Стропила мансардной крыши строение конструкции

Чертеж конструкции мансарды

В последнее время наблюдается возвращение к применению различных архитектурных элементов, которые были незаслуженно забыты в эпоху индустриального строительства. Снова можно встретить эркеры, мезонины, мансарды, которые делают экстерьер дома более интересным, и при сравнительно небольших затратах позволяют увеличить внутреннее пространство. Например, стропильная система мансардной крыши 8х10 увеличит затраты примерно на 4500 долларов, при этом позволит добавить к площади дома 60-65 м2 полезной площади.

Виды стропильных систем мансардной крыши

На практике применяется несколько видов стропильных систем для мансарды. Их классифицируют по типу и форме крыши: двух-, трех- и четырехскатные, вальмовые и полувальмовые, ломаные. Наиболее простой вариант – это двухскатная стропильная система мансарды.

Ее преимущество – простая и надежная конструкция, способная выдерживать большие нагрузки. При этом имеются и недостатки – простая форма не позволяет создать интересный дизайн, что, впрочем, компенсируется добавлением декоративных элементов.

Более существенен другой недостаток – ограниченное внутреннее пространство, которое существенно меньше, чем в случае с ломаной крышей.

На чертеже представлен пример устройства мансардной крыши по типу полумансарды со стенами 1,8 м в высоту

Наиболее интересной с архитектурной точки зрения является стропильная система ломаной мансардной крыши. Она позволяет проявить фантазию, разумеется, при условии соблюдения строительных норм и, прежде всего, прочностных характеристик. Такая конструкция может иметь правильную и ассиметричную форму. Конфигурация выбирается исходя из особенностей дома и планировки внутреннего пространства мансарды.

В некоторых случаях стропильная система мансардной крыши позволяет создать достаточно интересное внутреннее пространство, особенно если имеется возможность спланировать второй свет или антресоли.

Важно максимально полно и эффективно использовать объем – это непростая, но очень интересная задача, которая позволяет при сравнительно небольших затратах увеличить полезную площадь и сделать дом более комфортным.

Совет  Поскольку в местах примыкания пола мансарды к крыше пространство ограничено, тут целесообразно организовывать места хранения, устанавливать мебель, прокладывать инженерные коммуникации. 

Места у стен мансарды лучше всего использовать для установки удобных шкафчиков, полок и встроенной мебели

Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши

Стропильная система – это основа крыши, ее скелет, на который монтируют кровельный пирог и внутреннюю обшивку мансарды. Нередко ее используют в качестве основы при прокладке инженерных систем и коммуникаций. В свою очередь стропильная система мансардной крыши состоит из составных узлов и элементов, совокупность и взаимное расположение которых обеспечивает передачу ветровых и снеговых нагрузок с кровли на несущие стены здания:

• стропила (висячие и наслонные);
• мауэрлат;
• прогоны (коньковые и боковые);
• связующие элементы (подкосы, распорки, диагональные связи).

Нагрузки, действующие на стропильные конструкции мансардных крыш, достаточно велики и в среднем достигают 200 кг/м2. Впрочем, в каждом конкретном случае это определяется, исходя из особенностей конструкции кровли, а так же имеющихся в данном районе ветровых и снеговых нагрузок. В любом случае, стропила должны гарантированно выдерживать эти нагрузки и иметь необходимый запас прочности, способный противостоять очень сильному ветру или обильному снегопаду.

При расчете нагрузки на стропильную систему очень важно учитывать вероятное количество осадков и силу ветра

Параметры и основные узлы стропильной системы мансардной крыши определяются расчетами. Расчеты позволяют определить длину, профиль и сечение каждого элемента конструкции и особенности сопряжения деталей между собой. От прочности соединения узлов стропильной системы мансардной крыши в значительной степени зависит прочность всей конструкции. Наиболее распространенные типы соединений: шпунтованное, шурупное, болтовое и сварное. Выбор типа соединения зависит от расчетных нагрузок, используемого материала и особенностей конструкции.

