Схема стропильной системы мансардной крыши

Расчет стропильной системы мансардной крыши — очень просто о непростых вычислениях

Вместо того чтобы строить капитальный второй этаж, можно обойтись устройством мансардной крыши

Планируете устройство мансарды в подкровельном пространстве? В таком случае нужно знать, что на кровельный каркас приходятся большие нагрузки, которые придется посчитать до начала строительных работ. Я расскажу об основных вычислениях, с которыми вы столкнетесь при проектировании кровельного каркаса. В итоге вы сможете самостоятельно узнать параметры для проектирования крыши.

Кровля для мансарды какой она бывает

Себестоимость строительства такой крыши значительно ниже, чем постройка капитального второго этажа с несущими стенами

Мансардная крыша — это универсальное решение, так как она выполняет функцию ограждающей конструкции и при этом эксплуатируется как полноценное жилое помещение.

Иллюстрации	Разновидности и их описание
	Двускатная кровля. На схеме показан каркас симметричной двускатной крыши. Стропильная ферма образована двумя цельными диагональными балками, соединёнными на коньке.

Стены и потолок жилого помещения образованы затяжкой и боковыми стойками.

Преимущество такой системы — простота расчёта и строительства.
Недостаток конструкции — чердачное пространство эксплуатируется менее рационально в сравнении с ломанной кровлей.

Ломаная щипцовая кровля. В основе стропильной системы применены боковые стойки, установленные на балки перекрытия и соединённые в верхней части затяжкой.

По периметру прямоугольника надстраиваются верхние и нижние стропила, образующие характерный излом по центру ската.

Недостаток конструкции — сложность построения.
Преимущество ломаной крыши — более эффективное использование подкровельного пространства.

Какие нагрузки действуют на мансарду

Иллюстрации	Виды нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85
	Снеговая. Выпавший снег оказывает существенное воздействие на конструкцию кровли.

Эта нагрузка имеет значение при расчете параметров балок перекрытия.

Нагрузка приходится только на пол жилого помещения, в то время как перекрытие в нижней точке боковых стропил остается ненагруженным.

Общий вес кровли. Под общим весом подразумевается нагрузка, которая придется на несущие стены.

Это воздействие формируется весом стропильных ног и рядов обрешетки, весом теплоизоляции и весом кровельного покрытия.

Расчеты давления снега

Схема мансардной кровли с обозначением вертикальной стойки H и коньковых стропил L, которыми будем оперировать при расчетах

Величину снеговой нагрузки рассчитываем по формуле в таблице 1. Для того чтобы найти коэффициент μ, рассчитываем длину вертикальной стойки фермы и делим это число на длину накосного стропила.

Таблица 1. Формула расчета снеговой нагрузки

Согласно полученному числу, находим подходящее значение в левой колонке таблицы 2. В колонке напротив указан угол наклона α. Далее, если α≤30°, то коэффициент μ = 1; если 30° Расчет давления ветра

Таблица 3. Формула расчета максимального ветрового давления

Давление ветра рассчитываем по формуле в таблице 3. За аэродинамический коэффициент берем максимальное значение 0,8.

Таблица 4. Расчет коэффициента изменения ветра на высоте

Коэффициент изменения находим по таблице 4 с учетом особенностей места, где проводится строительство. Нормативное значение Wo можно определить по СНиПу, а можно найти в карте ветрового давления.

Карта ветрового давления

Вставляя в формулу соответствующие значения, вы рассчитаете параметры ветровой нагрузки для той или иной территории. В соответствии с полученным значением можно будет скорректировать угол наклона скатов или еще на стадии проектирования усилить стропила.

Расчет веса кровли

Таблица 5. Вес конструктивных материалов

Чтобы рассчитать нагрузку, которую окажет кровельная система на несущие стены первого этажа, нужно приплюсовать вес диагональных балок, обрешетки, чернового настила и массу изоляционных материалов, включая утеплитель и гидроизоляцию.

Необходимые данные можно найти в таблице 5. Данные представлены из расчета килограммы на квадратный метр кровельного ската.

Таблица 6. Вес кровельного покрытия

К посчитанному весу прибавляем массу кровельного покрытия. Этот параметр указан в таблице 6.

Кроме перечисленных факторов, определяющих вес, нужно заранее решить, будут ли в системе использованы зенитные фонари. Их вес можно узнать у производителя и приплюсовать к посчитанному весу кровли.

