Виды и схемы стропильных систем — выбираем оптимальный вариант

Как говорят опытные строители, мансарду можно обустроить в доме, была бы крыша. Вид крыши влияет, насколько эта мера увеличит полезную площадь, комфортно ли пользоваться этим помещением и работы какой сложности потребуются. Распространёнными видами крыш для обустройства жилого подкровельного помещения считают двускатную я прямыми и ломанными скатами.

Стропильная система мансардной крыши конструируется таким образом, чтобы освободить пространство в центре, где высота потолков достигает приемлемой высоты, разместив основную массу опорных элементов по краям. Эта статья расскажет, из чего состоит каркас кровли, как выбрать оптимальный вариант конструкции и правильно выполнить монтаж.

ul

Содержание

Стропильная ферма – устойчивость и надежность

При выполнении отделки крыши используют различные виды и типы строительных материалов:деревянная, направляемая кровля, черепица, металлочерепица и т.д. Однако перед проведением отделочных работ необходимо возвести прочную несущую строительную конструкцию. Основная задача такой основы – обеспечить надежность и устойчивость возводимых крыш.

Качественная конструкция, состоящая из стропильных и подстропильных ферм, сможет выдержать значительные нагрузки веса кровельного «пирога», воздействие ветра или массу выпавших атмосферных осадков.Обратите внимание!

Основное требование к выбору материалов и типу конструкции стропильных ферм – устойчивость, прочность и надежность.

ul

Основная классификация стропильных ферм

При выборе конструкции и материала доя возведения скелета крыши важно учитывать материал возведенных стен. Несущие конструкции могут опираться на металлические и железобетонные колонны, подстропильные фермы или кирпичные стены.

Основные признаки стропильных ферм позволяют классифицировать конструкции следующим образом:

  • очертанию поясов;
  • конструктивному оформлению;
  • статической схеме;
  • типу решетки.

Очертание поясов является наиболее существенным критерием определения типа ферм. Очертание пояса зависит от конструкции кровли, размера перекрываемого пролета, нагрузки. Уклон верхнего пояса, как правило, определяет материал кровли.

Стропильная ферма - фото

В современном промышленном строительстве при возведении плоской кровли применяют фермы с параллельными поясами. Кровля из стальных или асбестоцементных листов подразумевает возведение трапециевидной несущей конструкции. В гражданском строительстве используются треугольные виды остова.

При любых очертаниях поясов используются различные системы решетки. Например, наиболее рациональным вариантом при выборе трапециевидного и параллельного пояса является треугольная решетка с усилением в виде дополнительных стоек.

Кроме этого варианта широко используются решетки со шпренгелями или балочная разрезная схема.

В зависимости от вида конструктивного оформления различают фермы:

  • легкие (одно- стенные) — наличие в узлах одной фасонки;
  • тяжелые (двух- стенные) — наличие двух фасонных листов.

Обратите внимание!

Для строительства большепролетных зданий (ангары, сборочные цехи и т.д.) используют тяжелые фермы. В таких промышленных строениях остов выполняет роль ригелей рамных систем.

По материалу изготовления различают:

  • металлические стропильные фермы;
  • деревянные;
  • комбинированные (смешанные).

ul

Какую форму стропильных ферм выбрать?

Обратите внимание!

Для определения наиболее оптимального варианта формы стропильной фермы учитывайте основные определяющие моменты:

  • основной материал покрытия кровли;
  • угол уклона кровли;
  • наличие потолочных перекрытий.
  • особенности типа соединения элементов ферм.

Например. При устройстве плоской кровли, с наружным покрытием битумными рулонными материалами оптимальный вариант фермы – трапеция или прямоугольник.Если кровля имеет угол наклона больше 12 градусов, а также для тяжелых покрытий специалисты рекомендуют подбирать треугольные фермы.Обратите внимание!

При расчете высоты стропильной фермы используется формула, соответствующая выбранной форме.

  • форма « треугольник» – 1/5*L;
  • форма «прямоугольник» – 1/6*L, где L — длина пролета.

Монтаж крыши

В строительстве частных домов наиболее распространена треугольная стропильная ферма. Для создания одно и двускатных крыш (различный угол наклона) используют различные комбинации с наклонными стропилами, выбирая металлические стропильные фермы или деревянные.Необходимая устойчивость ферм достигается путем установки дополнительных связок для нижнего и верхнего пояса. Такие связки, как правило, изготавливают из досок.Обратите внимание!

Для возведения двускатной крыши загородного коттеджа, рассмотрите вариант фермы с висячими стропилами.

ul

Фермы из деревянного массива – основные преимущества и правила выбора

Деревянные фермы

Деревянная ферма для крыши- наиболее распространенный вариант, удовлетворяющий большинство требований.

Фермы из деревянного массива используют при строительстве:

  • мансардных крыш домов;
  • спортивных, сельскохозяйственных, коммерческих, промышленных сооружений;
  • реконструкции плоских крыш зданий различного назначения.