Расчет и чертеж стропильной системы мансардной крыши

Выбрав тип, и определив дизайн мансарды, необходимо выполнить расчёт стропильной системы мансардной крыши. При этом надо учитывать, что стропила не только обеспечивают прочность и надежность кровли, но и формпируют внутреннее пространство мансарды. Допускается, что часть площади будет иметь небольшую высоту потолка. Там, как правило, располагают мебель, или используют для организации мест хранения. Не смотря на некоторые ограничения, внутреннее пространство должно быть достаточно просторным и не вызывать дискомфорта.

Стропильную систему можно рассчитать так, чтобы внутреннее пространство мансарды было просторным и комфортным

Первый этап проектирования – выбор схемы стропильной системы мансардной крыши. В схеме определяется тип и расположение элементов стропильной системы. В частности, определяется тип стропил: наслонные или висячие. Отличие между этими элементами в следующем: наслонные стропила на мансардном этаже опираются на боковые стены или иные опоры. Висячие стропила образуют единую, жестко связанную между собой конструкцию. В зависимости от ширины пролета, схема стропильной системы мансардной крыши может быть усилена дополнительными связями.

Далее необходимо выполнить расчеты, в которых учитывают ветровые и снеговые нагрузки, которые будут действовать на кровлю. От этих параметров зависит материал, сечение и расстояние между стропилами мансардной крыши. Рекомендуется применять так называемый «запас прочности». Это означает, что полученный результат необходимо умножить на повышающий коэффициент, тем самым гарантируя повышенную надежность стропильной системы мансарды. С учетом особенностей эксплуатации величина этого коэффициента принимается от 1,5 до 3.

Важно  При проведении расчетов необходимо учитывать вес кровельной системы. В частности, при использовании керамической черепицы сечение бруса для стропил должно быть не менее 70х150 мм, при шаге, равном 0,5 м. 

Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций.

Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами.

Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты.

Однако не всегда возможно применить дерево для изготовления стропил. При больших нагрузках требуется применение бруса с большим профилем сечения, либо существенное уменьшение расстояния между элементами. Это приводит к значительному утяжелению всей конструкции мансардной крыши и, как следствие, к необходимости увеличения несущей способности стен мансарды. В этом случае нередко используют металлические стропила мансардных крыш.

Результаты расчетов отражаются в чертежах, где указываются все проектные решения, принятые для данной стропильной системы мансарды. Если работа выполняется самостоятельно, то допускается вместо подробного чертежа разработать упрощенный эскиз стропильной системы мансардной крыши. При этом эскиз должен иметь все сведения и параметры, необходимые для сборки и установки стропил.

Пример схематического чертежа мансардной стропильной системы с указанием основных параметров и расстояний

Устройство стропильной системы мансарды на примере двухскатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши зависит от типа кровли, выбранного для проекта дома. Наиболее простой, и в то же время надежной и эффективной можно считать классическую двускатную крышу. Конечно, она выглядит просто, по сравнению со сложными, ломаными кровлями, но в то же время содержит многие основные элементы и части, характерные для всех типов стропильных систем мансардной крыши.

Стропильная система двускатной мансардной крыши состоит из нескольких основных частей и элементов. В общем случае это:

• Линейные части и элементы — балки, колонны, стержневые системы;
• Плоскостные части и элементы — плиты, панели, настилы;
• Пространственные части и элементы — оболочки, своды, объёмные элементы.

На практике используются не все части и элементы стропильной системы мансардной крыши. В частности, для двухскатной кровли используют стропильные ноги, ригели, связи, подкосы и распорки. Их размеры и взаимное расположение определяется при проектировании. В сборе все эти элементы образуют ферму стропильной системы мансардной крыши.

Шесть примеров устройства стропильной фермы с указанием высоты конька и расположения стропил

Ферма является важнейшей частью стропильной системы мансардной крыши. Количество ферм зависит от длины фасада и выбранного шага установки. Тип фермы и шаг установки – взаимосвязанные величины, чем сложнее и прочнее пространственная конструкция элемента, тем больший шаг можно применять при установке. В свою очередь важным элементом фермы являются стропила для мансарды, или, как их еще называют, стропильные ноги.

