Безраспорная стропильная система мансардной крыши

Стропильная система полумансардной крыши: как правильно установить

Возведение полумансарды позволяет придать дому выразительный, эстетичный облик. Но стропильная система полумансардной крыши требует особого подхода при проектировании.

Преимущества полумансарды

Вопрос увеличения полезной площади дома за счет обустройства дополнительного верхнего этажа – один из наиболее актуальных в частном строительстве. Возведение полноценного второго (третьего и более) этажа требует серьезных финансовых вложений и существенно увеличивает итоговую стоимость строительных работ. К наиболее популярным решениям относится строительство мансардной крыши – это позволяет оборудовать дополнительные жилые помещения непосредственно под кровлей. Стенами и крышей мансардного этажа являются скаты кровли. Если есть желание создать вертикальные стены в мансардном этаже – устанавливаются перегородки.

Полумансарда – это принципиально иной подход к обустройству дополнительного этажа. Под полумансардой подразумевается жилое помещение, боковые стены которого образованы вертикальной строительной конструкцией и скатом крыши.

Вертикальная часть боковой наружной стены полумансарды не превышает 1,5 метров.

В отличие от мансарды, в полумансарде боковые вертикальные стены являются несущими. К преимуществам данной конструкции можно отнести рациональное использование внутреннего пространства, возможность выполнить практичное вертикальное остекление.

Через кровельные конструкции дома происходят значительные теплопотери, поэтому при строительстве мансардного этажа требуется особое внимание уделить теплоизоляции крыши. Утеплить полумансарду значительно проще, так как ее стены возводятся из того же материала, что и вся коробка дома. При этом следует отметить, что конечная стоимость возведения полумансардного этажа выше, чем мансардного. Кроме того, необходимо учитывать некоторые особенности обустройства полумансардной стропильной системы.

Проектирование крыши полумансарды

При разработке проекта каркаса крыши полумансарды, важно правильно выбрать угол наклона кровли. Из-за архитектурных особенностей такой постройки, кровлю редко делают высокой, чтобы не нарушать пропорции здания. Но при этом крыша должна успешно справляться с эксплуатационными нагрузками, включая снеговую. Полумансарда обычно снабжается односкатной или двухскатной крышей. Необходимо учитывать, что стропильная система должна быть безраспорной, чтобы не передавать распорную нагрузку на стены полумансарды.

Подготовленная схема стропильной системы должна отражать не только расположение элементов конструкции, но и принципы их крепления. Чтобы стропила не передавали распор на стены, возводится каркас крыши с наслонными стропилами, причем стропильные ноги должны крепиться особым образом, с определенными степенями свободы. Безраспорная система обычно применяется при возведении зданий из камня, кирпича и других блочных материалов.

Устройство системы с наслонными стропилами требует укладки мауэрлата и монтажа конькового прогона, который должен опираться на фронтоны или специальные строго вертикальные стойки.

Чтобы стропило работало на изгиб и не передавало распор на стены, одна из его опор должна быть закрепленной, но иметь возможность свободно вращаться. При этом вторая опора выполняется подвижной и свободно вращающейся. Такой монтаж стропил может выполняться тремя различными способами.

Монтаж безраспорных наслонных стропил: способ №1

Нижнюю часть стропильной ноги можно подшить опорным бруском, либо выполнить в ней врубку зубом для упора в мауэрлат. При этом в верхней части стропила необходимо сделать горизонтальный запил со скосом. Глубина этого запила не должна превышать а = 0,25h, а площадка опирания в длину не должна быть более h – высоты сечения стропила. Скос подрезки позволяет избежать распорной нагрузки при работе стропила на изгиб – запил без скоса будет жестко упираться в прогон боковой щекой. Длина скошенного запила должна составлять не менее двух а.

Если нет возможности выполнить подрезку верха стропила, его требуется подшить обрезком доски того же сечения, что и стропильная нога и закрепить с двух сторон деревянными прибоинами либо монтажными металлическими пластинами. Стропильные ноги верхними концами свободно укладываются на коньковый брус. В двухскатной конструкции крепеж к прогону выполняется по принципу скользящей опоры, при этом стропильные ноги между собой не скрепляются. Таким образом, данный вариант двухскатной крыши можно рассматривать как комплекс из двух отдельных односкатных конструкций, примыкающих друг к другу.

Подшивка прибоинами верхней части ног стропил или запил выполняются горизонтально. Установка стропил с изменением схемы опирания стропильных ног на прогон ведет к возникновению распорных нагрузок.

Монтаж безраспорных наслонных стропил: способ №2 и способ №3

Установка стропил данным способом является наиболее распространенным вариантом монтажа безраспорной конструкции при строительстве двухскатной крыши. Нижняя часть стропильной ноги выполняется на ползуне, при этом верх требуется закрепить, с этой целью:

  • стропила упираются в прогон либо друг в друга и связываются при помощи деревянных прибоин или зубчатых металлических пластин;
  • верхние части стропильных ног скрепляются болтом или гвоздевым соединением.

Особое внимание уделяется принципу крепления нижней части стропил к мауэрлату. Необходимо закрепить стропила в проектном положении, для чего с обеих сторон в боковую поверхность вбиваются под углом по одному гвоздю. Либо может быть вбит сверху один гвоздь большой длины или установлена гибкая стальная пластина. Также можно применять стальные уголки – в этом случае стропило фиксируется с двух сторон уголками, и в него гвозди не вбиваются. Дополнительно данные элементы стропильной конструкции крепятся гибкими проволочными скрутками – они предотвращают ветровое опрокидывание крыши, не мешая основному креплению работать в качестве ползуна.

Если применить жесткий крепеж с большим количеством гвоздей или саморезов, узел крепления нижней части стропила станет передавать распорную нагрузку на мауэрлат.