Считаем суммарную нагрузку

После того, как все расчеты выполнены, суммируем вес кровли из расчёта килограмм на кв. метр, снеговое и ветровое давление на тот же кв. метр.

Вес людей и мебели в мансардном этаже учитываем только при выборе сечения балок перекрытия. Непосредственно на подбор стропил этот параметр не влияет.

При суммировании параметров нагрузки, нецелые числа округляем в большую сторону. Учитывая максимум ветрового и снегового давления, вы сможете подстраховаться от прогиба или срыва кровельного материала.

Выбираем шаг между стропилами

Таблица 7. Как соотносится ширина сечения и длина стропила с шагом установки

При расчете кровельного каркаса, особое внимание уделяем шагу, с которым будут устанавливаться стропила. Расстояние между соседними балками зависит от длины бруса и от размеров его поперечного сечения. Чтобы упростить расчеты и не прибегать к формулам, предлагаю таблицу 7, где приведены усредненные соотношения интересующих нас параметров.

Обратите внимание на то, что для ломаной крыши, величина шага определяется по длине верхних накосных стропил. Для систем с обычными прямыми скатами учитывается длина от конька до свеса. Шаг между досками обрешетки по всему ломаному скату делается одинаковый.

Расчет стропил с учетом нагрузок

Таблица 7. Формула для расчета давления на погонный метр висячих стропил

Для того чтобы рассчитать сечение пиломатериалов нужно узнать нагрузку на погонный метр каждой балки. Сделать это можно по формуле в таблице 7.

Как рассчитать суммарную нагрузку на площадь ската вы уже знаете, а за шаг стропил условно примем 40 см. Осталось перемножить параметры и получить давление на погонный метр.

На рисунке показано, ширина каких конструктивных элементов нас интересует

Сечение пиломатериалов, которые образуют накосные стропила в верхней части крыши, считаем по следующим формулам:

Н — ширина сечения стропил
В — толщина сечения
R — плотность пиломатериалов (в кг/м²)

Для примера, плотность сосны 2 сорта, которая повсеместно используется для сборки стропил, составляет 130 кг/м².

Таблица 8. Промышленные типоразмеры пиломатериалов

Соотношение толщины и ширины хвойных пиломатериалов, выпускаемых отечественной промышленностью, можно найти в таблице 8. Просчитанные по ранее предложенным формулам параметры поперечного сечения будут усреднёнными, поэтому, если числа не будут целыми, округляем их в большую сторону.

Подведём итоги

Чтобы посчитать параметры стропил, можно применить онлайн калькулятор. Но предложенная в статье инструкция позволяет выполнить расчеты более точно и узнать габариты конструктивных элементов с минимальными погрешностями. Если остались вопросы по вычислениям, задайте их в комментариях к статье.

Источник: obustroeno.com

Стропила для мансардной крыши

Мансарда позволяет расширить пространство дома, выделить место для дополнительных помещений. Сложность самостоятельной установки снижается после изучения материалов об особенностях постройки. Труд владельцев оплачивается стойкостью и красотой, которую получает стропильная система созданной мансардной крыши. В ее возведении вам поможет данный материал.

Опора всей крыши, а значит, основа мансардной конструкции — стропила. Они должны выбираться в соответствии с несколькими параметрами, рассчитывающимися с учетом характеристик материалов. Параметры выбора следующие:

Нагрузка. Сумма веса всего, из чего состоит мансардная крыша, к которой прибавляется 10% для избегания погрешности. Стропила должны выдерживать вес совокупности всех материалов, а также нагрузку снега в зимний период, порывов ветра в любое время года.
Скорость установки. При постройке быстровозводимых зданий лучше применять металлические стропила, устанавливающие специалистами в кратчайшие сроки.
Простота установки. В данном пункте вновь выигрывают тонкостенные металлические стропила.
Стоимость материала. Поскольку металл априори стоит дороже, а сложность передовой конструкции мансардных крыш умножает цену, деревянные стропила значительно дешевле. По этой причине они выигрывают в случае самостоятельной постройки мансарды.

Далее, как более традиционный вариант, будут рассматриваться деревянные стропила. Помимо указанных двух видов существуют и комбинированные строения, но стропильная система мансардной крыши редко возводится с их помощью. Ниже приведены различные схемы систем, которые могут пригодиться при постройке собственной мансарды.

