окон мансарды. Для ее крепления используют гвозди (по два на каждой стропильной ноге).

Важно: Набивать доски обрешетки следует со смещением. То есть таким образом, чтобы в соседних рядах стыки не были расположены на одной стропильной ноге. 

Для обрешетки мансардной кровли используется доска

Очень редко, но иногда в частном домостроении используются металлические стропила мансардных крыш. При этом в качестве мауэрлата применяется мощный швеллер. Металлические стропильные ноги привариваются к нему с использованием уголков.

faza-remonta.ru

Cтропильная система мансардной крыши: расчет и установка

Стропильная система является главной несущей конструкцией кровли. При строительстве следует учитывать снеговую и ветровую нагрузку, которые должны выдерживать стропила. В большинстве случаев основные детали изготавливаются на основе древесины хвойных пород, которые непременно обрабатываются особыми огне- и биозащитными составами.

Общая характеристика и обзор стропильных систем

Различают следующие виды конструкций:

  • односкатные, стропила которых смотрятся как балки с опорой на стены дома. При равной высоте стен получается плоская крыша, а при разной – наклонный скат;
  • в двухскатных стропильных системах соединение стропил, образующих 2 ската, производится под определенным углом. Одной из их разновидностей является ломаная крыша, наиболее часто используемая для мансардной кровли: излом позволяет получить больше пространства;
  • полувальмовые (трехскатные) имеют наиболее представительный вид и состоят из треугольного и двух трапециевидных скатов. Их монтаж – дело довольно сложное;
  • вальмовые (четырехскатные) – наиболее устойчивы и хорошо сохраняют тепло. В распространенном исполнении состоят из 2 скатов в форме трапеции и 2 вальм в торцах здания. К данному типу относятся и шатровые крыши;
  • различают также чердачные, бесчердачные крыши и кровли для мансарды;
  • мансардные конструкции имеют свои особенности.

Мансардные стропила

Mансардa – это жилое помещение, которое располагается на крыше и дает возможность увеличения используемого пространства здания без существенных финансовых затрат. При этом необходимо, чтобы стропильная система крыши мансарды была достаточно прочна и соответствовала стандартам надежности.

Качество главных защитных функций кровли напрямую зависит от данных показателей. Оптимальной с точки зрения выгодности считают мансардную крышу, все углы скатов которой отличаются друг от друга.

Мансардные стропила бывают наслонными и висячими.

Схема стропильной системы мансардной крыши: 1- прогон; 2 – наслонные стропила; 3 – стойка; 4 – балка перекрытия мансарды; 5 – балка перекрытия этажа.

Использование наслонных уместно в зданиях с промежуточной несущей стеной. Эти стропила упираются на внутреннюю стену или специальные опоры и на внешнюю стену дома. Применение наслонной системы возможно только при расстоянии между несущими стенами не более 7 метров.

Висячие стропила применяют при отсутствии внутренних капитальных стен. Наиболее простые образцы состоят из нижнего пояса (затяжки) и стропил. В роли опор выступают мауэрлаты.

Систему стропил укрепляют проволокой, вмонтированной в стену, и скобами, учитывая при этом степень возможной нагрузки. При строительстве каркаса используют доски. Их длина рассчитывается в зависимости от длины пролета между фермами.

Мансардная крыша очень популярна при возведении частных жилых домов по нескольким причинам:

  • монтаж данной конструкции не представляет сложности даже для неопытных строителей;
  • мансардная крыша не требует особых финансовых затрат;
  • в результате можно получить дополнительный этаж, весьма удобный для проживания.

Мансардное помещение можно организовать в уже готовом здании, не касаясь несущих конструкций. Достаточно снести крышу и возвести на ее месте новую. Такой вариант следует учитывать уже при планировании постройки.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают следующие виды мансардной крыши:

  • симметричная,
  • несимметричная,
  • ломаная,
  • треугольная.

Возможна также установка одно- и многоуровневых мансард с помещениями, отличающимися по геометрической форме, что, конечно же, отражается на экстерьере здания.