Достаточно подробно рассказывает о стропильной системе мансардной крыши видео, приложенное к статье. Из него вы узнаете обо всех тонкостях устройства стропильной системы и выполнения монтажных работ. Рассмотрены варианты кровельных систем от простой двухскатной до более сложной – ломаной. Следуя указаниям и рекомендациям, имеющимся в видео инструкции, даже начинающий мастер способен разобраться в особенности этой работы и выполнить ее самостоятельно.

Монтаж стропильной системы крыши мансарды

Работы по установке стропил мансардной крыши еще называют стропиловкой. Это совокупность работ по разметке и установке стропил. При этом также выполняются работы по выведению горизонтали конька и торцовке фронтона. Выполнить стропиловку можно и своими руками. Хорошим пособием для этого может стать видео инструкция, расположенная ниже.

Монтаж стропильной системы мансардной крыши имеет немало особенностей, многие из которых неизвестны начинающим мастерам. Установку каркаса необходимо производить на гидро- и теплоизоляционный материал. Это увеличивает срок эксплуатации и уменьшает тепловые потери. Еще одна распространенная ошибка – покрытие элементов защитными составами после их установки. Обработку антисептиком необходимо выполнять до начала монтажа, тогда вся поверхность окажется обработанной, и стропила прослужат дольше.

Мастеру на заметку  Древесина для стропильных работ должна быть предварительно высушена, ее оптимальная влажность составляет примерно 18%. 

Качеству крепления стропильной системы мансардной крыши необходимо уделить особое внимание. Можно правильно выполнить проект мансарды, приобрести качественные материалы и профессиональный инструмент, но если соединение деталей стропильной системы выполнено некачественно, то через некоторое время потребуется капитальный ремонт. Выбор крепежа – отдельный раздел проекта, в котором определяется длина и диаметр метизов.

Для сборки стропил мансардной крыши необходимо использовать оцинкованный крепеж нужного размера. Попытка сэкономить на крепеже не дает существенного результата, зато способствует возникновению серьезных проблем при эксплуатации. Расстояние между крепежными элементами выбирается пропорционально их размерам. Шаг крепежа не должен быть очень маленьким, чтобы не снизить прочностные характеристики самой детали.

https://www.youtube.com/watch?v=2fSdhbpgj7Y

Установка стропильной конструкции двухскатной мансардной крыши деревянного загородного дома

Первую ферму монтируют с одного из торцов, поверяя при этом правильность установки по вертикали и горизонтали. Затем, с другого торца, монтируют вторую ферму, и также выверяют ее вертикальность и горизонтальность. Между фермами параллельно натягивают два строительных шнура, которые будут являться ориентиром для установки промежуточных стропил мансардной крыши.

Совет  Для временной фиксации ферм можно использовать подкосы, изготовленные из некондиционных пиломатериалов или обрезков. 

После того, как все фермы будут установлены на своих местах, приступают к монтажу боковых и коньковых прогонов. Собрав стропильную систему мансардной крыши, можно переходить к другим видам работ: заполнению и обшивке фронтонов, устройству кровельного пирога, тепло- и звукоизоляции, внутренней обшивке и отделке.

Источник: https://setroom.ru/stroitelstvo/stropilnaya-sistema-mansardnoj-kryshi-ustrojstvo-i-raschet.html

Мансардная крыша — устройство и конструкция

Когда люди начинают строить дом, они редко задумываются о том, что состав семьи в скором времени может изменится. Что же делать, если необходимо дополнительное жилое пространство, а расширить жилище за счет пристроек невозможно по причине малой площади земельного участка? Конструкция мансардной крыши решает проблему недостатка в площади, ее можно монтировать на только отстраиваемый дом или сделать реконструкцию уже существующей крыши.