Выбор вида мансарды

Чердачные помещения имеют несколько видов, разнятся по устройству утепления и прочности конструкций, а также виду кровли. Утепленная мансарда подходит тем, кто собирается сделать из нее жилое помещение, используемое круглый год. Что касается холодного чердачного помещения, оно подойдет владельцам дач.

Типы построек мансарды различаются в зависимости от наклона и формы стен:

Вертикальные.
Отвесные.
Треугольные со скошенной крышей.
Сложные формы, которые, в общем, называют ломанными.
Одноуровневые.
Двухуровневые.
Симметричный вид стен.
Стены асимметричной конструкции.

Данные параметры помогут определить тип мансарды. В статье рассмотрены три самых частых из них:

Владельцам же домов по индивидуальным проектам основные характеристики позволят создать свой уникальный дизайн.

Разработка индивидуального проекта

В собственном доме хочется создать максимальную уникальность. Как в случае выбора собственной формы, так и при использовании одной из нижеприведенных схем, владельцу во избежание проблем нужно сделать четкий план постройки. Требуется подогнать общие чертежи под свой дом, произвести перерасчет параметров с учетом новых материалов. Для успеха соблюдайте следующие советы, рассказывающие, как сделать проект правильно:

Создайте мансарду такой высоты, чтобы можно было не только находиться в сидячем положении, хранить вещи, но и спокойно ходить. Особенно актуально в случае жилого пространства.
Соблюдайте размеры чердака. Не делайте его чересчур большим, иначе здание будет выглядеть некрасиво.
Не используйте широкие скаты крыши, иначе будут перекрываться окна и комнаты станут затемненными.
Стропильная система мансардной крыши требует чертежи. Не экономьте время на наглядном плане, он поможет при постройке.

Классическая схема

Чаще всего выбирают мансарду с пятиугольной крышей, ведь данная схема стропильной системы мансардной крыши дает пространство большее по размерам, более функциональное. Используются подпорки, которые создают стены помещения. Легче всего описать конструкцию при помощи нескольких геометрических фигур:

Прямоугольник. Это — центр мансарды, пространство, которое можно применять в любых целях.
Прямоугольные треугольники: по одному слева и справа. Это пространство уже не так универсально.
Потолочная часть — треугольник с равными сторонами.

Данная стропильная система у мансардной крыши не отличается оригинальностью. Если вы хотите создать на своем участке нестандартную, возможно, дизайнерскую мансарду, то ниже — список других схем, менее распространенных.

Треугольная схема

Это самый простой, пусть и не самый лучший способ создания. Благодаря отвесным скатам крыши снег почти не остается на ней, вследствие чего нагрузка уменьшается. Но в то же время жилого места становится меньше. Особенности и правила возведения треугольной мансарды:

Опора — мауэрлат. На него переносят вес стропил, наклонных по виду.
Верхняя часть опор крепится к левому и правому прогонам.
Применяются и висячие стропильные арки, необходимые для потолочной части.
При использовании висячих стропил и условии, что они являются основой для пространства длиной более чем 3 метра, используется подвеска. Она устанавливается в центре. Подвеска не является опорой, поэтому логичен следующий пункт.
Подвеска не строится по принципу опорной стойки.
Учитывая, что постройка подвержена падению из-за порывов ветра, нужно дополнительно ее закрепить. С этой целью стропилины прикрепляются к стенам при помощи скруток.
Стропилины нижней части опираются на перекрытие.
Стойки врезаются сразу в балки, учитывая, что перекрытие деревянное.

Блочный тип

Перекрытие становится опорой для заранее подготовленных блочных модулей. Самое большое преимущество данной системы в сборке — она простая и проводится на земле. Своими руками создавать данный тип гораздо легче, чем остальные. Важны при этом два момента:

На земле легче соединить элементы и провести более крепкое скрепление
В условиях высоты человек волнуется, при этом снижая качество всей постройки. На земле же погрешности не только реже возникают, но и более заметны.

В то же время есть и недостаток. Стропила мансардной крыши довольно тяжелы, что затрудняет подъем конструкции на этаж, и произвести его можно только при помощи бригады из 4 и более человек. Облегчается задача для тех, кто обладает специальной подъемной техникой, но таких единицы.