Деревянные стропильные фермы по сравнению с другими видами конструкций имеют ряд преимуществ:

  • простота и автоматизация производства;
  • оптимальная скорость выполнения проектировочных работ;
  • простота проведения монтажа (готовые элементы конструкции);
  • возможность реализации различных дизайнерских идей (конфигурации, формы);
  • относительная легкость веса (при сравнении с металлоконструкциями);
  • возможность использования при больших пролетах (максимальная длина 18 метров);
  • простота и возможность утепления;
  • высокие технологические характеристики и эксплуатационные показатели;
  • I группа пожарной безопасности (соответствующая обработка в заводских условиях);
  • экологичность материала.

Обратите внимание!

При выборе готовых деревянных конструкций важно обратить внимание на обработку стройматериала в заводских условиях антипирирующими и антисептирующими средствами.

Качественная обработка древесины позволит исключить возможность появления древоразрушающих грибов, гнили и заражение древоточцами.

ul

Особенности несущей конструкции металлических стропильных ферм

Металлические стропильные фермы

Для повышения жесткости кровли, как правило, используют стропильную систему, изготовленную из металла.Кроме этого, такой вариант системы широко используется при создании стропильной фермы, длина которой превышает 10 метров. В этом случае на стальные заменяют не только сами стропила, а и опоры коньков и брус мауэрлата. Вместо деревянного соединительного элемента производят укладку с помощью швеллера, а крепление стропильных ног производят с использованием приваренных уголков.Стальные стропильные фермы обладают целым рядом преимуществ:

  • высокая степень прочности;
  • устойчивость к гниению и саморазрушению;
  • длительность срока службы;
  • возможность применения при перекрытии помещения большой высоты и площади.

Однако кроме преимуществ такие металлические конструкции обладают и рядом недостатков:

  • большой вес конструкции – особые требования к использованию спецтехники при подъеме на нужную высоту;
  • низкий уровень сопротивляемости материала высоким температурам;
  • высокая стоимость материала изготовления.

Металлические стропильные фермы изготавливают используя классические профили, спаренные уголки и другие элементы.

ul

Основные виды стропильных ног (стропил)

Независимо от вида стропильной конструкции и основного материала изготовления основным элементом являются стропильные ноги (стропила). В существующей классификации проведено разделение на две группы стропил:

  • наклонные;
  • висячие.

Стропильная система крыши

При строительстве мансард, как правило, используются висячие стропила.Особенностью установки висячих стропил является закрепление на две крайние опоры, например, на стены здания. В этом случае промежуточные опоры не используются. Особенностью эксплуатации таких стропильных ног является работа на изгиб и сжатие. Данная конструкция обладает значительным горизонтальным распирающим усилием, передающиеся стенам. Для уменьшения усилия используется затяжка. С этой целью применяются железобетонные металлические балки.В зданиях со столбчатыми промежуточными опорами или средней несущей стеной используют наклонные стропила. Такой вариант предполагает опору концов конструкции на наружные стены дома. Средняя часть стропильной конструкции опирается на опоры или внутреннюю стену. Такие стропила работают только на изгиб (принцип работы балки).

ul

Основное значение использования мауэрлата

Обратите внимание!

Технология установки стропил предполагает опору не стены, а на дополнительно установленный опорный брус (мауэрлат). В деревянных постройках такой опорой является верхний конец сруба (брус, бревно).

Для блочных или кирпичных стен устанавливается такой брус при расположении заподлицо с внутренней поверхностью. При таком варианте с наружной стороны мауэрлат ограждается выступом из основного строительного материала.

ul

Установка стропильных систем – расчет нагрузок

При установке стропильных систем важно не только правильно выбрать форму конструкции и материал изготовления. Одним из основных критериев надежности конструкции является грамотный расчет нагрузок.Все возможные нагрузки на крышу дома подразделяются на три группы:

  • временные (возможный вес снега, людей, ветра и т.д.);
  • постоянные (вес кровельного пирога);
  • особые (сейсмическая нагрузка).

Стропильная система (фермы и балки) представляет собой несущую конструкцию, состоящую из многих элементов. Независимо от выбора формы и конструкции – это технологически сложный процесс, основным этапов которого является проектирование.Именно на этом этапе производится расчет, который ляжет в основу всей безопасности конструкции на весь эксплуатационный период. Данный расчет представляет собой сложные вычисления, в основу которых заложены специфические профессиональные знания.Провести качественные расчетные мероприятия могут только профессионалы – инженеры, архитекторы, проектировщики и специалисты-монтажники. Проводить такие работы самостоятельно, означает увеличить риск нарушения требований безопасности несущей конструкции.  Кроме этого, возможны нарушения архитектурных форм крыши, а также значительное увеличение расходов на проведение ремонтных работ.

ul

Элементы стропильной системы двускатной крыши

Двускатная крыша состоит из двух ровных плоскостей в виде прямоугольников, составленных вместе так, чтобы образовывать угол. Угол подбирается в основном исходя из погодных факторов: на более крутой крыше меньше задерживаются снег и дождь. С двух других сторон образуются фронтоны – элементами крыши они не являются, заполняются кирпичом или обшиваются к примеру деревом.

