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

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

07.03.2017 494 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.

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:

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.

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:

Источник:
http://expert-dacha.pro/stroitelstvo/krysha/vidy-krysh/mansardnaja/stropilnaja-sistema-mansardnoj.html

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.
Читайте также  Как разводить штукатурку для стен в малых количествах: пропорции

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.

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.

Видео-инструкция

Источник:
http://krovlyakrishi.ru/vidy-krysh/lomanaya/stropilnaya-sistema-mansardnoj-kryshi.html

Мансардная крыша своими руками

Наличие мансарды позволяет оптимизировать жилое пространство, а также позволяет придать дому более оригинальный внешний вид, уменьшая при этом расходы тепловой энергии на отопление. Если прочность фундамента рассчитана на дополнительную нагрузку, то одноэтажный дом легко можно превратить в двухуровневый. Мансардную крышу не проблематично построить своими руками, не имея особых навыков подобного строительства, если конечно, все делать по правилам, выбрав соответствующие строительные материалы.

На первом этаже окна монтируются в стенах, чего не скажешь о мансарде, так как здесь стены заменяет кровля. В таком случае, конструкция окон на этом этаже существенно отличается, поскольку такие окна должны не только пропускать достаточное количество света, но и выдерживать несколько большие нагрузки, особенно снеговые.

Виды мансардных окон

Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

Подобная установка имеет ряд достоинств:

  • Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
  • Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
  • Установка окна требует меньше времени.

Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

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

При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

Организация стропильной системы

Самостоятельное строительство частного дома, в большинстве случаев, связано с возведением ломаной крыши, что позволяет оптимизировать внутреннее пространство под ней.

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

Ломаная крыша мансарды может иметь в конечном итоге достаточно интересный внешний вид, поскольку свесы допустимо опустить как можно ниже. При этом длинные свесы крыши выполняют несколько важных функций. Одна из них – это отведение воды как можно дальше от фундамента, закрывая часть стены от осадков. Несмотря на это, следует учитывать тот факт, что длинные свесы увеличивают парусность всей конструкции. В таком случае следует останавливать свой выбор на более мощных элементах конструкции крыши. В связи с этим, на этапе проектирования основной упор делается на погодные условия конкретного региона.

Угол наклона крыши

Угол наклона крыши выбирается не просто так, исходя из личных соображений. Во-первых, этот угол зависит от материала кровельного покрытия, а во-вторых, от погодных условий местности. На рисунке ниже представлен классический вариант, когда нижняя часть крыши по отношению к горизонтальной плоскости наклонена под углом в 60 градусов, а верхняя часть крыши имеет наклон порядка 30 градусов. Исходя из подобных показателей, совсем нетрудно рассчитать все элементы крыши. При этом нужно обратить внимание на то, что высота потолка в данном помещении не может быть меньше 2-х метров. Если высота потолка меньше, то подобное помещение называется чердаком. При высоте потолка больше 2-х метров, человек чувствует себя более комфортно. Учитывая данные факторы, рассчитываются все элементы конструкции.

Углы наклона в классической варианте

Классический вариант допускает, чтобы не рассчитывались нагрузки от осадков на боковые, нижние поверхности. Осадки хотя и смогут задерживаться, но только в верхней части крыши, где угол наклона меньше 45 градусов.

Наклон боковых поверхностей может находиться в пределах 45-80 градусов, при этом, чем больше этот угол, тем большей парусностью обладает конструкция. В регионах, где преобладают сильные ветры, следует делать более пологие крыши. В таком случае ветровые нагрузки не смогут оказать разрушительного воздействия на элементы крыши.

Разновидности ломаных крыш

Чтобы изготовить каркас ломаной крыши, потребуются строительные конструкционные элементы из сосны, не ниже 2 сорта. В зависимости от размеров крыши выбирается сечение строительных элементов. Кроме этого, необходимо учитывать характер кровельного покрытия, ветровую и снеговую нагрузки, шаг установки стропил и т.д. На этапе расчета необходимо учитывать все факторы.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

На рисунке выше представлен чертеж каркаса, где применяются висячие стропила. Подобный вариант не может быть реализован, если основание верхнего треугольника больше 4-х с половиной метров. В таком случае устанавливаются наклонные стропила, которые должны упираться на несущую стену в центре. Короче говоря, подобная конструкция получается разделенной на 2 части.

На фото ниже представлен еще один вариант, когда боковые стропила имеют подкосы, усиливающие данную конструкцию, что позволяет конструкции выдерживать значительные нагрузки. Похожего эффекта можно добиться, если установить схватки. На рисунке они представлены еле заметными очертаниями. При этом длина боковой стропильной ноги делится на 3 и в этих местах монтируются схватки. Подобная конструкция может выдерживать значительный вес кровельного материала.