Составление проекта.
Создание рам — основ стен мансардного помещения. Продольные части — замена стандартным прогонам и лежням. Они, а также стойки, доставляются к месту сборки — ровной земляной поверхности.
Далее отмечаем места, куда будут крепиться опорные конструкции боковин. Они должны иметь вид линий, которые при последующей пилке создают гнезда для закрепления.
Установка и фиксация на короткий срок. Для второго применяются распорки; помимо скрепления с местом к раме присоединяются балки.
Балки должны иметь гнезда для соединения со стропилами в мансардной крыше. В качестве инструментов берутся бензопила и стамеска.

Важно! Гнезда для стропил должны находиться на одной линии, иначе конструкция получит косой вид.

На земле также создается верхний ярус стропил чердака. Основание полученной конструкции является одновременно растяжкой в рамках мансардной системы. С краю от основы создаются гнезда. Не забудьте определиться с шипами на нижних половинах стропилин.
Проводится сцепление всех элементов верхней части между собой: в этом поможет деревянное дополнение для узла конька. Нелишним будет монтаж дополнительного ригеля.
До перемещения на мансардную крышу создаются заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. Раскроить их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливать следует только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
Примеряется нижняя стропилина к торцу. Форма шипа прорисовывается в зоне ее нижней пятки, повторяя конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаются шипы.
Верхний ярус перемещается на крышу вместе со стропильными ногами нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязке стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы наглядные схемы для мансардной крыши, представляющие конструкцию.

Приведенные варианты схем мансардных помещений универсальны: владельцы домов смогут выбрать тот, который больше остальных отвечает их требованиям. Независимо от типа мансарды главное — правильные материалы и монтаж стропильной системы. Тогда постройка прослужит долго и будет безопасна для жильцов.

Источник: stroicod.ru

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:

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

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.
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.
Устанавливают стропильные ноги, соблюдая промежуток между ними, равный 60 –200 сантиметров.
Прежде всего, монтируют крайние к фронтону стропила мансардной крыши. Потом при помощи уровня осуществляют установку других элементов конструкции.
В верхней части каркаса соединяют между собой стропила.
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.
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:

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.
Осуществляя крепление каркаса мансарды, задействуют специальные гвозди, металлические скобы и обвязку из проволоки.
Влажность деревянных элементов для сооружения крыши с мансардой не должна превышать 15%.
Все пиломатериалы нужно подвергать обработке препаратами и составами с антисептическим эффектом, предохраняющими от гниения.
При строительстве кровли с мансардой оптимальным выбором считается хвойная древесина, менее подверженная воздействию влажного воздуха.
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.
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:

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.
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.
Поскольку устройство теплоизоляции приведет к появлению конденсата в месте соприкосновения холодной среды и теплой, применять пароизоляцию следует в обязательном порядке.
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: kryshadoma.com

Стропильная система мансардной крыши

Прикидываем цену стропильной системы еще до строительства

Материалы для стропильной системы мансардной крыши

Виды стропильных систем мансардных крыш

Стропильная система разная для каменного и деревянного дома

Расчет и проектирование

Коротко о главном

На крышу дома идет высокая нагрузка. От ветра, снега, отделки внутри – все оказывает давление. Его принимает и распределяет стропильная система. Чем качественнее она сделана, тем дольше и лучше прослужит дом.

Рассказываем важные моменты создания стропильной системы мансардной крыши:

как оценить затраты на проект;
из чего строить;
какое устройство у стропильной системы;
какие виды бывают;
какие нюансы возникают из-за материалов дома.

Узнайте, как сделать надежную крышу, которая выдержит затяжной снегопад и шквальный ветер.

Прикидываем цену стропильной системы еще до строительства

Начнем с главного – бюджета. Его можно прикинуть до первых чертежей и расчетов.

Представьте будущий загородный дом:

Какая у него крыша? Большая, с множеством эркеров, выступами в разных местах, непонятной формой – увеличит стоимость стропильной системы. Простая, двухскатная, без излишеств – снизит. Сложнее крыша – дороже расчеты, материалы, строительство и эксплуатация.
Какое финишное покрытие? Чем тяжелее, тем больше нагрузка на стропильную систему и выше расходы. Мягкая кровля и металлочерепица экономят деньги. Цементно-песчаная или керамическая черепица тяжелая, поэтому придется делать более массивную и дорогую конструкцию.
Какой угол наклона кровли? Все зависит от баланса между ветровыми и снеговыми нагрузками. Чем больше угол наклона, тем быстрее скатывается снег и меньше давления от него. Но растет парусность и нагрузка от ветра. Вам важно знать, что чем больше всего давит на крышу, тем надежнее и дороже нужна стропильная система.
Как выглядит мансарда – везде балки стропил или они закрыты для красоты? Декоративная отделка – это расходы сами по себе и нагрузка на стропильную систему. Без нее будет дешевле.
Какие свесы у крыши? Чем они короче, тем меньше расходы. Потому что ниже нагрузка на стропила.
Какой размер дома? Больше 6 метров в ширину и хотите мансарду без опор – тогда нужны фермы. Их расчет, проектирование и производство будут дороже.