Важным моментом является также расчет угла скатов крыши. Он производится с учетом следующих обстоятельств:

  • климатических особенностей местности,
  • применяемого материала,
  • вкуса владельца в вопросе архитектуры.

Необходимо учесть, что при большом угле наклона значительно сокращается размер полезной площади, слишком маленький угол затруднит очищение кровли от грязи, осадков и снизит ее прочность.

Составляющими элементами конструкции крыши для мансарды являются:

  • стропила;
  • стойки;
  • подкосы;
  • мауэрлат;
  • обрешетка;
  • конек;
  • кровля;
  • соединительные элементы.

Также полезно узнать об устройстве стропильной системы двускатной крыши, так как она является разновидностью мансардной кровли.

После сооружения стропильной системы необходимо выбрать кровельный материал. Из этой статьи вы можете узнать что лучше – ондулин или металлочерепица?

Устройство мансардной стропильной системы

Монтаж системы стропил – задача довольно сложная, от которой зависит устойчивость, прочность и долголетие кровли.

При работе необходимо придерживаться следующих правил:

  1. Для строительства стропил, как и других деталей каркаса, следует использовать деревянные балки сечением 10х10 см;
  2. Обязательно нужно использовать гидроизоляцию: толь, рубероид. Укладка каркаса нужна при наличии перекрытий (железобетонных плит) в основании. Несущие узлы скрепляются скобками из металла и проволочной обвязкой. Нередко используется соединение деревянных конструкций посредством расшиповки и дополнительного крепления при помощи проволоки или скоб;
  3. Влажность используемого дерева (желательно хвойного) не должна превышать 15 %;
  4. Необходимо обеспечить противопожарную и антисептическую обстановку;
  5. При покупке сырого строительного материала следует просушить его в течение нескольких месяцев под специальным навесом. Применение сырых брусьев может привести к разрушению всей системы стропил.

    В роли укладываемой на балки стойки выступает деревянный брус (сечение 10х10 см). При разметке положения стоек следует рассчитывать расстояние таким образом, чтобы их расположение было строго вертикальным и в одной плоскости;

  6. Для точного расчета необходимо использование отвеса, а для прочной фиксации элементов нужны раскосы или растяжки;
  7. Вертикальные стойки будут основой стен помещения мансарды. Для их обивки можно использовать любые обшивочные материалы (гипсокартон, фанеру), причем непременно с двух сторон стоек. Между ними должен быть утеплитель.

Монтаж и расчет стропильной системы мансардной крыши

Первым делом укладывается верхний брус. Прекрасно подходит для данной цели брус сечением 10х10, 15х15 см. Он крепится при помощи скоб, саморезов или гвоздей к стойкам. Первый брус – подстропильная яма.

Следующим шагом является установка мауэрлата. Этот элемент не позволяет крыше опрокинуться при сильном ветре – она фактически вся прикреплена к мауэрлату, который к тому же переносит нагрузку на стены. Для установки данной детали понадобятся доски, брусья. Толщина доски должна составлять минимум 5 см, а сечение бруса – 10х15.

Доска или брус укладываются в горизонтальном положении по уровню стены. Чтобы избежать попадания влажности на элементы мауэрлата, под доску нужно уложить гидроизоляцию. Для прикрепления доски к стене используются длинные саморезы и скобы. Можно дополнительно закрепить мауэрлат, прикрепив его при помощи толстой проволоки к стене.

Она (проволока) должна быть вмонтирована в стену во время возведения кладки. Следует помнить о необходимости обработки досок гидроизолирующими и антикоррозионными материалами.

Следующий этап – установка стропильных ног. Их можно приобрести готовыми или сделать самим.

Шаг стропильных ног размечают карандашом на мауэрлате. Это помогает не применять все время измерительную рулетку и лучше ориентироваться.

Для стропильной системы крыши мансарды предусмотрено расстояние 15 см друг от друга.

Сначала крайние стропила укладывают к фронту, обращая внимание на то, чтобы верх стропил и линия края фронта оказались на одном уровне. Доски для стропил выбирают гладкие, без впадин и сучков.