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

Если здание небольшое, то крыша может быть выполнена по простой схеме, как показано на фото внизу. Верхняя часть выполнена на основе 2-х висячих стропильных ног, затяжки, балок перекрытия, стоек и боковых стропильных ног.

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Источник:
http://stroyday.com/mansardnaya-krysha-svoimi-rukami/

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.

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.

Источник:
http://kryshadoma.com/cherdak/kak-sdelat-stropila-mansardnoy-kryshi-osobennosti-ustanovki-stropilnoy-sistemy.html

Стропильная система мансардной крыши: теория и практика

Думать о том, что приспособленный под жилье чердак недавно придуманное «know how» – глубокое заблуждение.

Франсуа Мансар (Mansard) ещё в 1630 году поручил подкровельному чердачному пространству новую роль.

С лёгкой руки французского архитектора «карлсоновы апартаменты» и носят название «мансарда».

В более суровом климате мансарды распространились позже, с развитием новых видов теплоизоляции.

Стропила для мансарды — наслонные или висячие

Форма крыши, куда можно «запихать» как минимум одну комнату, может быть самой непредсказуемой.

Практикуется чаще всего так называемая двускатная крыша с изломом.

Пример двускатной крыши с изломом

Соотношение объемов «жилой/неиспользуемый» — максимально.

Отходят от привычной схемы из эстетических соображений, когда некая «горбатость» не по вкусу.

Однако, какова бы ни была форма, законы геометрии и сопромата неизменны.

Два правила:

  1. Расчёт стропильной системы становится понятным, если сложные формы свести к множеству простых.
  2. Единственная применяемая в «крышевании» жёсткая конструкция – треугольник.

Расчленив на треугольники и посчитав элементы каждого, можно выяснить и сечения стропильных ног, и подобрать материалы.

Выбор стропильной системы

Конструктивное решение и размеры элементов стропильных систем определяются:

Стропильная система ломаной мансардной крыши

  • удельным весом кровельного материала;
  • атмосферными нагрузками;
  • формой.

Верхние концы стропил двускатной крыши всегда упираются друг в друга или соединяются ещё с коньковым брусом.

Но если висячие стропила «стоят» только на наружных стенах (с мауэрлатами или без), то наслонным помогают внутренние.

Расчет мансардной крыши из наслонных и висячих стропил

Методика лежит на таких «китах», как:

    Вес снега – см. карту-приложение к СНиП 2.01.07-85 (дополнены и изменены в 2008 г.):

k — коэффициент, меняющийся из-за высот и в зависимости от местности:

где А — открытые пространства, B — территории, имеющие преграды 10-тиметровой высоты и более (города, леса и т. п.);

При полном расчёте умножают ещё и на C — аэродинамический коэффициент (-1,8 – крыша взлетает, 0,8 – давление ветра максимальное). Примем по максимуму: 0,8.

Далее выписываем веса:

  1. кровельного материала;
  2. чернового настила + обрешётки;
  3. утеплителя (поскольку неутеплённая мансарда — редкость);
  4. самой стропильной системы.

Дано:

  • угол уклона крыши α = 38°;
  • шаг стропил A = 0,6 м;
  • длина рабочего участка (провиса) стропильной ноги Lmax = 3 м;
  • материал возьмём распространённый — сосну I сорта (Rизг = 140 кг/см²);
  • кровля – профнастил, вес 4 — 5 кг/м².

Находим сумму нагрузок на кв. метр Q:

  • снег – зона III: 180 кг/м2;
  • ветер – зона I: 23х1х0,8 = 18,4 кгс/ м2;
  • вес профнастила: 5 кг/м²;
  • обрешётка – 20 кг/м²;
  • стропильная система (из досок): 20 кг/м².

Итого: 243,4 ≈ 244 кг/м²;

  1. На погонный метр стропилины придётся Qr = A • Q;Qr = 0,6•244 ≈ 146,4 кг/м2, где 0,6 – шаг стропил, выбранный нами произвольно.
  2. Доски для стропил возьмём 50 мм.
    Просчитываем сечение стропил.При выбранной ширине высоту определяем по формуле:
    H ≥ 8,6 • Lmax • sqrt(Qr / (B • Rизг)), когда уклон α 30°.H — высота сечения стропильной ноги, см;
    Lmax – длина самого длинного рабочего участка стропильной ноги, м;
    Qr – сколько достанется нагрузки на пог. м. в кг/м;
    B — толщина досок в см;
    Rизг – показывает, насколько древесина может противиться изгибу, кг/см².Для соснового и елового материалов Rизг будет (по сортам):
    I — 140 кг/см²;
    II — 130 кг/см²;
    III — 85 кг/см²;

sqrt — квадратный корень.