Вся совокупность поддерживающих и опорных фрагментов – досок и балок, называется стропильной системой. В двускатной крыше устройство стропильной системы включает такие виды составляющих:

  • Мауэрлат – основание, удерживающее всю систему, изготавливается из бруса сечением не меньше, чем 100–150 мм. Опирается на стены и передает им нагрузку.
  • Стропила – каркасные составляющие. В качестве материала применяются доски из того же дерева с размером 50*100 мм. При монтаже они образуют треугольник – основной несущий фрагмент каркаса. Дистанция между ними определяется массой кровли и варьируется от 60 до 120 см.
  • Затяжка – нижняя часть треугольника, скрепляет стропильные ноги. Обычно изготавливаются из дерева, но в отдельных случаях – из металла. Применяется при разработке стропильной системы висячего вида.
  • Прогоны – деревянные поперечины, скрепляющие стропильные ноги.
  • Конек – объединяет скаты в месте стыка.
  • Стойки – вертикальные опоры, используются для поддержки стропил и передачи давления. Материал – брус такого же сечения, как и для мауэрлата. Монтаж стропильной системы в этом случае сложнее, но и двускатная крыша более надежна.
  • Лежень – конструктивный элемент наслонной крыши. Укладывается на внутреннюю перегородку, если она есть.
  • Кобылки – отрезки досок, формирующие скат. Применяются при распорном способе установки или в целях экономии: в этом случае стропила могут быть меньше по длине.
  • Обрешетка – основание для укладки кровли, изготавливается из досок или фанеры. Закрепляется перпендикулярно стропилам. По весу кровли выбирается тип настила – сплошной или разреженный.

ul

Разновидности стропильной системы

По сути дела, главной задачей конструкции является передача нагрузки. Степень жесткости каркаса определяется величиной нагрузок, а, значит, и применение тех или иных деталей. Чем крупнее здание и сложнее условия, тем более надежным должен быть каркас.

Но для двускатной крыши выделяют два вида стропильной системы. Применение их определяется архитектурой строения:

  1. Висячая – передача нагрузки производится только на капитальные стены, дополнительные поддерживающие детали не используются. Жесткости здесь добиваются, устанавливая стойки, ригели и подкосы. Виды и число поддерживающих составляющих рассчитываются в зависимости от длины пролета. Так при величине до 7 м монтаж каркаса включает в себя затяжку и ригель в верхней части треугольника. При длине до 12 м монтируется стойки и подкосы, больше 12 м – вертикальные стойки, ригели и подкосы. Усиленные каркасы возводятся, если предполагается устройство мансардных помещений.
  2. Наслонная – сооружается в том случае, когда в доме есть внутренние капитальные перегородки. Система устраивается таким образом, чтобы нагрузка приходилась и на эту внутреннюю стену. Для этого на мауэрлат закрепляется лежень, а на нем монтируются вертикальные балки.

Цена стропильной системы двускатной крыши определяется степенью сложности проекта и размерами здания. Чем более жесткая конструкция возводится, тем больше будет стоить проект.

ul

Наклон крыши

При разработке схемы стропильной системы для двускатной крыши особое внимание уделяется углу наклона. Величина его напрямую зависит от климатических условий.

  • При устойчивых ветрах сооружаются более пологие крыши. Таким способом избегают части аэродинамических нагрузок и предупреждают возможность срыва кровли.
  • При обильных осадках – дождь, снег, предпочтительнее монтировать крышу с более крутым углом наклона, так как она не удерживает на своей поверхности снег и дождь.
  • Максимальный угол строительные нормы не ограничивают, минимальный составляет не менее 5 градусов. Материал кровли также закрепляется не при всякой величине угла, на что нужно обратить внимание.

ul

Разработка проекта

Расчет стропильной системы двускатной крыши требует чертежа. Желательно выполнить его с соблюдением масштаба: схема проще корректируется и помогает в вычислениях. При этом учитывается рекомендованная высота конструкции – 1/3 от длины постройки, угол ската и виды кровли. Вычисления проводятся в два этапа: оценка нагрузок и вычисление объема материалов.

Что составляет нагрузку

Виды нагрузок классифицируются как временные и постоянные. К первым относится давление, которые создает ветер и осадки – учитываются средние показатели. Вторые представляют собой совокупную массу всех составляющих крыши.

Постоянные нагрузки требуют лишь тщательного учета веса и объема материала. Временные вычисляются по методу повышающих коэффициентов. Сложное устройство и тяжелые климатические условия предполагают обращение к специалисту. Цена на расчеты вполне доступна, конструкция разрабатывается профессионально, а грамотный проект избавит от ошибок при работе.