На один погонный метр допустим всего один изъян. Ширина и толщина доски составляют соответственно 15 и 4 см. После установки крайних стропил между ними протягивается уровень, по которому возводят другие стропила.

После этого в верней части каркаса их соединяют, также устанавливается коньковая балка высокой прочности.

Применение коньковой балки необходимо при длине крыши более 7 м и большом весе стропильного каркаса.

При возведении системы стропил внимание следует обращать прежде всего на следующие моменты:

  1. Закладывание окон – об их устройстве нужно думать во время установки оконных проемов, на которые должны крепиться рамы;
  2. Размер помещения мансарды должен быть достаточно большим для комфортного проживания. Минимальные параметры: длина – 3, высота – 2 метра;
  3. При высоте крыши меньше 7 метров рекомендуется ограничиться растяжками в верхней части стропильной системы. Они также могут служить потолочными балками мансарды;
  4. При неблагоприятных погодных условиях (снег, сильный ветер) растяжки берут на себя определенную часть нагрузки;
  5. Последние штрихи – укладывание обрешетки, утеплителя, гидробарьера, кровельного материала, утепление и последующая отделка стен и потолка мансарды.

Если вы уже построили систему стропил, то можете узнать как выбрать поликарбонат для крыши.

А вы знаете что такое ендова крыши? Если нет, то вам сюда.

А здесь https://rooffs.ru/krovelnye-materialy/bitumnaya-mastika/harakteristiki-i-raznovidnosti.html описаны разновидности битумной мастики.

Стропильная система ломаной мансардной крыши

На фото стропильная система ломаной мансардной крыши

В последнее время стали очень популярны ломаные мансардные крыши. Они придают дому особый неповторимый вид. Презентабельность данного типа крыши достигается посредством использования кровельного материала высокого качества.

Стропильная система ломаного типа мансардной крыши оптимально подходит для зданий шириной не более 6 метров. Ее монтаж имеет свои особенности и предполагает применение тяжелых и габаритных элементов конструкции, однако он под силу даже двум строителям, поскольку принцип сборки конструкции – модульный, т. е. можно соединять детали на земле и затем поднимать их на высоту и закреплять.

Прежде всего нужно сделать все необходимые расчеты. Конструкция довольно сложна, поэтому лучше доверить строительную арифметику специалистам.

После окончания всех расчетов и определения необходимых размеров можно приступать к монтажу. Первым делом устанавливают мауэрлат, балки перекрытия, которые прочно скрепляются между собой с целью создания основы для стропил – надежной обрешетки.

Следующий шаг – обозначение помещения мансарды. Необходимо выставить стойки вертикально и, используя продольные прогоны, скрепить их. Высота стоек должна быть больше высоты чистового потолка на 100 мм. Конструкция в верхней части соединяется балками из дерева, выполняющими функции затяжек верхних висячих стропил.

Затем производится монтаж наслонных и висячих стропил. После установки первых проверяется плоскость ската, после чего проводится монтаж висячих стропил. Особое внимание следует уделить сборке расположенных в точках перегиба узлов.

При необходимости наслонные стропила подпирают подкосами. Подвешивание верхней затяжки с помощью бабки позволяет избежать ее прогиба.

Последний этап – монтаж каркаса фронтона и его последующая обшивка.

Выполнив вышеперечисленные действия, можно переходить к созданию карнизов, фронтонных свесов и отливов. Фасадные конструкции монтируются с учетом дверных и оконных проемов. В зависимости от стройматериалов и некоторых других обстоятельств порядок работ может быть немного другим.

Подведем итоги:

  • мансарды позволяют увеличить площадь используемого помещения;
  • их стропильная система имеет свои особенности;
  • есть несколько видов мансардных крыш;
  • монтаж системы стропил кровли для мансарды возможен даже при наличии небольшого опыта в области строительства;
  • важным условием успешного проведения монтажных работ являются точные расчеты.

Видео наглядно демонстрирует этапы устройства мансардной стропильной системы

rooffs.ru