Особенности третьего способа монтажа заключаются в жестком защемлении конькового узла, при этом в нижней части крепеж стропил выполняется на ползуне. Следует отметить, что такая конструкция провоцирует возникновение сильного изгибающего момента в коньковом узле, который может вызвать его разрушение. При этом прогиб стропил за пределами конькового узла минимален. Существуют определенные сложности с самостоятельным расчетом максимального изгибающего момента такого конькового узла, поэтому рекомендуется применять формулы расчета для балок с двумя опорами (однопролетных). Устройство узлового соединения с жестким защемлением стропильных ног в верхней части позволяет выполнить стропильную систему с определенным запасом прочности.

Особенности возведения безраспорной стропильной системы

Все три варианта монтажа предусматривают особое крепление стропил: один конец стропила выполняется на скользящей опоре, которая позволяет поворот, а для крепления второго конца используется шарнирное соединение, допускающее только поворот. Современные крепежные элементы (пластины) удобны в применении и позволяют с успехом выполнять фиксацию стропильных ног на ползунах и в шарнирах системы. Также могут применяться традиционные варианты крепежа с использованием скоб, гвоздевого боя, обрезков досок и брусков. Важно правильно выбрать тип крепежа, чтобы он в полной мере выполнял свою задачу: допускал скольжение стропильной ноги в опоре или препятствовал этому.

Расчетная схема, которая применяется при разработке проекта стропильной системы, базируется на допуске равномерно распределенной нагрузки на кровлю, то есть, считается, что на все точки плоскостей скатов крыши воздействует одинаковая сила. В реальности нагрузки на кровельные скаты воздействуют неравномерно, в зависимости от розы ветров, ориентации дома относительно сторон света (с южной стороны сугробы снега быстрее тают) и т.д.

Установка стропил всеми тремя способами обеспечивает необходимую статическую устойчивость стропильной системы, в случае, если соблюдено ключевое условие: коньковый прогон должен быть жестко закреплен.

Чтобы обеспечить необходимую жесткость фиксации конькового прогона, он вводится концами в фронтоны полумансарды. Это позволяет предотвратить его горизонтальное смещение. Если опереть коньковый прогон только на стойки, неравномерная нагрузка на скаты может повлечь за собой смещение крыши, в случае, когда на одном из скатов нагрузка близка к расчетной, а на другом значительно снизилась.

Повышение жесткости конструкции

Для повышения устойчивости стропильной системы можно использовать горизонтальную схватку, которая должна гвоздевым боем крепиться к стойкам, поддерживающим коньковый прогон. В безраспорной конструкции схватка не функционирует при отсутствии высоких снеговых нагрузок, но в предаварийной ситуации она работает на растяжение. К таким ситуациям можно отнести прогиб конькового прогона под повышенной нагрузкой, неравномерную просадку фундамента. Схватки обычно монтируются на высоте около 2 метров от пола полумансарды, чтобы они не мешали свободному передвижению людей по помещению.

При монтаже безраспорной стропильной системы по второму и третьему варианту, можно обустроить ползун (узел опирания стропила на мауэрлат) с выносом конца стропильной ноги за пределы стены. Такая конструкция в большей степени статически устойчива, в том числе успешнее противостоит неравномерным нагрузкам.

Чтобы повысить устойчивость безраспорной системы с наслонными стропилами, низ стоек, поддерживающих прогон, рекомендуется жестко закрепить за счет врубки в лежень и крепления к перекрытиям с целью превратить шарнирный узел опирания нижнего конца стойки в конструкцию с жестким защемлением. Если речь идет о полумансарде из камня или кирпича, в которой коньковый прогон надежно зафиксирован во фронтонах, дополнительного укрепления стоек не требуется, но противоаварийные схватки желательно установить.

Монтаж схватки имеет свои особенности. При обустройстве узлов с установкой болтов или шпилек требуется внимательно отнестись к изготовлению отверстий под крепеж. Их диаметр должен точно соответствовать диаметру болта или шпильки или даже быть меньше данного значения на 1 мм. При возникновении аварийной ситуации схватка начинает работать только после того, как выберет зазор между болтом и стенкой отверстия. За этот промежуток времени стропильные ноги в нижней части «разъедутся» на некоторое расстояние (его величина зависит от того, на какой высоте установлена схватка), в результате чего мауэрлат может оказаться сдвинутым или поврежденным. В сложных случаях может оказаться поврежденным карниз крыши, а жестко закрепленный мауэрлат заставит раздвинуться легкие стены.

Полумансардная крыша — как выполнить стропильную систему правильно

Мансардные крыши давно получили огромную популярность в нашей стране, а вот о существовании полумансардных знают далеко не все. С одной стороны, они имеют еще более простую конструкцию, чем мансардные, но с другой — их стропильная система имеет много нюансов, не зная которые, можно испортить строение. Поэтому хочу поделиться с вами технологией устройства полумансардных крыш.

Полумансарда является компромиссом между полноценным этажом и мансардой

Что представляет собой полумансардная кровля

В отличие от обычной мансарды, полумансардный этаж образован не только скатами крыши, но и стенами здания. Т.е. стены возводятся выше перекрытия между мансардным и нижним этажом, но ниже потолка мансардного этажа. Это позволяет отказаться от ломаных стропил.

Другими словами, конструкция представляет собой обычную двускатную кровлю. Однако здесь имеется один нюанс — стены, которые возведены выше перекрытия, не стянуты балками или плитой. Поэтому они не терпят распорной нагрузки, которая возникает при укладке висячих стропил.

Наслонные стропильные системы не позволяют использовать полумансарду в качестве жилого этажа

В то же время использование наслонных стропил, позволяющих избежать таких нагрузок, не допускается, так как в этом случае пострадает пространство полумансардного этажа.

Читайте также  Монтаж установка мансардных окон

Устранить распор на стены позволяет прогиб стропил, однако в таком случае стропильные ноги должны смещаться относительно мауэрлата или конькового прогона.