Нагрузка на стропильную систему состоит из:

  • массы кровли;
  • веса обрешетки;
  • массы теплоизолятора, паро- и гидроизоляционной прослойки;
  • веса потолочной отделки;
  • размерных параметров: длины стропил, пролета, угол наклона ската;
  • ветровой нагрузки – рассчитывается с учетом повышающего коэффициента, так как она изменяется в зависимости от положения ската;
  • снеговой – зависит от климата региона. Средняя величина содержится в справочнике. На результат влияет величина угла ската. Так, при 30 градусов, используется уже понижающий коэффициент, так как снег не задерживается на наклонной поверхности, а, значит, его массу можно не учитывать.

Расчет материалов для стропильной системы

По готовому проекту стропильной системы двускатной крыши вычисляется нужное количество бруса, тепло-. и гидроизолятора, досок или фанеры.

Общие рекомендации таковы:

  • брус для мауэрлата, леженя, вертикальных опор – минимум 100 х 100 мм;
  • для прогонов и затяжек нужен брус с сечением в 50 х 100 мм;
  • ригели, подкосы, кобылки вырезаются из бруса размером не менее 100 х 100 мм.

Число стропил вычисляется путем деления общей длины пролета на шаг между стропилами.Схема, выполненная с соблюдением масштаба очень удобна для расчета подпорных и поддерживающих составляющих. Измерить величину угла на эскизе значительно проще, чем вычислять по тригонометрическим формулам.

ul

Содержание

  • «Скользящая» система крепления стропил
  • «Жесткая» фиксация
  • Усиление стропильной конструкции деревянного дома

Крыша дома должна совмещать в себе эстетичность и красоту, а также надежность конструкции. Под последним подразумевают, в частности, ее способность противостоять как внешним нагрузкам (тяжести снега и давлению ветра), так и внутренним нагрузкам – весу собственных элементов и кровли.

Для долговечности крыши очень важно, чтобы ее стропильная система была грамотно построена. К изготовлению и установке приступают после строительства несущих стен.

Во многих случаях для деревянных рубленых домов крыша принципиально отличается по конструкции от аналогичных для кирпичных, панельных деревянно-каркасных и других, даже в случае их полной идентичности по форме, виду и типу кровли. Эти различия связаны с необходимостью скомпенсировать усадочные явления.

Стропильная система деревянного дома должна представлять собой каркасную конструкцию, которая рассчитана и запроектирована с учетом возможных усадок по высоте стен.

«Скользящая» система крепления стропил

Стандартное решение этой проблемы с усадкой – в устройстве «скользящей» стропильной системы с прогонами и коньковой балкой. В ней стропила скрепляют только в коньке, а по опорным стенам они скользят в «скользунах» (специальное устройство). В противном случае, то есть при жестком креплении к несущей стене, бревна стен на втором этаже и на фронтонах, по мере усадки, останутся без нагрузки и начнут «терять» вертикальность, а зазоры в пазах будут увеличиваться.

Благодаря прогонам и коньковой балке, удается равномерно передать вертикальную нагрузку от веса кровли, стропильной системы и обрешетки на фронтоны и каждую несущую стену сруба, поэтому венцы гарантированно плотно примыкают друг к другу.

Крайняя стропильная пара может быть установлена на некотором расстоянии от фронтона, а за счет выступа коньковой балки можно удлинить выпуск кровли. Таким образом дом окажется дополнительно защищен от атмосферных осадков.

Все это касается деревянных домов, которые изготовлены из лафета или строганого бревна, бруса, оцилиндрованного бревна, если стены на втором этаже рубленные.

«Жесткая» фиксация

Если мансардный этаж имеет каркасную (безусадочную) конструкцию, применяют «жесткую» систему с затяжками (ригелями) и подкосами.

Выбор вида конструкции стропил («висячая» или «наслонная») зависит от конкретных обстоятельств. Деревянные элементы в этих случаях крепят либо, используя классические плотницкие приемы, либо при помощи перфорированных крепежных деталей из металла – гвоздевых пластин.

Усиление стропильной конструкции деревянного дома

Среди важнейших факторов, которые определяют конструкцию, стоит отметить размеры пролетов, крутизну крыши (угол наклона), планировку мансардного этажа, а также тип покрытия для кровли.

Оптимальным решением, конечно, является использование стропильных ферм, чьи типовые варианты соответствуют самым жестким требованиям по нагрузкам. В основе строительной фермы лежат несколько треугольников, а, как известно, треугольник – самая жесткая и прочная геометрическая фигура. Но, если учесть, что мансарда чаще всего – жилая, то понятно, почему на практике вариант ферм, как таковой, используется редко.

Для обеспечения необходимой прочности и сохранения полезного объема мансарды обычно прибегают к увеличению сечения стропил и сокращению их шага. Эти параметры определяются либо эмпирическим, либо расчетным путем. При этом учитывают нагрузку от веса кровельного материала и обрешетки, а также ветровую и снеговую. К примеру, в Северо-Западном регионе суммарная ветровая и снеговая нагрузка колеблется в интервале 160-180 кг/м2, а натуральная черепица (одна из тяжелых) весит порядка 40 кг/м2.