Жилая мансарда под ломанной крышейЛоманная крыша с мансардой

Разновидности мансардных крыш

В группу мансардных крыш включает все виды кровли, под скатами которых можно обустроить жилое помещение. По строительным нормам мансарду от чердака отличает высота потолка, пригодная для проживания людей и наличие естественного освещения. Для монтажа мансарды подходят следующие разновидности крыш:

1. Двускатная. Классическая крыша дома, состоящая из двух скатов. Чтобы эффективно использовать площадь мансарды, элементы стропильной системы смещают ближе к стенам. Из-за крутизны скатов, высота боковин делает их непригодными для жизни, зато в том месте удобно располагать полки и шкафы для хранения. Угол наклона скатных плоскостей крыши дома для обустройства мансарды должен быть достаточно крутым, эта мера ведет к увеличению массы конструкции и удорожанию строительства.
   Мансардная двухскатная крыша
2. Ломанная. Это двухскатная крыша, скаты которой образованы двумя плоскостями с разным углом наклона. Верхняя, пологая часть крыши позволяет увеличить высоту потолков до приемлемого уровня на большей площади мансарды. Нижние скаты круче верхних, поэтому лучше отводят жидкость с поверхности и не задерживают снеговые массы. Устройство мансардной крыши ломанного типа сложнее и больше весит из-за массивной стропильной системы. Это вариант оптимален для небольшого частного дома. Возведение ломанной крыши трудоемкий процесс, требующий профессиональных навыков и опыта.

   Ломанная мансардная крыша

3. Четырехскатная. Вальмовая и полувальмовая разновидности четырёхскатной крыши также подходят для обустройства мансардного помещения. Вальмовые скаты, частично или полностью заменяющие собой два фронтона дома снижают эффективность этого варианта. А сложность монтажа и значительный вес конструкции влекут финансовые затраты на закладку глубокого фундамента и элементов деревянного каркаса крыши. Поэтому к размещению мансарды под сводами четырёхскатной крыши прибегает только реконструируют старый дом.

Полувальмовая мансардная крышаВальмовая мансардная крыша

Дома с крышей любого типа можно оборудовать мансардой, однако работать с шатровой, односкатной и асимметричной сложнее и дороже, лучше отказаться от этих вариантов в пользу более рациональных – двухскатной или ломанной кровли.

Типы мансардных помещений

Отапливаемое мансардное помещение – реальная альтернатива второму жилому этажу деревянного или кирпичного дома. Дело в том, что увеличение этажности сооружения связано со значительными затратами на капитальный фундамент и сооружение лестницы. Разные конфигурации мансарды используют в зависимости от располагаемой площади и нужд домовладельца:

Схема конфигураций мансарды

• Одноуровневая. Под ломанными или прямыми скатами двускатной крыши располагают только одно жилое помещение. Сооружение мансарды такого типа не сопряжено с увеличением веса кровли, поэтому он подходит для строящихся и реконструирующихся построек. Выполнить расчет и построить чертеж одноуровневой мансарды может даже мастер без опыта. По строительным нормам высота потолков в жилом помещении должна быть 2,5 м и более.
• Одноуровневая с выносной консолью. Устройство мансардной крыши консольного типа размещают под асимметричной крышей. Чтобы увеличить площадь жилого помещения, его часть выносят на пределы периметра сооружения. Выступающую часть мансарды, опирающуюся на столбы, приспосабливают под навес или гараж. Крыша дома с консолями асимметрична, основную часть дома покрывает двухскатная крыша, а консоль – односкатная «заплатка». Консольный вид мансарды возводят, чтобы установить вертикальные окна для естественного освещения. Однако, создать проект и чертежи такой сложности под силу профессиональным архитекторам, а сложная схема стропильной системы не подходит для самостоятельного монтажа.
• Двухуровневая. Если высота крыши превышает 5 м, то в мансардном помещении можно обустроить две комнаты, расположенные на разных уровнях и соединенных лестницей. Такой тип мансарды не надстраивают на уже существующие дома. Двухуровневые помещения планируют на этапе проектирования, учитывают, создавая чертежи фундамента. Схема взаимного расположения стропильной системы специально разрабатывается для сложной, асимметричной геометрии скатов крыши. Второй уровень мансарды опирается на колонны, поэтому надежность конструкции напрямую зависит от правильности расчетов и профессионализма архитектора.

Дизайнеры могут создать из консольных и двухуровневых мансард настоящие шедевры, используя преимущества панорамного освещения, оборудовать оранжерею, детскую или спальню, наполненную свежим воздухом и светом, однако, для самостоятельного монтажа больше подходит простая одноуровневая конструкция.