Существует несколько способов устройства стропильной системы, отвечающей всем этим требованиям. Далее я хочу ознакомить вас с наиболее современной системой, позволяющей свести распорные нагрузки к минимуму.

Технология устройства кровли

Процесс устройства стропильной системы разделим на три этапа:

Основные этапы монтажа стропильной системы

Далее пошагово рассмотрим устройство от начала и до конца.

Подготовка материалов

Чтобы обеспечить большой изгибающий момент стропильной системы, для ее устройства понадобятся следующие материалы:

  • Крепежный элемент типа «ползун», который состоит из скользящей опоры и петли;

Крепеж типа «ползун» обеспечит скользящее крепление стропил

  • Болты и стальные пластины для обустройства верхнего узла стропил;
  • Брус 100х100 мм для мауэрлата;
  • Анкера для крепления мауэрлата;
  • Рубероид;
  • Антисептик для дерева.

После подготовки материалов можно приступать к работе.

Подготовка конструкции к установке стропил

Подготовка конструкции своими руками к установке стропил осуществляется следующим образом:

  • Если фронтон каркасный, по центру торцовых стен на мауэрлат устанавливаются стойки и фиксируются стальными уголками и шурупами. Далее между стойками крепится коньковый прогон при помощи шурупов или гвоздей;
  • Если фронтон кирпичный, в нем обычно делается специальный выступ, на которую ложится балка, как показано на схеме. Для фиксации балки используются стальные уголки и анкера.
  • Место примыкания бруска к фронтону обязательно гидроизолируйте. Для этого брус можно обмотать рубероидом.

Сечение конькового прогона подбирается индивидуально, в зависимости от длины пролета. Эту информацию вы можете получить из справочной литературы или онлайн-калькулятора.

Теперь конструкция готова к укладке стропильных ног.

На схеме — устройство безраспорной стропильной системы

Монтаж стропильных ног

Теперь можно приступать к самой ответственной части работы — монтажу стропильных ног. Эта операция осуществляется так:

  • Крепление стропильных ног друг к другу осуществляется металлическими пластинами, поэтому начните работу с крепления пластин к верхнему краю стропил;
  • Чтобы предотвратить смещение стропильной фермы вдоль оси конькового прогона, сделайте в последнем пазы под стропильные ноги;
  • Соедините две ответные стропильные ноги одним болтом. В результате стропила смогут свободно вращаться вокруг оси болта.Учтите, что все болты должны располагаться на одной линии, параллельной коньковому прогону, для формирования ровного конька.

Перед монтажом стропильной системы не забудьте обработать все детали антисептиком.

  • Закрепите возле стропила пластину ползуна;
  • К самой стропильной ноге прикрепите петлю так, чтобы пластина ползуна оказалась внутри нее;
  • Чтобы стропильная нога не сместилась вдоль оси мауэрлата с двух ее сторон закрепите стальной уголок, зафиксировав его на мауэрлате.По такому принципу закрепите все стропильные ноги.

Чтобы сделать кровлю боле устойчивой к опрокидыванию, стропила желательно привязать стропильные ноги к мауэрлату или анкерам проволокой.

Надо сказать, что верхнюю часть стропил иногда крепят жестко. Для этого между стропильными ногами над коньковым прогоном и под ним устанавливают затяжки, обеспечивающие жесткое защемление балки.

На схеме — жесткое крепление стропил в верхнем узле

Подобный монтаж рекомендуется выполнять в регионах с повышенным уровнем выпадения осадков, т.е. когда снеговая нагрузка на кровлю высокая.

Существует также вариант системы, при которой нижняя часть стропил фиксируется жестко, а верхняя свободно перемещается поперек оси конькового прогона. Но, в этом случае коньковый узел получается нестабильным, что имеет свои минусы. Поэтому выше мы рассмотрели самый оптимальный вариант безраспорной конструкции стропильной системы.

Гидроизоляция и обрешетка крыши осуществляется по стандартной схеме

После монтажа конструкции нужно выполнить гидроизоляцию, набить обрешетку и уложить кровельное покрытие. Эта работа осуществляется так же, как и при монтаже любой кровли. Подробно ознакомиться с ней вы можете из других статей на нашем портале.

Вывод

Мы выяснили что такое полумансарда и как она монтируется. Если какие-то моменты вам непонятны, или возникнут сложности в процессе монтажа – пишите комментарии, и я с радостью вам отвечу.

Что представляет собой полумансардная кровля

Мансардные крыши давно получили огромную популярность в нашей стране, а вот о существовании полумансардных знают далеко не все. С одной стороны, они имеют еще более простую конструкцию, чем мансардные, но с другой — их стропильная система имеет много нюансов, не зная которые, можно испортить строение. Поэтому хочу поделиться с вами технологией устройства полумансардных крыш.

Полумансарда является компромиссом между полноценным этажом и мансардой

Что представляет собой полумансардная кровля

В отличие от обычной мансарды, полумансардный этаж образован не только скатами крыши, но и стенами здания. Т.е. стены возводятся выше перекрытия между мансардным и нижним этажом, но ниже потолка мансардного этажа. Это позволяет отказаться от ломаных стропил.

Другими словами, конструкция представляет собой обычную двускатную кровлю. Однако здесь имеется один нюанс — стены, которые возведены выше перекрытия, не стянуты балками или плитой. Поэтому они не терпят распорной нагрузки, которая возникает при укладке висячих стропил.

Наслонные стропильные системы не позволяют использовать полумансарду в качестве жилого этажа

В то же время использование наслонных стропил, позволяющих избежать таких нагрузок, не допускается, так как в этом случае пострадает пространство полумансардного этажа.

Устранить распор на стены позволяет прогиб стропил, однако в таком случае стропильные ноги должны смещаться относительно мауэрлата или конькового прогона.