Для всех подобных случаев необходима установка усиленного варианта. Надо сказать, что это не так уж сильно отражается на смете, зато долговечность и красивый внешний вид дому будет обеспечен. Еще один немаловажный факт: от несколько большой нагрузки тяжелой кровли на стены, в рубленых домах бревна плотнее прилегают друг к другу.

В деревянных домах кроме обеспечения прочностных характеристик необходимо провести также их антисептическую и противопожарную пропитку. Это повысит предел огнестойкости конструкции и ее биологическую защиту (ее не будут точить насекомые, не покроет плесень и т. д.). Срок службы используемого материала напрямую зависит от качества пропитки.

Только комплексные работы (правильный математический расчет, конструкторские чертежи и другое) позволяют построить для дома прочную и надежную крышу любой сложности.

© 2019 stylekrov.ru

(Нет оценок)

ul

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни  — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов  в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

ul

Виды стропильных систем

Приступая к конструированию стропильной системы для мансардной крыши, обращают внимание на планировку дома. Исходя из видов опор, выбирают подходящий вариант устройства:

Схема видов стропильных систем мансардной крыши

  1. Наслонная. Такой тип стропильного каркаса походит для домов, в которых посредине проходит несущая перегородка. Тогда вес конструкции кровли распределяют между ней и внешними стенами сооружения. Это необременительный и рациональный способ организации каркаса, но он подходит, если расстояние между наружными стенами и внутренней опорой не превышает 7 м.
  2. Висячая. Этот тип применяют тогда, кода внутри нет несущих перегородок или колонн, которые используют, чтобы перенести на них вес крыши. Висячие стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для крыш площади до 50 кв. м, с маленьким весом крыши применяют простейшую конфигурацию, состоящую из стропильных ног и горизонтально расположенной затяжки. Чтобы перекрыть сооружение крупного размера, эту конструкцию укрепляют стойками, схватками, подкосами. Эти элементы повышают устойчивость крыши, но «съедают» полезную площадь мансарды. Допустимое расстояние между стенами сооружения для висячих стропил составляет 14 м.
  3. Комбинированная. Смешанный тип стропильной системы используют, когда в доме вместо несущей перегородки посередине устанавливаются опорные колонны. Получается, что часть стропил можно облокотить на колонны, а остальные смонтировать как висячие. Этот способ довольно часто применяют для обустройства мансардных крыш, так как он позволяет использовать меньше вспомогательных элементов, снижая нагрузку на фундамент и не загромождая подкровельное помещение.

Обратите внимание, что устройство мансарды необходимо запланировать на этапе создания проекта, потому что тип, вес и конструкция стропильной системы необходимы для расчета фундамента. Если решение о возведение мансардной крыши возникло на финальном этапе строительство, необходимо пересчитать массу дома с учетом новых данных, чтобы проверить выдержи ли фундамент дополнительную нагрузку, особенно если на участке сложный грунт и маленькое расстояние между поверхностью и грунтовыми водами.

ul

Конструкция стропильной системы

Составные части стропильного каркаса мансардной крыши ничем не отличаются от конструкции других видов скатных крыш. В него входят:

Схема устройства стропильной системы

  • Мауэрлат. Основание крыши, своего рода фундамент, который берет на себя вес крыши и распределяет по периметру опорных стен. Его изготавливают из бруса размером 150х150 мм или толще. Установка мауэрлата выполняется с помощью анкерных болтов или шпилек, вмонтированных в армобетонный пояс. Межу поверхностью стены и брусом прокладывают гидроизоляционный слой или обрабатывают его битумной мастикой. Очень важный момент крепежа заключается в расчете мест установки шпилек, расстояние между ними выбирают так, чтобы не попасть под стропильные ноги.
  • Стропила. Это элементы стропильной системы, которые формируют уклон крыши. Верхушка стропильной ноги закрепляется на коньковый брус, а низ – на мауэрлат или стойку, если речь идет о верхних стропилах ломанной крыши. Ноги изготавливают из досок 50х150 мм или 100х150мм. Расстояние между ними называют шагом, оно варьируется от 50 до 120 см в зависимости от веса кровельного материала. Взаиморасположение и сечение стропильных ног описывает схема стропильной системы, облегчающая монтаж. мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

    Схема основных узлов каркаса

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

В большинстве случаев элементы стропильной системы выполняют из древесины высокого качества. Чтобы избежать деформацию в процессе эксплуатации, ее необходимо высушить до влажности 15-18%, обработать антисептической пропиткой глубокого проникновения и антипиреном, если вы планируете вывод дымохода на крышу.

ul

Последовательность сборки

Сборку стропильной системы лучше выполнять с помощью опытного мастера, так как даже поднять тяжелые, длинные брусья проблематично. Не рекомендуется заниматься монтажом в дождь и снег, так как влажность древесины за время работы увеличится. Обычно процесс сборки выглядит следующим образом:

  1. В первую очередь выполняют монтаж мауэрлатного бруса на верхнюю обвязку стен. Кстати, функции этого элемента в бревенчатых и брусовых постройках выполняют верхние венцы, усиленный с помощью скоб.
  2. Следующий этап монтажа – установка балок перекрытия. Их крепят на мауэрлат или на выступы в стене. Существует два метода укладки балок перекрытия – с выносом или без выноса. Если перекрытия монтируют первым способом, то они выносятся за периметр дома для формирования свеса так, чтобы расстояние между концом балки и стеной было 50-100 см.
  3. Устанавливают вертикальный стойки, определив середину балки перекрытия и отступив от нее равные промежутки. Расстояние между стойками соответствует ширине бедующей мансарды.
  4. На стойки с помощью металлических уголков закрепляют затяжки. Получается, что каждая пара стоек образует конструкцию в виде буквы п. мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

    Установка стоек и ригеля

  5. Устанавливают нижние стропильные элементы, закрепляя на стойке с помощью гвоздей или саморезов. К мауэрлату стропила монтируют посредством ползунка, подвижного крепления, которое компенсирует изменение размера брусков во время усадки.
  6. Закрепляют верхние стропила, соединяя верхние части каждой пары металлической накладкой или бруском. мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

    Монтаж верхних стропил

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

Настил гидроизоляции и монтаж обрешетки

Надежность стропильной системы мансардной кровли зависит, в первую очередь, от правильности расчетов, поэтому, если вы не уверены в своих инженерных способностях, лучше использовать типовой проект, созданный профессиональным архитектором.

ul

Видео-инструкция

Стропила несут основную нагрузку крыши. Именно они служат «костяком» всей конструкции. Поэтому к созданию каркаса нужно подойти со всей ответственностью. А какие особенности имеет стропильная система мансардной крыши? Что требуется учитывать при ее проектировании и возведении? Все эти вопросы и будут рассмотрены в данной статье.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

ul

Виды стропильных систем

Если вы решили построить сами дом с мансардной крышей, то первым делом стоит выбрать ее вид. Такая конструкция может быть односкатной, двухскатной, вальмовой и так далее. У каждой разновидности строения крыши есть свои плюсы и минусы. Например, конструкция с 1-м скатом считается самой дешевой. Вальмовая крыша обладает эстетичным внешним видом.

Наибольшей популярность пользуется двухскатный вариант. Такая крыша более проста в исполнении, по сравнению с вальмовой или четырехскатной стропильной конструкцией, и при этом оставляет достаточно много свободного пространства, особенно если выбирается ломаная разновидность. Мансарда дома получается достаточно просторной и только способствует улучшению внешнего вида. К тому же конструкция получается надежной и долговечной.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

Если вы выбрали двухскатный вариант мансардной крыши, то стоит определиться с типом стропильной системы. Тут специалисты предлагают 2 основных варианта, а именно:

  1. Наслонная. Такая разновидность стропильной системы двухскатной мансардной крыши возводится в том случае, если дом имеет дополнительную несущую стену по центральной оси. Вся конструкция упирается на мауэрлат и коньковый прогон. Последний при помощи стоек переносит нагрузку на осевую несущую стену. Подобная стропильная система мансарды испытывает нагрузку только на изгиб. В связи с этим она менее массивная и требует меньшего количества материала.
  2. Висячая стропильная система мансардной крыши применяется в том случае, если дом не имеет осевой несущей стены. Такая конструкция стропильной системы опирается только на мауэрлат и создает только распорную нагрузку. Чтобы ее компенсировать используется затяжка. Последняя может быть расположена как в нижней части стропильного треугольника (каждой пары стропил), так и в верхней его части. Последний вариант при желании иметь мансарду в доме практически не используется, так как в этом случае свободного пространства будет слишком мало.

Некоторые специалисты выделяют и комбинированный вариант стропильной системы мансардной крыши. Такая конструкция может быть использована в том случае, если в доме вместо несущей стены имеются опорные колонны. В этом случае часть стропил можно монтировать с применением наслонной технологии, а другую часть как висячие.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

ul

Основные элементы

Прежде чем приступать к расчетам стропильной системы мансардной крыши, стоит узнать обо всех основных элементах, которые в нее входят. Так вы лучше поймете устройство всей конструкции, а значит и монтаж будет произведен правильно. Основными элементами стропильной системы мансарды специалисты считают:

  • Мауэрлат — элемент стропильной системы изготавливается из деревянного бруса, с минимальным сечением 15 на 15 сантиметров. Монтаж мауэрлата осуществляется по всему периметру несущих стен. При этом крепление бруса производится к заранее вмонтированным анкерам. Главной задачей мауэрлата является равномерное распределение нагрузки от стропильной системы мансардной крыши на стены дома. При его монтаже очень важно соблюдать абсолютную горизонтальность, в противном случае крепить стропила к мауэрлату будет трудно;
  • стропила – основной элемент системы. Для их изготовления применяют деревянный брус или толстые доски. Нижняя часть стропил упирается в мауэрлат, а верхняя соединяется между собой или крепится к коньковому прогону. В случае если используется ломаная крыша, а именно ее часто применяют в домах с мансардой, то применяются дополнительные прогоны, которые располагают в месте смены угла наклона ската. Расстояние между стропилами, их сечение и используемое крепление рассчитывается заранее. От точности таких вычислений будет зависеть надежность и долговечность конструкции крыши;
  • стойки и прогон. Эти элементы используются в наслонной стропильной системе мансардной крыши. Стойка упирается в осевую несущую стену и поддерживает коньковый прогон. На последний и упираются верхние концы стропил. Но часто в случае с мансардной крышей эти элементы применяются в ломаной конструкции. Стойки упираются в балки перекрытия и поддерживают прогоны, которые располагаются в местах изгиба стропил;
  • затяжка – этот элемент является связующим в случае висячей стропильной системы крыши. Он располагается в нижней части стропильного треугольника. В некоторых случаях используется приподнятая затяжка. Тут она располагается в верхней части стропильной пары. Но такой вариант в случаях с мансардной крышей не применяется, так как существенно сокращает свободное пространство.

Также в качестве усиления могут использоваться иные элементы. Например, если стропила на крыше слишком длинные, то их могут дополнительно поддерживать подкосы. Эти элементы упираются в балки перекрытия или в осевую несущую стену. Также стропильная система мансарды может иметь в своем составе ригели, лежень, опорные брусья и так далее.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

Как правило, все элементы делаются из древесины. Этот материал легко обрабатывается, и сделать из него стропила и другие более сложные детали не составляет большого труда. Но стоит помнить об одном нюансе. Стропильная система мансарды, как и любой другой крыши, будет постоянно находиться в достаточно агрессивной среде. Перепады температур и влажность могут пагубно сказаться на деревянных деталях. К тому же этот материал «боится» огня. Чтобы стропильная система мансардной крыши служила долго, все элементы перед началом монтажа нужно обработать особыми пропитками и растворами. В этом случае им не будет страшна сырость, плесень и насекомые.

ul

Делаем расчет

Устройство стропильной системы мансардной крыши в случае применения ломаной двухскатной конструкции не столь сложно. Но все-таки и тут необходимо сделать некоторые предварительные расчеты. В первую очередь нужно узнать некоторые важные параметры. Специалисты выделяют следующие:

  • какие нагрузки будет испытывать крыша;
  • высота жилого помещения на мансарде;
  • желаемая ширина будущей комнаты.

Первый параметр самый важный. От него будет зависеть сечение большинства элементов стропильной системы мансарды. Нагрузки бывают двух типов – это переменные и постоянные. Первые зависят от уровня осадков в зимний период и ветра в вашем регионе. Чем эти нагрузки больше, тем толще нужно делать стропила на мансардной крыше. Узнать уровень осадков и ветровую нагрузку можно при помощи специальных карт или уточнить эти сведения в градостроительном отделе администрации вашего поселка или города.

Также, чтобы высчитать параметры стропил мансарды необходимо учитывать и постоянные нагрузки. Сюда включают вес самой системы, кровельного «пирога» и различного оборудования, установленного на крыше в будущем.

Желаемая высота и ширина помещения на мансардной крыше повлияет на устройство всей стропильной системы. Как уже говорилось, самый оптимальный вариант считается ломаная конструкция. В этом случае точка изгиба кровли будет совпадать с высотой и шириной комнаты. Также от этих параметров будет зависеть угол наклона нижних и коньковых стропил. Но тут нужно учитывать одну особенность. Дело в том, что чем круче будет скат крыши, тем меньше на нем будет задерживаться снега. Но в этом случае увеличится нагрузка на стропильную систему мансарды от ветра. Поэтому нужно искать «золотую середину».мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

Зная все нужные параметры можно составить чертеж всей системы. Такая схема поможет не только правильно рассчитать сечение стропил и других элементов, но и станет помощником при монтаже. Лучше доверить эту работу профессионалу, так у вас будет меньше шансов сделать ошибку.

Важно при планировании грамотно рассчитать расстояние между стропилами мансардной крыши. Как правило, этот параметр делается не более одного метра. Но в некоторых случаях расстояние между парами стропил может быть и больше. Тут следует учитывать следующие параметры:

  1. Сечение и длина самих стропил. Чем они «толще» и короче, тем расстояние между ними может быть увеличено и доходить до полутора метров.
  2. Какие нагрузки будет испытывать мансардная крыша. Если снега выпадает мало, а в качестве кровельного материала применяется металлочерепица или профнастил, то стропила можно делать тоньше, а расстояние между ними больше. Если используется шифер или керамическая черепица, то и система должна быть более прочной.

Лучше всего не делать большие расстояния между стропилами. Так ваша мансардная крыша будет более надежной. А значит, и весь дом простоит намного дольше.