Преимущества мансарды

Домовладельцы стараются использовать каждую возможности рационализировать расходы при строительстве, поэтому не упускают возможность задействовать пространство под крышей дома. Этот вариант увеличения полезной площади дома имеет следующие преимущества:

Схема расположения материалов в мансардной крыше

1. Минимальная цена 1 кв. м жилого пространства. За счет того, что оборудование мансарды не связно с увеличением затрат на возведение фундамента, стоимость каждого метра в доме обходится дешевле, чем при строительстве двухэтажных сооружений.
2. Рационализация расходов на отопление. Воздушный карман между полом и потолком мансарды, не дает теплу, сгенерированному отопительными приборами, выходить через крышу. Воздух плохо передает тепло, поэтому в первом этаже сооружения будет теплее, что ведет к экономии энергоресурсов.
3. Законченный облик.

   Оборудование мансарды делает облик дома завершенным и гармоничным, позволяет оборудовать балкон, навес или гараж.

4. Быстрота возведения. Во время строительства мансарды в жилом доме, ну обязательно прекращать эксплуатацию первого этажа. Скорость монтажа позволяет завершить работы по оборудованию мансарды в течение недели.
5. Минимальные затраты. Опытные строители утверждают, что нет способа дешевле заполучить несколько квадратных метров.

Чтобы оборудовать мансардное помещение длина торцевой стена постройки должна превышать 4,5 м, а площадь дома более 7 кв.

м, рекомендуемая пропорция высоты к площади – ½.

Естественное освещение мансарды

Наличие естественного освещения – обязательное условие, которое необходимо выполнять, чтобы мансардное помещение считалось жилым по строительным нормам. Есть два пути его организации.

• Установка вертикальных окон. Это самый простой и доступный выход из положения. Окна вертикального типа устанавливают на фронтоны, поэтому для шатровой и односкатной крыши такой способ не подходит. Оптимальная схема размещения окон – на высоте 1,2 м от пола, это позволяет максимально использовать естественный свет в течении светлого времени суток.
• Установка панорамных окон. Панорамные окна тоже относятся к вертикальному типу, их отличает большая площадь светопрозрачной конструкции. Их монтаж используют, чтобы открыть обзор на живописные окрестности. Так как панорамное окно заменяет собой значительную часть фронтона, его рама должна быть специально усилена, чтобы выдержать вес кровли. Стоимость панорамных окон панорамных окон в разы превосходит цену обычных вертикальных.Зависимость размера окон от угла наклона скатов
• Установка мансардных окон. Мансардные окна монтируют не фронтоны, а прямо в скаты кровли. Из-за своего расположения они подвергаются воздействию такой же нагрузки, как поверхность крыши. Мансардные окна оснащают ударопрочным, герметичным стеклопакетом с отталкивающим грязь напылением и усиленной рамой. Благодаря этим характеристикам, они выдерживают огромную массу снега, не протекают во время дождя, не разбиваются от ударов града и веток. Производят мансардные окна с разным механизмом открывания – распашным, поворотным, комбинированным, существуют даже модели, которые трансформируются в небольшой балкон.

Выбирая окна для мансарды, учитывайте, что оно должно гармонировать с материалом кровли, общая площадь окон не может превышать треть поверхности скатов, а размер светопрозрачной конструкции напрямую зависит от угла наклона.

Оборудование вентиляции

Если вы собираетесь утеплять и отапливать мансарду, ее необходимо оборудовать принудительной вентиляционной системой. Холодное подкровельное пространство проветривается самостоятельно с помощью слуховых окон. В качественно утепленной мансарде естественная циркуляция воздуха затрудняется, отчего становится душно, сыро и некомфортно. Чтобы таких проблем не возникало, необходим монтаж:

Схема естественной вентиляции дома

1. Конькового аэратора. Это устройство, устанавливаемое вдоль конькового соединения. Через его систему отверстий нагретый воздух выходит наружу. Конструкция конькового аэратора не дает насекомым и влаге проникнуть под крышу.