Существует несколько способов устройства стропильной системы, отвечающей всем этим требованиям. Далее я хочу ознакомить вас с наиболее современной системой, позволяющей свести распорные нагрузки к минимуму.

Технология устройства кровли

Процесс устройства стропильной системы разделим на три этапа:

Далее пошагово рассмотрим устройство от начала и до конца.

Подготовка материалов

Чтобы обеспечить большой изгибающий момент стропильной системы, для ее устройства понадобятся следующие материалы:

    Крепежный элемент типа «ползун», который состоит из скользящей опоры и петли;

Крепеж типа «ползун» обеспечит скользящее крепление стропил

  • Болты и стальные пластины для обустройства верхнего узла стропил;
  • Брус 100х100 мм для мауэрлата;
  • Анкера для крепления мауэрлата;
  • Рубероид;
  • Антисептик для дерева.
  • После подготовки материалов можно приступать к работе.

    Подготовка конструкции к установке стропил

    Подготовка конструкции своими руками к установке стропил осуществляется следующим образом:

    Такая мера предотвратит проникновение влаги из стен в деревянную конструкцию

    Монтаж мауэралата:

    • Уложите на две стены, на которые будут опираться стропила, брус 100х100 мм. Если Фронтон будет каркасным, брус укладывается по периметру, т.е. на все четыре стены ;
    • Чтобы закрепить мауэрлат на стенах, просверлите отверстия с шагом 40-50 сантиметров по диаметру анкеров;
    • Вставьте в отверстия анкера и затяните их, чтобы зафиксировать мауэрлат.

    Установка конькового прогона. Процесс монтажа балки зависит от типа фронтона:

    • Если фронтон каркасный, по центру торцовых стен на мауэрлат устанавливаются стойки и фиксируются стальными уголками и шурупами. Далее между стойками крепится коньковый прогон при помощи шурупов или гвоздей;
    • Если фронтон кирпичный, в нем обычно делается специальный выступ, на которую ложится балка, как показано на схеме. Для фиксации балки используются стальные уголки и анкера.
    • Место примыкания бруска к фронтону обязательно гидроизолируйте. Для этого брус можно обмотать рубероидом.
    • Обратите внимание! Сечение конькового прогона подбирается индивидуально, в зависимости от длины пролета. Эту информацию вы можете получить из справочной литературы или онлайн-калькулятора.

    Теперь конструкция готова к укладке стропильных ног.

    На схеме — устройство безраспорной стропильной системы

    Монтаж стропильных ног

    Теперь можно приступать к самой ответственной части работы — монтажу стропильных ног. Эта операция осуществляется так:

    Монтаж верхнего узла. Устройство конькового узла осуществляется в такой последовательности:

    • Крепление стропильных ног друг к другу осуществляется металлическими пластинами, поэтому начните работу с крепления пластин к верхнему краю стропил;
    • Чтобы предотвратить смещение стропильной фермы вдоль оси конькового прогона, сделайте в последнем пазы под стропильные ноги;
    • Соедините две ответные стропильные ноги одним болтом. В результате стропила смогут свободно вращаться вокруг оси болта.Учтите, что все болты должны располагаться на одной линии, параллельной коньковому прогону, для формирования ровного конька.Обратите внимание!Перед монтажом стропильной системы не забудьте обработать все детали антисептиком.

    Монтаж нижнего узла: Нижняя часть стропильной ноги крепится к мауэрлату следующим образом:

    • Закрепите возле стропила пластину ползуна;
    • К самой стропильной ноге прикрепите петлю так, чтобы пластина ползуна оказалась внутри нее;
    • Чтобы стропильная нога не сместилась вдоль оси мауэрлата с двух ее сторон закрепите стальной уголок, зафиксировав его на мауэрлате.По такому принципу закрепите все стропильные ногиОбратите внимание!Чтобы сделать кровлю боле устойчивой к опрокидыванию, стропила желательно привязать стропильные ноги к мауэрлату или анкерам проволокой.

    Надо сказать, что верхнюю часть стропил иногда крепят жестко. Для этого между стропильными ногами над коньковым прогоном и под ним устанавливают затяжки, обеспечивающие жесткое защемление балки.

    На схеме — жесткое крепление стропил в верхнем узле

    Подобный монтаж рекомендуется выполнять в регионах с повышенным уровнем выпадения осадков, т.е. когда снеговая нагрузка на кровлю высокая.

    Существует также вариант системы, при которой нижняя часть стропил фиксируется жестко, а верхняя свободно перемещается поперек оси конькового прогона. Но, в этом случае коньковый узел получается нестабильным, что имеет свои минусы. Поэтому выше мы рассмотрели самый оптимальный вариант безраспорной конструкции стропильной системы.

    После монтажа конструкции нужно выполнить гидроизоляцию, набить обрешетку и уложить кровельное покрытие. Эта работа осуществляется так же, как и при монтаже любой кровли.

    Мансардная стропильная система: правила монтажа

    в этой статье

    Мансардную крышу устраивают в двух случаях — при строительстве нового здания или при реконструкции существующего. В обоих случаях принцип устройства, функциональное назначение и конструкция похожи. В современной практике различают три основных вида устройства мансардного этажа.

    1. Прямой скат на стойках
    2. Прямой скат на стенах
    3. Ломаная крыша
    4. Мансардная стропильная система своими руками
    5. Правило № 1
    6. Правило № 2
    7. Правило № 3
    8. Правило № 4
    9. Правило № 5
    10. Видео по теме

    Прямой скат на стойках

    В этом варианте мансарду устраивают, не внося коррективы в двускатное строение кровли. Стропила остаются прямыми, стенки помещения устраивают по ряду промежуточных стоек, а потолок — по подстропильной затяжке (ригелю). При этом внутренние плоскости стен и потолка могут быть «ломаными», т. е. сопрягаться под разными углами.