Если коротко – чем сложнее конструкция крыши, тем больше платить. Убираете каминные трубы, эркеры, снижаете наклон скатов и экономите. Но не всегда, поэтому нужно смотреть расчеты.

Материалы для стропильной системы мансардной крыши

Сделать стропильную систему двухскатной или ломаной мансардной крыши можно из дерева, готовых ферм и клееных балок, металла. Подходящий вариант выбирают с учетом нагрузок, стен дома, бюджета.

Дерево – стандартный выбор. Обычно берут сосну или ель. Они недорогие и прочные.

Брать нужно дерево без сучков, гнили, обзола, трещин. У дерева с пороками низкая прочность. Пару лет стропила прослужат и сломаются.

Дерево предварительно нужно высушить. Лучше взять материал камерной сушки, где влажность точно ниже 20%. Такое дерево не меняет геометрию.

Если взять слишком влажную древесину, то ее усушит или скрутит при высыхании. Это деформирует кровлю. Придется все делать заново и потратить больше денег.

Фермы и клееные балки – дороже, но проще и надежнее. Их изготавливают на заводе по чертежам. Каждая деталь точно соответствует тому, что нужно. Так исключают ошибки при подгонке пиломатериала прямо на строительной площадке.

Фермы рассчитывают, чтобы они ложились на наружные стены. Им не нужны дополнительные опоры, так что вы выигрываете пространство в мансарде.

Фермы приезжают уже готовыми деталями. Все пронумеровано и с инструкцией по сборке. Остается поставить стропильную систему на стены, сделать обрешетку, кровельный пирог и саму кровлю.

Фермы до 6 метров устанавливают вручную. Если строите широкий дом, то здесь ждут дополнительные расходы. Потому что для больших ферм нужно заказывать подъемник. Вручную их поднять не получится.

Некоторые заводы делят большие фермы на несколько элементов. Потому что иначе их не довезти до строительной площадки. Выбирайте качественную бригаду для сборки таких ферм. Потому что любая ошибка снизит прочность стропильной системы.

Металл – непопулярный материал. Он прочнее дерева, не боится гниения и грибка. Но высокая теплопроводность перекрывает эти преимущества. Быстрый нагрев и остывание требуют хорошей теплоизоляции. Иначе из-за разности температур на поверхности металла появится конденсат и испортит дом.

Для создания металлической стропильной системы можно использовать легкие стальные тонкостенные конструкции. Это каркас с низким весом, который дает малую нагрузку на стены.

Он долговечный. Производители заявляют до 100 лет службы без какого-либо ухода.

Его просто монтировать. На строительную площадку приезжают готовые к сборке элементы с одинаковым размером.

Но такой же качественной теплоизоляции, как с деревянными стропилами не получится. Можно поэкспериментировать с термопрофилем, который создан специально для защиты от промерзания. Это дорого, но зато сможете использовать металл в крыше мансарды.

Продлеваем срок службы стропил

Обрабатывайте все поверхности, чтобы стропильная система двухскатной мансардной крыши из дерева прослужила долго.

Покрывайте все антисептиками. Они дезинфицируют дерево и останавливают процесс гниения. Производители заявляют срок службы антисептиков от 20 до 35 лет. Все это время дерево должно простоять без гнили.

Используйте антипирены. Они замедляют распространение огня и увеличивают огнестойкость дерева. Обычная балка потеряет прочность через 15-20 минут горения. Обработанная – через 40-50 минут. В 2 раза больше времени на спасение в пожаре.

Обрабатывать желательно все деревянные конструкции. Но особенно хорошо пройдитесь по стропилам рядом с источниками высоких температур: горячими трубами, дымоходами.

Средний срок службы антипиренов от 30 до 40 лет. Потом их нужно обновить.

Небольшой блок с пояснениями про основные узлы мансардной крыши, без которого дальше идет что-то на непонятном языке.