   Коньковый аэратор на мягкой кровле

2. Точечных аэраторов. Точечные аэраторы устанавливают на плоских, односкатных и шатровых крышах, у которых нет конькового соединения. С их помощью кровельный пирог «дышит», отдает влагу в атмосферу, не страдает от конденсата, снижающего эффективность утеплителя. Схема расположения точечных аэраторов – 1 штука на 20 кв. м.
3. Карнизных продух. Через эти элементы, расположенные под свесом крыши, осуществляется забор свежего воздуха.

Расположение элементов принудительной вентиляционной системы на мягкой кровле

Работающая система принудительного вентилирования заставить воздух циркулировать с помощью конвекции – свойства теплого воздуха подниматься наверх, освобождая место для прохладного, забираемого с улицы. Это увеличит срок эксплуатацию стропильной системы, кровельного материала, защитит от плесени и сырости, а также создаст приятный микроклимат в мансарде.

Схема мансардной ломанной крыши с размерами

Существуют готовые чертежи мансардных крыш типового размера доступные для монтажа своими руками, если вы неопытный строитель, то надежнее всего будет остановится именно на таких вариантах.

-инструкция

Источник: https://krovlyakrishi.ru/vidy-krysh/lomanaya/mansardnaya-krysha-konstrukciya.html

Стропила мансардной крыши строение конструкции

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.

Наслонные стропила

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.

Шаг стропил

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.

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.

Пример расчета

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.

Источник: https://prospera-stroy.com/stropila-mansardnoy-kryshi-stroenie-konstruktsii/

Особенности стропильной системы мансардной крыши

Возведение мансарды дает возможность увеличить размеры полезной площади и обустроить жилое помещение непосредственно под кровлей. Выбор конструкции мансардных крыш зависит от архитектурных особенностей дома, расчетной нагрузки на кровельную систему и строительные конструкции, стилевых предпочтений.

Стропильная система мансардной крыши может быть возведена на срубе или коробке дома взамен старой щипцовой крыши, если стены и фундамент способны выдержать увеличение нагрузки.

Формы мансардных крыш

Привычный вариант, знакомый всем – это «ломаная» скатная крыша, у которой верхние и нижние части ската расположены с разным уклоном. Такая конструкция стропильного каркаса позволяет увеличить высоту стен помещения под крышей, сделав его просторнее и удобнее для проживания.

Мансардная крыша может и не иметь излома на скатах, при этом ее стропила также являются двусоставными. Такой вариант визуально не отличается от стандартной двухскатной крыши.

Это означает, что мансардная крыша может быть:

• пятиугольной ломаной;
• треугольной.

Конструктивная особенность каркасов мансардных крыш заключается в том, что они фактически состоят из двух ярусов. Нижний трапециевидный ярус – это полезное пространство помещения, продольные стены которого сформированы из стоек, на которые опираются стропила нижней части скатов. Верхний ярус – треугольная в сечении верхняя часть крыши, которая может быть любой выбранной высоты.

Стропила нижнего яруса бывают только наслонными, для монтажа верхнего яруса применяются наслонные и висячие системы.

Общая форма крыши зависит от углов наклона стропильных ног в верхней и нижней части. Если эти углы совпадают, мансардная крыша получится треугольной, если разные – пятиугольной.

Помещение под пятиугольной крышей имеет прямоугольное сечение – каркас стен в ней образуют стойки, на которые опираются верхние концы нижних стропил и основание верхнего яруса. Поперечное сечение помещения под треугольной крышей – пятиугольник, так как в стропильной системе используются короткие стойки и стропила формируют наклонную часть потолка.

Расчет мансардной крыши

Расчет стропильной системы мансардной крыши включает в себя поиск оптимальных размеров для всех элементов системы. Важно учитывать высоту потолков в помещении под кровлей после монтажа чистовой отделки.

Рекомендуемая высота потолка – 2-2,5 метра. Если у помещения скошены верхние углы, высота стен в самой низкой точке должна составлять не менее 80 см – это позволит установить мебель, чтобы максимально использовать пространство вдоль стен. Высота стены в 140-150 см дает возможность человеку среднего роста свободно перемещаться в полуметре от стен, если угол наклона кровли составляет 45-60 градусов.