Поскольку речь идёт о мансарде, то уклон менее 30° — нонсенс, следовательно:
H ≥ 9,5 • 3 • sqrt(146,4 / 5 • 140) ≈ 18,24 см, ближайшее значение H ≥ 19 см;

Уложится результат в норму?

Проверим, соблюдено ли неравенство:
3,125 • Qr • (Lmax)³ / B • H³ ≤ 1

Подставляя значения, имеем:
3,125 • 146,4 • 3³ / 5 • 19³ ≈ 0,36

Дополнительные сведения о крыше мансардного типа.

О том, как соорудить водосток для крыши своими руками, можно прочитать здесь.

Стойки ставят в местах пересечений подкосов со стропильными ногами, упирая их в балку перекрытий над капитальной ограждающей конструкцией.

Мансарда из наслонных стропил

Сечение верхних схваток увеличивают, применяя общепринятые методики расчёта.

Схватки дополнительно поработают опорными балками для стоек наслонных стропил верха мансардной крыши.

Прибавьте сюда функцию несущих элементов для стен и потолка будущих комнат.

Верхний конец боковых стропил крутого ската опирают на боковой прогон, укладываемый на стойки или фронтоны.

Чертеж стропильной системы мансардной крыши

Допустимо — только на стойки, без прогонов.

Нижние концы этих стропил опирают на балки перекрытия.

При большом весе кровельных материалов укорачивают шаг стропил и вводят дополнительно несколько поперечных балок.

Резонно использовать такие решения для крыш сложной геометрической формы.

Основную нагрузку понесёт каркас помещения мансарды, стропила же — из материала потоньше.

Стропильная система этого типа собирается так:

  • Cначала формируют каркас, напоминающий букву «П».
  • Уже на собранную конструкцию кладут прогоны.
  • Крепят стропила.

Мансардная крыша в «микродоме»

Может быть выполнена двояко.

Первый, маловероятный вариант – дом в плане квадратен.

Интересно решение, предложенное ещё в 1914 году.

Это – крыша Г. Судейкина.

Особенность её в том, что чердачное пространство используется для жилого помещения почти на 90%.

Нет больше ни одной другой крыши с подобной эффективностью и простотой устройства окон непосредственно в мансарде.

Не требует чистки от снега и наледи – весьма крута.

Минус – требует тщательного расчёта элементов и мастерского исполнения.

Вариант второй: — устройство стропильной системы мансардной крыши для дачного домика:

  • Стропила из доски.
  • Расчёт нагрузки — на однопролётные балки.

Желательно ввести в конструкцию усиление соединений – прибоины, монтажные планки.


Собирают узлы стропильной системы так:

  • Врезают стойки в балки перекрытия.
  • Устанавливают стропильные ноги крутых нижних скатов.
  • Ставят верхнюю балку перекрытия мансарды.
  • Врезают коньковую стойку (их ставят несколько – по числу стропильных ферм — ради усиления верхнего ската) в балки перекрытия мансарды.
  • Ставят стропильные ноги верхних скатов.
  • Усиливают дополнительными прибоинами места сочленений стропил с балками перекрытий.
  • Монтируют схватки и обрешетку под кровельный материал.

Посмотрите видео о расчете стропильных систем.

Источник:
http://proroofer.ru/montaz/stropilnye-sistemy/stropilnaya-sistema-mansardnoj-kryshi-teoriya-i-praktika.html

Правильная мансардная крыша: стропильная система, конструкция и планировка

Строгого определения мансардной крыши не существует, а если в общих чертах, то это любая крыша, под которой организована мансарда – отапливаемое жилое помещение.

К материалам, используемым в составе мансардной крыши, предъявляются повышенные требования. Кровельное покрытие должно максимально надежно защищать от протечек, а слой утеплителя – гарантировать отличную теплоизоляцию, в противном случае, в мансарде будет холодно, а на крыше появятся гроздья сосулек. Особое внимание уделяют пароизоляции – там, где живут люди, влажность повышена, а значит есть риск попадания водяных паров внутрь кровельной конструкции. При этом, если пленка будет абсолютно паронепроницаема — тоже не выход, в помещении будет душно и некомфортно.

Форма мансардной крыши

О формах крыш частных домов подробно рассказано в статье. Для обустройства мансарды больше всего подходят, конечно же, двускатные крыши, особенно ломаные. При использовании классического варианта двускатной крыши жилое помещение мансарды получается довольно небольшим, а часть площади по периметру дома, где высота потолка очень мала, буквально пропадает зря. Если же предусмотреть ломаную крышу, скат которой образован двумя линиями – более крутой внизу, у карниза, и более пологой сверху, у конька, то полезная площадь мансарды заметно увеличится и жить в ней станет намного комфортней. Чаще всего нижняя часть скатов по отношению к плоскости пола мансарды наклонена на 60°, верхняя — на 30°. Вообще же, наклон нижних скатов может колебаться между 45° и 80°.