Мауэрлат. Это такая балка из дерева, которая лежит на стене. Она создает переход от деревянной конструкции стропил к кирпичной стене. Используют в домах, которые не из дерева, чтобы равномерно распределить нагрузки.
Лежень. Принимает на себя нагрузку от стоек и перераспределяет ее. Это защита от точечного давления. Принцип действия, как у снегоступов – чем больше площадь воздействия, тем меньше шанс провалиться под снег. Лежень точно также не дает пробить стойке пол.
Прогон. Горизонтальная балка для поддержки стропил. Не дает им прогнуться от давления со стороны кровли. Увеличивает жесткость обрешетки, чтобы она оставалась на месте при нагрузках.
Стойки и подкосы. Держат прогон, чтобы не прогнулся уже он. Передают нагрузку дальше на лежни.
Затяжка. Используется в висячей стропильной системе. Стягивает стропила, чтобы они не разъехались в стороны от нагрузок.

Теперь идем дальше. Вы поймете, почему заниматься конструкцией стропил мансардной крыши должен опытный строитель.

Виды стропильных систем мансардных крыш

Есть два вида стропильных систем мансардной крыши: наслонные и висячие.

Наслонные стропила универсальны. Неважно, какого размера дом – они подойдут.

Особенность конструкции в использовании лежня и стоек. Лежень – кладут параллельно мауэрлату, если его используют. На него опирают стойку. В результате нагрузка перераспределяется. Появляется дополнительная поддержка стропильных ног.

Наслонная система простая, но в центре комнаты будут стойки. Придется их обыгрывать при создании интерьера.

Посмотрите на картинку, чтобы понять, как все это работает. Чтобы представить финальный вариант, мысленно закройте все наклонные поверхности кровлей снаружи и отделкой внутри.

Висячие стропила подходят для крыш с шириной до 6 метров. Для больших размеров не хватит прочности. Нужно использовать фермы, если хочется мансарду без стоек.

Висячие стропила крепят на несущие стены и коньковый прогон. В результате на них воздействует распирающее усилие. То есть они всегда стремятся разъехаться в разные стороны.

Чтобы держать стропильную систему мансардной крыши на месте, устанавливают затяжки. Они скрепляют ноги между собой и компенсируют распирающее усилие.

Чем выше ставите затяжку, тем прочнее она должна быть. Иначе давление порвет дерево. Крыша сломается.

Иллюстрация, чтобы вы представили висячую стропильную систему.

Полезный совет для шага стропил мансардной крыши

Планируете использовать утеплитель, который привозят в рулонах или матах? Тогда подбирайте шаг стропил мансардной крыши так, чтобы он был на 1 сантиметр меньше утеплителя.

Это упрощает укладку материала. Нет свободного места – не появится зазоров. Это дополнительная защита от появления мостиков холода и росы в кровле. Так что ваша крыша прослужит дольше.

Для мансардного этажа наклон стропил от 35 градусов

Помните об угле наклона стропил больше 35 градусов. Он нужен вне зависимости от выбранного типа стропильной системы.

Если сделаете меньше, то получите холодный чердак. На нем невозможно сделать мансарду, так как высота этажа будет слишком маленькой.

Источник: www.mansarda.ru

Оборудование стропильной системы мансардной крыши: чертежи

Навигация по странице

Чердачное помещение, оборудованное под мансарду, является одним из вариантов увеличения полезной площади дома. Крыша такого помещения должна быть прочной, а ее стропильная система выдерживать большие нагрузки. [toc>

Разновидности конструкций крыши, преимущества и недостатки

При строительстве мансарды используется стропильная система, которая отличается формой и типом конструкции.Кровля может быть:

Двухскатная. Самый простой способ монтажа конструкции – симметричная щипцовая крыша.

Она имеет фронтальный вид в форме треугольника. Если ширина дома не превышает 6 метров, то угол наклона в такой крыше может быть в пределах 45 градусов. При ширине дома более 6 метров угол должен быть увеличен до 60 градусов.

Преимуществом такой мансардной крыши является легкость и быстрота монтажа, надежность конструкции и ее возможность выносить значительные нагрузки.

Недостатком является маленькое пространство внутри помещения, что не позволяет спроектировать большую мансарду

Установка стропильной системы двускатной крыши

Трехскатная и четырехскатная. Имеет еще другое название – несимметричная, имеющая скаты разного наклона и длины.