    1. Устройство мансарды не влияет на несущую способность стропильной системы.
    2. Боковые «карманы» держат воздух и служат утеплителем.
    3. При большой площади перекрытия комната может сохранить ровную прямоугольную геометрию.
    1. Неполная реализация площади: 50–75%.
    2. Боковые пазухи либо не используются, либо доступ к ним затруднён (из-за тесноты). В половине случаев их просто «глушат».

    Прямой скат на стенах

    Дома с таким устройством называют «1,5 этажа». Несущие наружные стены такого здания подняты примерно до половины второго этажа и служат опорой для кровли. Стропильные фермы в данном случае выполняются без нижней затяжки, только с подстропильным ригелем. Стены комнаты выше середины будут повторять угол ската, но такая компоновка позволяет использовать площадь второго этажа на 100%. Подкрышевое помещение легче и быстрее отапливается за счёт меньшего объёма.

    1. Капитальные стены второго этажа (50%).
    2. Возможность отрегулировать высоту потолка и объём воздуха в верхнем помещении на стадии проектирования.
    3. Возможность установить вертикальные окна, частично расположенные в стене*.
    4. Полноценное использование площади.
    1. Больший расход материала стен.
    2. Большая нагрузка на фундамент.
    3. Зачастую армопояс «разорван» — нагрузка передаётся на стены неравномерно.

    Ломаная крыша

    В этом случае линия скатов преломляется и разделяется на два участка — верхний под максимально острым, а нижний под максимально тупым углом к горизонту. Нижний участок ската зачастую делают почти вертикальным, до 80°. К такой конструкции чаще всего прибегают при надстройке или на домах малой площади. Перекрытие используется на 80–85% и это хороший показатель, если невозможно (или невыгодно) поднимать стены до «1,5 этажа».

    1. Простая и лёгкая конструкция из дерева.
    2. Относительно высокая эффективность реализации жилого пространства.
    3. Меньшее скопление снега на скатах.
    4. Более удобное расположение окон и их проще монтировать.
    5. Стропильные фермы для небольших пролётов можно изготовить на полигоне или в цеху.
    6. Сохраняется возможность устройства чердака.

    Недостаток: неказистый (стандартный, узнаваемый) внешний вид.

    У всех вышеперечисленных видов есть общий признак — в мансардных этажах можно использовать только мансардные окна.

    При выборе мансардного устройства стропил достигаются следующие цели:

    1. Надстройка жилого этажа на существующем здании.
    2. Лёгкая конструкция жилого помещения.
    3. Комбинированная функция (кровля и комната) экономит время на возведение.
    4. Наружные стены — элементы кровли — выполнены из каркаса стропил, который обычно дешевле стенового материала.
    5. Относительная лёгкость готовой конструкции не требует существенного усиления фундамента.
    6. Уменьшается площадь скатов, расположенных под острым углом к горизонту, т. е. уменьшается площадь скопления снега.

    Мансардная стропильная система своими руками

    Ввиду того, что конструкция кровли напрямую зависит от расположения несущих стен, ширины или асимметричности пролётов, площади перекрытия, мы приведём только общие правила монтажа. Все рекомендации по применению врубок и затяжек RMNT.RU уже давал в статьях «Стропильная система», «Двускатная стропильная система», «Стропильная система двускатной крыши своими руками», «Вальмовая стропильная система». Методы крепления и сочленения элементов справедливы для любого вида кровли на основе деревянной рамы.

    Правило № 1

    При прямых скатах проекция рабочей части стропил (расстояние от опоры до опоры) не должна превышать 2 метра.

    Таблица нормы пролёта (длины стропилы) для разной толщины стропильной ноги

    В данном случае подстропильная затяжка (ригель), которая соединяет стропилы в средней или верхней части, считается опорой.

    Правило № 2

    Шаг стропил мансардной стропильной системы зависит от толщины и конструкции стропильных ферм.

    Таблица зависимости шага от толщины

    Правило № 3

    При ширине пролёта пологой (верхней) части ската более 3 метров обязательны промежуточные опоры. Пологий скат будет так или иначе аккумулировать снег, который весной и осенью имеет вес воды. Даже хорошо раскреплённая ферма со временем будет деформироваться на значительных пролётах под действием гравитации (от своего веса).

    Внимание! Не пренебрегайте дополнительными усилениями. Они играют решающую роль (после основных) в распределении нагрузки. Отсутствие промежуточных опор может привести к деформациям скатов и конька — провисанию и образованию ступеней в течение 5 лет после монтажа.

    Правило № 4

    Даже короткие стропильные ноги следует обязательно усиливать откосами и тягами везде, где это возможно. Любая стропильная система работает как одна сплошная рама и таким образом держит форму. Чем больше элементов раскрепления, тем выше её устойчивость к деформации. Особенно это актуально для пологих скатов и «карманов» стен.

    Правило № 5

    Старайтесь избегать креплений «внакладку», особенно если нагрузка передаётся не через силу трения на поверхность другого элемента, а на стержень, предназначенный для затяжки.

    Цель стяжки элементов резьбовыми тягами и турбовинтами не в том, чтобы усилить деревянный узел металлическими стержнями, а в том, чтобы сильнее прижать плоскости, создав максимальную силу трения, которая и будет удерживать их в связке. Так же работают саморезы и турбовинты. Идеально, если на плоскости нанести столярный клей.

    Постоянные вертикальные стойки устанавливайте на врубки. Это займёт больше времени на монтаж, но прибавит 5–7 лет жизни конструкции. Самые слабые места мансардной фермы — соединения переломов ската. Они обязательно должны иметь вертикальную опору.

    Мансардный этаж — разумное решение для реконструкции любого здания. Перед принятием такого решения обязательно убедитесь в несущей способности стен. Увеличение жилой площади дома почти вдвое даст ему новую жизнь, причём за небольшие средства (в сравнении с фундаментным строительством).