Проект дома с двускатной ломаной крышей

В регионах с повышенной ветровой нагрузкой нужно делать более пологие крыши, чтобы снизить их парусность. Еще один интересный вариант – консольная крыша. Под такой крышей часть помещения мансарды расположена за пределами контура стен, что увеличивает ее полезную площадь.

Стропильная система

Если мансарду планируется обустроить под обычной двускатной крышей, то ее стропильная система не будет иметь никаких специфических особенностей. В зависимости от масштабов крыши можно выбрать систему с наслонными или висячими стропилами – модификаций таких систем довольно много.

Примеры наслонных стропильных систем

Примеры висячих стропильных систем

Что касается стропильной системы ломаной мансардной крыши, то ее можно рассмотреть подробнее:

  • Нижний скат крыши формируется при помощи наслонных стропильных ног, а устройство верхнего ската может быть любым, по желанию владельца. Схема установки двух сопряженных скатов под разными углами зависит от размеров и формы постройки.
  • В отличие от обычной двускатной конструкции в мансардной крыше предусмотрены стойки — специальные ребра жесткости, которые затем исполняют роль стен во внутреннем помещении.

Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)

Для стропильной системы мансардной крыши используют качественную сухую древесину (не ниже 2 сорта). Сечение пиломатериалов — бруса и досок – выбирается исходя из размеров крыши, веса желаемого кровельного покрытия, ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага стропил.

  1. Расстояние между стропилами обусловлено шириной применяемых теплоизоляционных плит. Чаще всего этот параметр равен 60 см. Наиболее популярный утеплитель — минеральная вата, это довольно упругий материал, а чтобы плиты стояли плотно, расстояние между стропилами должно составлять 57-58 см.
  2. Ширина стропил тоже зависит от утеплителя, на этот раз – от его толщины. На большей части территории России, для того, чтобы дом был теплым, толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 200-250 мм. Учитывая необходимость организации вентзазора, минимальная ширина стропил будет равна 230 мм. Толщина доски должна быть не менее 50 мм.
  3. Стойки и балки. Для этих элементов лучше купить брус размером не менее 80*80 мм. Там, где нередки сильные ветра и обильные осадки, особенно зимой, лучше взять пиломатериал потолще – размером 100*100 мм.

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши

Этапы монтажа

Существует две стратегии монтажа мансардной крыши. Первая предполагает, что укладка кровельного покрытия и утепление крыши происходит одновременно. Вторая – что сначала монтируется кровельное покрытие, а теплоизоляционный слой укладывается позже.

Стратегия 1. Порядок работы

  • С внутренней стороны перпендикулярно стропилам прибивается обрешетка – она будет служить опорой для утеплителя. Вместо нее можно использовать шнур или проволоку;
  • Со стороны кровли на обрешетку укладывается утеплитель – без щелей, со смещением швов;
  • Поверх утеплителя свободно раскатывается подкровельная гидроизоляционная пленка или мембрана;
  • Набивается контробрешетка и обрешетка;
  • Монтируется выбранное кровельное покрытие;
  • С внутренней стороны закрепляется пароизоляционная пленка, все стыки проклеиваются;
  • Можно приступать к внутренней отделке помещения!

Стратегия 2. Порядок работы

На первом этапе достаточно поверх стропил закрепить слой подкровельной гидроизоляции, набить обрешетку и контробрешетку и уложить на нее выбранный кровельный материал.

Далее, в любое удобное время, можно приступить к этапу утепления. Действовать будет уже немного сложнее, чем при одновременной укладке.

  • Между стропилами с шагом 40-50 см следует набить планки, удерживающие на месте плиты утеплителя;
  • Затем аккуратно вставить утеплитель в получившиеся «карманы»;
  • Прибить обрешетку, которая окончательно удержит утеплитель на месте;
  • Зафиксировать пароизоляционную пленку, проклеить ее стыки;
  • И можно приступать к внутренней отделке!

Окна. Типы и правила установки

Помещение может считаться жилым, только когда в нем присутствует естественное освещение, то есть, попросту говоря, окна. Сделать их на вертикальной поверхности довольно просто, а вот в наклонной стене мансарды – немного сложнее, ведь они должны не только пропускать свет, но и брать на себя часть ветровых и снеговых нагрузок, а также быть водонепроницаемыми. При этом площадь окон, согласно существующим нормативам, должна составлять не менее 10% от площади пола, а если мансарда разделена на несколько помещений — каждое из них должно иметь как минимум одно окно.

Источник:
http://www.braas.ru/blog/pravilnaya-mansardnaya-krysha/