Согласно СНИП, помещение под кровлей считается мансардой, а не чердаком, если расстояние от перекрытия до конька составляет не меньше 2,5-2,7 метра.

При расчетах крыши с прямыми скатами важно найти оптимальную высоту конька, поскольку, чем ниже кровля, тем меньше размер помещения, но чрезмерно высокая крыша сложнее и дороже в монтаже, испытывает повышенные ветровые нагрузки.

Рекомендуемый угол наклона прямых скатов – 40-50 градусов. Выбирается он в зависимости от архитектурных предпочтений владельца дома, атмосферных нагрузок, характеристик кровельного покрытия.

Ломаная мансардная крыша

Стропильная система мансарды с ломаными скатами:

• опирается лишь на внешние стены (система висячего типа);
• опирается на внешний каркас дома и внутренние стены либо на столбики-колонны (наслонная система).

Висячая система используется при ширине пролета между длинными стенами до 8 метров. Опорные стойки, на которые опираются стропила, монтируются двумя способами. В первом случае на балки перекрытия укладывается брус-лежень, во втором – опоры крепятся непосредственно к балкам.

Если промежуток между продольными стенами более 8 метров, требуется на этапе проектирования дома предусмотреть внутренние капитальные стены или возведение кирпичных опорных столбов на фундаменте.

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Классический вариант мансардной крыши – пятиугольная система с опорными стойками, формирующими стены помещения. Если посмотреть на нее в разрезе, можно увидеть прямоугольник в центре, два симметричных прямоугольных треугольника по его сторонам и равнобедренный треугольник сверху.

Верхний треугольник мансардной крыши представляет собой стропильную арку из двух ног и затяжки. Чтобы затяжка (она же выполняет функцию перекрытия потолка мансарды) не провисала, по центру монтируют бабку-подвеску. Такой вариант исполнения используется, если длина горизонтального элемента верхнего треугольника превышает 3 метра.

Варианты исполнения мансардной крыши

Так как бабка является подвесом, а не опорой, ее нельзя крепить к затяжке стропильной арки методом врубки, ослабляя конструкцию и формируя распор. Помимо вертикального элемента монтируют подкосы.

Стойки опираются на лежень либо на балки перекрытия. Стойки в нижней части и к верхнему прогону крепятся методом врубки, соединение дополнительно укрепляется металлической пластиной, уголком.

Обратите внимание: если лежень укладывается на перекрытие из бетона, столбик или капитальную стену из штучного строительного материала, под него необходимо подстелить рулонный битумный гидроизоляционный материал.

При необходимости для жесткости конструкции между пятой опорной стойки и наслонным стропилом крепится подкос.

Установка стропил нижнего яруса выполняется под относительно небольшим углом к вертикали, поэтому снеговую нагрузку эта часть крыши практически не испытывает. При этом повышена ветровая нагрузка – резкие порывы ветра способны сорвать или сдвинуть плохо закрепленную крышу. Для надежности каждую стропильную ногу дополнительно крепят к мауэрлату при помощи проволочной скрутки.

Как увеличить площадь мансарды

Ширина помещения под крышей жестко зависит от ширины дома, если стропила опираются непосредственно на мауэрлат. Чтобы увеличить жилое пространство, стропильные ноги выносят за линию стен. В этом случае стропильная нога опирается не на мауэрлат, а на удлиненную балку перекрытия. Такая конструкция требует обязательного использования усиливающего подкоса внутри бокового треугольника, образованного стойкой, балкой и стропильной ногой.

Если дом возведен из кирпича, блоков или других материалов, за исключением древесины, мауэрлат устанавливать не требуется. Но для жесткости системы по периметру коробки дома и на внутренних капитальных стенах заливается монолитный пояс из железобетона, который затем гидроизолируется.

Балки, выходящие за пределы стен, должны сформировать карниз определенной ширины. Для домов из кирпича, пенобетона и т.д. рекомендуемая минимальная ширина карнизного свеса составляет 0,4 м, для дома из бруса или бревна – 0,5 м.