    Видео по теме

    Устройство стропильной системы мансардной крыши

    Навигация по странице

    Приступая к строительству мансарды, необходимо иметь хороший проект. Вид кровли должен гармонично сочетаться с видом всего здания. Выбирая конструкцию верхнего этажа, необходимо выяснить, как устроена стропильная система мансардной крыши, каков ее шаг. Конструкция стропильной системы является основой кровли. Важными являются все узлы, опоры, расстояние между ними, материал и ограждения. Это опорный скелет кровли, определяющий ее надежность и долговечность, кроме того, стропильная системапозволяет выполнять ее прямую функцию — защищать от непогоды. Если планируется строить мансарду своими руками, необходимо подобрать не очень сложную схему конструкции. Стропильная система во многом зависит от того, какой тип кровли будет выбран, какой шаг стропил и какой вид мансардной крыши будет предпочтительным. Проект должен содержать расстояние между стропилами, шаг расположения балок, учитывать как собственный вес кровли, так и нагрузку, вызванную природными осадками. Кроме того, все узлы должны быть устойчивы к перепадам температур.

    Виды мансардной крыши

    Система стропил и узлы для различного вида мансардных конструкций имеют свои отличия. При этом конструкция должна быть не очень тяжелой, дабы не нагружать стены здания, надежной и прочной, а шаг стропил оптимальным. По видам мансардные кровли бывают:

    • Двухскатными, с двумя скатами по сторонам.
    • Ломаной, состоящей из двух или более скатов с различными углами наклона.
    • Вальмовой, где два или больше ската имеют треугольную форму.
    • Полувальмовая, с торцевыми скатами расположенными примерно на расстоянии половины высоты.
    • Купольная, для зданий, имеющих многоугольную или круглую форму.
    • Сводчатая, имеющая форму дуги в разрезе.

    Тип кровли подразделяется на вентилируемые и невентилируемые конструкции. В зависимости от климата выбирается строение того или иного типа. Для влажных климатических зон с большим количеством осадков предпочтительнее строить вентилируемые кровли. В подобных крышах слой воздуха между кровельным материалом и изолятором выполняет дополнительную предохраняющую функцию. Невентилируемая, ломаная больше подходит для сухого климата.

    Особенности мансардной крыши

    Характерными особенностями мансардной кровли, в отличии от стандартных крыш является воздействие на конструкцию не только снаружи, но и изнутри. Внешние в виде осадков и ветра и внутренние в виде конденсата, возникающего из-за разницы температур в помещении и на улице. Поэтому конструкция верхнего этажа и стропильная система должны иметь дополнительную пароизоляцию и теплозащиту — слои материала, уложенные на некотором расстоянии между собой. Для дополнительной теплоизоляции, как правило, используется минеральная вата, вместе с влагонепроницаемым материалом и гидроизоляцией на кровле они образуют хорошую защиту. Небольшое расстояние между слоями даст вентиляцию кровле. Как правильно устанавливать теплоизоляцию и гидроизоляцию https://www.youtube.com/watch?v=SUYNaJqO5WA

    Правила для стропильных систем

    При строительстве мансардной кровли необходимо четкое соблюдение норм и рекомендаций касающихся конструкций системы стропил и их шага. Основные из них:

    • Брус или доску для изготовления стропил следует выбирать из древесины высокого качества и хорошо просушенной (с влажностью не более 15%).
    • Размер стропил следует выдерживать не менее 100х100 мм в сечении.
    • Не допускается врезка балок в нижний венец, это может ослабить конструкцию.
    • Обязательно обработать огнезащитным составом и антисептиком все узлы из дерева, для предотвращения грибка и гниения.
    • Угол наклона стропил от 30 до 60 градусов.
    • Крепления стропил осуществляются металлическими уголками или металлическими скобами и специальными гвоздями, обвязка производится проволокой.
    • Высота стропильной системы варьируется 2.5-3.5 метра, а ломаная конструкция допускает высоту до 4м.
    • Особо тщательно следует проектировать и просчитывать узлы и оконные проемы, шаг стропил, т.к. после монтажа стропил изменить параметры мансардных окон будет сложно.

    Материалы стропильной конструкции

    Стропильная система мансардной крыши может строиться из различных материалов. Современная промышленность позволяет использовать не только дерево, но и облегченные металлические балки и узлы. Самые распространенные это:

    • конструкции из металла;
    • железобетонные конструкции, применяемые в основном для промышленных зданий;
    • деревянные конструкции;
    • комбинированные конструкции.

    Определять материал следует исходя из конструктивных параметров здания, его размеров и применения. Металлические и бетонные стропильные системы, как правило, используются на зданиях промышленного назначения. В частных и небольших по размеру домах чаще предпочитаются деревянные конструкции. Дерево легче обрабатывать, конструкция кровли не такая тяжелая, стропильная система из дерева легче монтируется и намного экологичнее.

    Расчет стропильной системы

    Чтобы кровля прослужила долго, надежно выполняла свои функции и не требовала постоянного ремонта, необходимо проделать точные расчеты перед началом строительства. Следует учесть собственный вес кровли, зависящий от ее материала, количество осадков и нагрузки ветра. В соответствии с расчетами выбирается тип стропильной конструкции и шаг установки стропил. Перечислим основные разновидности стропильных систем:

    • система стропил ломаной крыши;
    • наслонная система;
    • комбинированная.

    Расчеты для систем с наслонной конструкцией, ломаной кровли легче и быстрее, чем для висячих стропил. Наиболее распространёнными являются комбинированные стропильные конструкции скатных крыш. Рекомендуется расчет сложных стропильных систем поручить профессиональным проектировщикам. Расчет с помощью сложных формул и коэффициентов должен дать значение нагрузки на один метр квадратной стропильной системы. Для жилых домов нормативная средняя нагрузка равняется 50 кг на м². Расчетная схема стропильной системы https://www.youtube.com/watch?v=RWu2HiFXGpM

    Обрешетка и мауэрлат

    Конструкция обрешетки напрямую связана с видом кровельного покрытия. Для мягких видов покрытия (например, ондулин) обрешетка должна быть сплошной. При использовании шифера, металлочерепицы или профнастила, доски на обрешетке следует располагать на расстоянии 25-40 см. Для изготовления обрешетки, обычно, используется обрезная доска толщиной 40-50 мм. Если крыша устроена с малым уклоном, следует установить снегозадерживающие конструкции.