Преимуществом такой кровли является красивый дизайн и оригинальность.

Недостатком служит то, что такая крыша стоит намного дороже и имеет сложную форму, которая требует скрупулезного расчета.

Ломаная двускатная. Скаты такой мансардной конструкции имеют две части, расположенные под разными углами наклона.

Преимуществом ломаной кровли является то, что в этом варианте можно использовать чердачное помещение под мансарду с максимальной отдачей. Кроме этого, стропильная система ломаной мансардной крыши является наиболее экономичной.

Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
Вальмовая. Представляет собой трапециевидные скаты с обеих сторон длинной крыши и треугольные скаты с обеих сторон короткой.

Преимуществом полувальмовой и вальмовой крыш является то, что они, благодаря отсутствию фронтонов, способны нести значительные нагрузки. Они имеют низкую парусность. Стропильная система таких крыш дает возможность монтировать свес значительных габаритов, который будет служить защитой от атмосферных явлений. Конструкция таких крыш более прочная.

Недостатком является сложность при монтаже. Вальмы уменьшают общее пространство мансарды. Вальмовые и полувальмовые крыши требуют наличия окон, которым надо уделить особое внимание еще на этапе проектирования. Окна, расположенные в самом скате, проще в изготовлении и монтаже, но должны быть закрыты при атмосферных осадках. Вертикальные оконные проемы намного удобнее, но их оборудование и монтаж намного сложнее.

Проектирование стропильной системы длявальмовой крыши https://www.youtube.com/watch?v=bATB9PZEA1o

Материал для стропильной системы

Материалы, которые используют для изготовления несущих элементов конструкции, должны быть прочны, выдерживать перепады температур, иметь небольшой удельный вес и обладать стойкостью к влаге. Наиболее приемлемым материалом является древесина. Под изготовление конструкции выбирают хвойные породы с высокой прочностью и минимально поддающиеся гниению. Такими могут быть лиственница, сосна или ель. Готовый брус необходимо обработать антисептиком и огнеупорным материалом. Также, стропильная система крыши может быть изготовлена из клееного бруса, но это повлечет увеличение длины прогона.

Стропильная система может изготавливаться из легких металлических конструкций. Такой вариант крыши легко монтируется, прост в эксплуатации и уходе, но стоит значительно дороже.

Основные элементы стропильной системы

Основой, на которую монтируют внутреннюю и внешнюю обшивку чердачного помещения, является стропильная конструкция. Часто встречаются случаи, когда внутреннее пространство между кровлей и обшивкой служит для прокладки разного рода коммуникаций.

Конструкция состоит из следующих частей:

Стропила. Являются одним из главных элементов каркаса всей конструкции. От их формы и количества зависит угол наклона ската, схема, устойчивость и прочность конструкции.
Прогоны. Предназначены для соединения стропил.
Мауэрлат. На него монтируются стропила. Выполняет функции фундамента для всей мансардной конструкции, равномерно распределяя нагрузку на здание по всему своему периметру.
Обрешетка. Обшивочный материал, монтируемый на стропила, на который крепится кровля. Кроме этого, увеличивает жесткость всей конструкции.
Конек. Место верхнего крепления скатов мансардной кровли.
Опорная стойка, подкос. Распорные элементы, которые укрепляют стропила.
Лежень. Брус между фронтальной стеной и перекрытием. Монтируется параллельно коньку. Служит основой для крепления подкосов и стоек. Придает прочности и устойчивости стропилам.
Затяжка. Крепежная деталь, предназначенная для фиксации стропил.
Кобылки. Кусок бруса, который удлиняет стропилы, чтобы сделать свес крыш необходимой длины.
Свес крыш. Нижняя часть кровли, которая выходит за стены. Предназначена для предохранения стен и фундамента от воздействия атмосферных осадков.

Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

расчет угла, под которым будет установлена кровля;
определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
вычисление размеров обрешетки;
расчет площадей скатов;
определение массы материалов, необходимых для кровли;
вычисление нагрузки и массы утеплителя;
установление необходимой дистанции между стропилами.

Важно! Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

L = затяжка / 2cosinus А = 4 / 2х0.86 = 2.3 метра.

Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки.В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – 1.025, от 60 градусов и выше – отсутствует.

Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
для металлочерепицы – 60 см;
для профнастила – 90 см.

Источник: metasold.com

Press ESC to close