Чтобы стропильная система мансардной крыши выдерживала все нагрузки, лучше доверить расчеты профессионалам. Есть и другой способ. В интернете существуют специализированные сайты с калькулятором. Введя все требуемые параметры, вы сможете узнать, какого сечение стропила вам понадобится, расстояние между ними, места крепления и все остальные сведения. Кроме того, с помощью такого калькулятора можно рассчитать количество материала. Так вы сможете более основательней подготовится к монтажу стропильной системы мансардной крыши.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

ul

Рекомендации по монтажу

Когда схема стропильной системы мансардной крыши составлена, можно приступать уже к самому монтажу. Сами работы выполняются в следующей последовательности (на примере ломаной конструкции мансардной крыши):

  1. Первым делом необходимо установить мауэрлат. Его крепят к заранее вмонтированным в стены дома анкерам. Мауэрлат крепится по всему периметру здания. При монтаже нужно соблюдать строгую горизонтальность. Также на этом этапе, на мауэрлате отмечают места установки стропильных пар, на заранее рассчитанном расстоянии.
  2. Далее на балках перекрытия отмечаем место, над которым будет расположен конек. По обе стороны от него отмечаем одинаковое расстояние, равное ширине будущей комнаты на мансарде. Здесь устанавливаем стойки и соединяем их затяжками и прогоном. Расстояние нужно вымерять точно, в противном случае установить правильно стропильные пары будет затруднительно. В результате таких действия у вас должно получиться устройство в виде буквы «П».
  3. Следующий этап – это установка нижних стропил на мансардной крыше. Их верхний конец крепится к прогону. Нижняя часть стропил монтируется на мауэрлат, для этого нужно заранее выпилить паз. Для большей надежности можно дополнительно установить подкосы. Они предотвратят прогиб стропильных ног.
  4. Далее переходят к монтажу верхней части стропильной системы ломаной мансардной крыши. Здесь каждая пара будет устанавливаться на таком же расстоянии что и нижняя. Стропила сверху крепятся друг к другу. Нижний их край монтируется на прогоны.мансардная крыша на приподнятых затяжках стропильная система

В заключении необходимо смонтировать обрешетку. Это последняя составляющая стропильной системы мансардной крыши. Если вы будете использовать мягкий кровельный материал, то обрешетка делается сплошная. Для металлочерепицы или профлиста можно использовать доски, прибитые с шагом в 20-30 сантиметров. После этого можно укладывать гидроизоляцию и утеплитель. Без последнего обойтись будет невозможно, читайте подробнее, какой утеплитель выбрать для мансардной крыши. Если крышу мансардного этажа не утеплить, то проживать там можно будет только в теплый период года.

Чтобы стропильная система мансардной крыши служила долго, каждое соединение необходимо дополнительно укреплять металлическими уголками. Также нельзя забывать обрабатывать каждый деревянный элемент специальными пропитками. В этом случае стропильной системе мансардной крыши не будет страшна плесень, насекомые, влага и огонь.

Видео по теме:

Похожее:

Металлочерепица Каскад: достоинства и недостатки

Обрешетка под металлочерепицу

Прозрачный шифер: виды и производители

Утепление крыши пенопластом: технология и нюансы

ul

Расчет элементов стропильной системы

По строительным нормам помещение называют жилым, если высота от пола до конька не менее 2,5 м и присутствуют источники естественного света, то есть окна. Потому, главный параметр мансардной крыши, который необходимо рассчитать – угол наклона ее скатов.

Загвоздка в том, что, если заложить небольшой уклон, то высота потолков в мансарде будет ниже дозволенной правилами. А, если сделать крытые скаты, крыша получится очень тяжелой, дорогой и неустойчивой. Поэтому используется ломанный тип крыши, скаты которой меняют уклон, ее верхние стропила имеют острый угол 30 градусов, а нижние – 60 градусов.

Схема устройства стропильной системыЗависимость угла наклона и высоты потолковУгол наклона и высота потолка

Важный этап проектирования мансардной крыши – расчет величины сечения элементов стропильной системы.

Проще всего узнать рекомендованный размер в справочных таблица с рассчитанными значениями, которые учитывают длину, расстояние между соседними элементами, вид и качество материала. Однако, если крыша нестандартного размера необходимо выполнить расчет, основанный на вычислении суммарной нагрузки от веса кровли, которая ложится на стропильную систему. Схема расчета также учитывает временные нагрузки в виде массы выпавшего снега, которые отражаются в климатическом коэффициенте, характеризующим характер погоды в месте строительства.

Подбор сечения стропильных ног

Для создания стропильной системы мансардной крыши используют древесину, однако не во всех случаях это целесообразно, так как, чтобы стропила справлялись с нагрузкой, приходится увеличивать сечение используемых пиломатериалов, что еще больше увеличивает вес конструкции. Чтобы вырваться из этого замкнутого цикла, необходимо отказаться от дерева в пользу стропил большей прочности из металла.

ul

Поделиться:
Нет комментариев