    Для каменных строений распространена такая часть стропильной системы как мауэрлат. Его задача скомпенсировать часть нагрузки стропил на стены дома. Кроме того, мауэрлаты соединяют конструкцию крыши и здания. Как правило, крепится мауэрлат при помощи анкеров на бетонный пояс поверху стен. В небольших деревянных домах из бруса или рубленых роль мауэрлата может выполнять последний венец.

    Опоры стропильной системы

    Устройство стропильной системы мансардной крыши отличается креплением на мауэрлате:

    • В деревянных домах из бруса мауэрлат может фиксироваться на верхнем венце.
    • В домах, имеющих каркас, опираться стропила могут на верхнюю обвязку.
    • В домах из кирпича и камня опорой является нижний венец.

    Важно! Во всех случаях необходимо обязательно гидроизолировать опорные балки. Для этого, как правило, применяется гидроизоляторы рулонного типа.

    В случае монтажа лежней на столбах, размеры столбов должны равняться 100х145 мм ± 5 мм. Если лежень монтируется на стене или на перекрытии, между ними можно установить узкую доску. Лежень можно не использовать для четырехскатной кровли, если используются балки без крышных подкосов.

    Монтаж

    Вкратце приведем порядок, в котором устанавливаются стропильные системы скатных крыш.Начинать следует с монтажа мауэрлата, на который будет опираться стропильная система. Изготавливается он из бруса размером, примерно 10х15 см и принимает на себя нагрузку стропил. Под брус заводится гидроизоляция в виде рубероида или аналогичного материала. Фиксация мауэрлата производится шпильками или с помощью цементного раствора.

    В случае если крыша имеет ломанную или комбинированную конструкцию, наиболее распространенной формой фермы является п-образная. Рекомендуется монтаж таких ферм производить внизу, после чего поднимать и устанавливать на крыше. Каркас собирается из доски 5х15 см или бруса 10х10 см и монтируется на крыше на расстоянии 0.5-2 метра. Дистанция между фермами определяет нагрузку, которую должна выдерживать кровля. Чем меньше расстояние между стропилами, тем большую тяжесть выдержит конструкция. Наиболее распространенными являются треугольные фермы.

    Важно! Первыми следует устанавливать крайние фермы, соединив их коньком. Конек с помощью уровня выравнивается по горизонтали, после чего можно ставить промежуточные фермы.

    Как сделать полумансардную крышу своими руками

    Существует разные варианты для решения внешнего вида крыши. Достаточно выразительно и эстетично смотрится полумансардная крыша. Правда, для выполнения стропильной системы такой конструкции необходим особый подход при проектировании. Тем не менее, сделать полумансардную крышу можно своими руками.

    Преимущества и недостатки полумансарды перед мансардой

    Потребность в увеличении жилой площади — вопрос довольно актуальный в строительстве. Это можно сделать, пристроив дополнительные помещения к первому этажу, но более рациональным решением станет устройство второго этажа. При этом каждый понимает, что возведение полноценного этажа потребует больших дополнительных затрат на материал и строительные работы. А такое решение, как мансардный этаж, станет золотой серединой в решении этого вопроса, потому как стены и крыша для неё — это скаты кровли. Отличие полумансарды в том, что дополнительный этаж обустраивается как помещение, которое образуется с помощью вертикальной строительной конструкции и скатов кровли. Несущими выступают боковые стены.

    Преимущество полумансарды связано с рациональным использованием пространства внутри. При такой конструкции можно осуществить вертикальное остекление.

    Для комфортной эксплуатации мансардного этажа, нельзя забывать про утепление крыши, потому как кровельная конструкция дома способна иметь высокие теплопотери. Утепление полумансарды произвести проще, так как её стены возводят из основного материала, применяемого для дома.

    Надо учитывать, что по стоимости полумансарда обойдётся дороже. К тому же, могут возникнуть сложности при устройстве системы стропил. Важно знать особенности возведения такой крыши.

    Проектирование полумансардной крыши

    Чтобы правильно создать каркас крыши для полумансарды, лучше начать с разработки проекта. На этом этапе определяются с углом наклона кровли и высотой. Для того чтобы сохранить эстетически правильные пропорции здания, нужно делать кровлю не слишком высокой. По количеству скатов полумансардные кровли делают одно- или двухскатными. Необходимо рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на крышу. Это позволит обеспечить комфортную эксплуатацию и исключит образование повреждений.

    Чтобы предотвратить передачу распорной нагрузки на стены полумансарды, систему стропил для неё делают безраспорной. Применяют её при монтаже на стены из блочных материалов.

    В разработанном проекте должна содержаться схема стропильной системы. На ней располагаются конструктивные элементы и обозначают способы их крепления. Стропила не должны передавать распор на стены, поэтому каркас имеет наслонные стропила. А крепление стропильных ног осуществляется интересным методом, обеспечивая определённую степень свободы.

    При организации наслонных стропил, укладывается мауэрлат и монтируется коньковый прогон, опираемый на фронтоны. Можно использовать вертикальные стойки.

    Для обеспечения работы стропила на изгиб (а именно этот метод не позволяет давать распор на стены), одну его опору закрепляют таким образом, чтобы она могла свободно вращаться. А вторую опору делают подвижной. Она тоже должна свободно вращаться.

    Монтаж стропил для полумансардной крыши можно осуществить тремя способами.

    Способ первый

    Нижнюю часть стропила подшивают с помощью опорного бруска. Можно также сделать врубку зубом, опирая на мауэрлат. Верхнюю же её часть делают с горизонтальным запилом со скосом, глубиной, определяемой по формуле: a=025h, где h — параметр высоты сечения стропильной ноги.

    Площадка, предназначенная для упора в длину, не должна превышать параметра h. Распорную нагрузку, образующуюся при работе стропильной ноги на изгиб, можно избежать с помощью скоса подрезки. Не имеющий скоса запил опирается на прогон боковой щекой. При этом параметр длины скошенного запила должен быть не менее двух a.

    Первый способ монтажа

    В случае, если верхняя подрезка стропила не представляется возможной, необходимо произвести его подшивку с помощью обрезка доски с сечением, аналогичным сечению стропила. Следующий этап — закрепление с двух сторон с помощью прибоин из дерева или монтажных пластин из металла. Эту подшивку или запил выполняют горизонтально. Далее верхние концы стропильных ног свободно укладывают на коньковый брус. Если крыша двухскатная, то крепление к прогону осуществляют, используя принцип скользящей опоры. Скреплять стропила между собой в этом случае не нужно. Этот вариант крыши, имеющей два ската, можно представить как комплекс, состоящий из двух односкатных конструкций, которые примыкают друг к другу.

    При установке стропильных ног нельзя изменять схему их упора на прогон. Иначе это приведёт к образованию распорных нагрузок.

    Способ второй

    При устройстве крыши, имеющей два ската, чаще всего используют этот способ. Он подразумевает выполнение нижней части стропила на ползуне. Верх стропильной ноги при этом закрепляют с помощью болтов или гвоздей. Стропильные ноги упирают в прогон или между собой. Связывание их проводят деревянными прибоинами или зубчатыми металлическими пластинами.

    Второй способ монтажа

    Важно правильно закрепить нижнюю часть стропильной ноги к мауэрлату. Чтобы обеспечить их проектное положение, при креплении по обе стороны боковых поверхностей вбивают под углом гвозди. Можно использовать вариант, где сверху вбивается один длинный гвоздь или устанавливается гибкая пластина из стали. Можно заменить их на уголки из стали, но для этого варианта необходимо зафиксировать стропильную ногу уголками с обеих сторон. Гвозди при этом не вбивают. Чтобы обеспечить защиту от ветрового опрокидывания крыши, используют дополнительное крепление элементов стропильной конструкции с помощью гибких проволочных скруток. Такое крепление не будет препятствовать основной работе в качестве ползуна.

    Нужно исключить применение жёсткого крепления, в котором используется много гвоздей и саморезов, чтобы предотвратить образование распорной нагрузки на мауэрлат, которую будет передавать нижняя часть стропильной ноги.

    Способ третий

    Его отличие от предыдущих в том, что происходит жёсткое крепление конькового узла. Но он схож со вторым тем, что при креплении нижней части стропильной ноги используют ползунок.

    Это конструкция плоха тем, что может спровоцировать разрушение узла конька, вызывая в нем сильный изгибающий момент. Но за пределами конька прогиб стропил минимальный. Здесь необходимо рассчитывать максимальный изгибающий момент конькового узла. Но так как самостоятельный такой расчёт может вызвать сложности, рекомендуют использовать формулы, предназначенные для расчёта балок, имеющих две опоры (однопролётные). Можно добиться определённого запаса прочности при устройстве узлового соединения, имеющего жёсткое защемление стропил в верхней части.

    Скользящие стропила

    Особенности безраспорной стропильной системы

    При креплении стропил по трём вышеописанным способам предусматривают подобные принципы. Необходимо обеспечить скользящую опору для одного конца стропильной ноги, которая может дать возможность совершения поворота. При этом для другого конца выбирают крепление на шарнирах, которое способно делать этот поворот.

    Можно заменить современные способы крепления на традиционные. То есть вместо пластин, используемых для фиксирования стропил на ползунах и шарнирах, применяют скобы, гвоздевые бои, образки досок и брусков. Основное правило при выборе любого крепежа — обеспечить скольжение стропила в месте упора.

    При разработке проекта используют расчётную схему. Она основывается на том, чтобы обеспечить равномерный допуск распределённой нагрузки на крышу. Условие правильного расчёта — это когда обеспечивается воздействие одинаковой силы на все точки плоскостей ската. Но это только теория. На практике обеспечить выполнение этого условия не представляется возможным, потому что на крышу действуют ветровые и снеговые нагрузки, которые не могут быть распределены равномерно по всем скатам крыши.

    Чтобы обеспечить грамотную работу стропильной системы по всем трём способам, необходимо создать условие жёсткого крепления конькового прогона.

    Возведение полумансардной крыши

    Для обеспечения жёсткой фиксации концы конькового прогона вводят во фронтоны полумансарды. Это предупреждает образование горизонтального смещения. При опоре прогона лишь на стойки может образоваться смещение крыши из-за неравномерной нагрузки на скаты. Это произойдет при условии снижения нагрузки на одном скате относительно расчётной.

    Для того чтобы повысить жёсткость системы стропил, используют горизонтальную схватку. Она осуществляется с помощью гвоздевого крепления к стойкам, которые будет поддерживать коньковый прогон. Схватки, как правило, монтируют на высоте 2 метров (отсчёт идет от пола полумансарды). Это позволит исключить возможность образования помехи при движении жильцов. Для второго и третьего способа используют ползун, предполагающий вынос стропила за край стены.

    Для повышения устойчивости безраспорной системы, имеющей наслонные стропила, рекомендуется осуществлять жёсткое крепление низа стоек, которые поддерживают прогон. Это можно сделать за счёт врубки в лежень, закрепив их к перекрытиям. Это предотвратит образование шарнирного узла при упоре нижнего конца стойки в конструкцию, имеющую жёсткое защемление.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

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