Схема стропильной системы двухскатной крыши с мансардой: конструкции с мансардой и без, инструкция как сделать, видео, фото

схема мансардной двухскатной крыши

Содержание статьи

Стропильная система мансардной крыши — чертежи

Мансарда – это отличная возможность увеличить общую и полезную площадь дома. Она обустраивается в чердачном помещении и вполне пригодна для проживания при условии, что сконструирована правильно. Стропильная система мансардной крыши, чертежи которой можно найти в этом материале, является основой всей конструкции. И именно ей нужно уделить самое пристальное внимание при проектировании.

Мансардная двухскатная крыша

Стропильная система мансардной крыши — чертежи

Особенности мансард

Мансарда – это помещение, которое находится непосредственно под крышей. Ее фасад частично или полностью образован поверхностями кровли (согласно СНиП 2.08.01-89).

СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

Она является полноценным жилым этажом, здесь может быть одна или несколько комнат в зависимости от параметров конструкции.

На заметку! Слово «мансарда» пришло из Франции. Именно французский архитектор в 1630 году придумал с пользой обустраивать чердачные помещения. И звали этого человека Франсуа Мансар – отсюда и появилось название данного типа надстройки.

Особенностями мансардных кровель является не только особая конструкция стропильной системы, но и необходимость детального продумывания остальных аспектов – утепления, влаго- и пароизоляции и т. д. Так как из-за мансарды нагрузка на фундамент и стены самого здания обычно возрастает, то преимущественно все ее элементы строятся из легких материалов. То есть для создания стропильной системы рекомендуется использовать дерево, в качестве утеплителя применяются легкие варианты материалов.

Мансарда может иметь внушительные размеры и занимать всю площадь здания, но в пределах его стен. Иногда она обустраивается только на части перекрытий, а далее задние закрывает обычная крыша.

Плюсы и минусы мансарды

Очень часто мансарда используется в индивидуальном строительстве, ведь это возможность увеличить жилую площадь дома, сделать его теплее (потери тепла через крышу снижаются в среднем на 7-9%). А затраты на обустройство мансарды будут гораздо меньше, чем на строительство полноценного этажа.

В целом, построить мансарду не очень сложно и можно справиться с задачей самостоятельно. Главное – правильно рассчитать ветровую, снеговую и другие виды нагрузки.

Мансардная крыша с жилым чердачным помещением

Типы мансард

Конструкция мансарды будет напрямую зависеть от того, какой формы предполагается обустраивать кровлю. Ведь часть стен этого помещения будет сформирована как раз скатами крыши. В зависимости от этого, выделяют несколько видов мансардных крыш.

Односкатная мансардная крыша

Пожалуй, самый простой вариант обустройства непосредственно самой кровли и мансардного этажа. Эта кровля имеет всего один скат, который опирается на разноуровневые стены строения. Таким образом, формируется угол ската. Он, кстати, не должен выходить за строго ограниченные рамки – 35-45 градусов (если уклон будет меньше, то на кровле будет постоянно скапливаться снег в зимнее время, что значительно увеличит нагрузку на весь дом и станет причиной установки дополнительных опор в и без того небольшой по размеру мансарде). Стропильная система здесь предельно проста.

Односкатная мансардная крыша

На заметку! Конструкция стропил не будет нуждаться в дополнительных подпорках, если между двумя стенами, расположенными друг напротив друга, расстояние не превысит 4,5 м.

Такие мансардные кровли смотрятся оригинально, несмотря на всю простоту их конструкции. Обычно со стороны высокой стены мансарды выполняется довольно большое окно, что позволяет получить хорошо освещенную комнату.

Конструкция односкатной крыши

Крыша мансардная с двумя скатами

Этот вариант тоже относится к относительно простым в исполнении и за счет этого распространен максимально широко. Главное, чтобы высота самой кровли позволила обустроить под ней жилое помещение. Стропильная система у этой кровли выглядит, как и у обычной двухскатной, может быть асимметричной или симметричной в зависимости от места расположения конька.

Чертеж двускатной мансарды

Фронтоны, как правило, простые и прямые, а комната внутри будет иметь форму трапеции либо квадрата (последний вариант возможен только при условии, что чердачное помещение достаточно просторное). Высота потолков у стен не должна быть более 1,5 м, выше идет скошенный конусообразный потолок.

Главный недостаток двухскатной крыши в аспекте обустройства мансарды – это потеря большей части свободного пространства. То есть скатами крыши отсекается львиная доля помещения. Конечно, это свободное пространство обычно используется в качестве складского помещения, но на размерах мансарды этот аспект сказывается очень значительно.

Чертеж дома с мансардой

Ломаные кровли мансардного типа

По сути, это тоже своего рода двухскатная кровля, но ее скаты имеют как бы две части, расположенные под разным углом относительно перекрытий. За счет этого можно получить довольно просторный мансардный этаж, который по площади будет равен практически полноценному второму этажу (будет меньше нижнего этажа всего на 15%). Высота от потолка до пола будет одинаковой по всей мансарде и составит около 2,2-2,3 м.

Мансардная крыша ломанная — чертеж

Однако такая конструкция подразумевает сооружение достаточно сложной стропильной системы. И с этой задачей сможет справиться далеко не каждый начинающий мастер. Однако, несмотря на это, вариант ломаной кровли достаточно распространен.

Стропильная система ломаной крыши

Крыши четырехскатные (вальмовые) мансардные

Такая кровля подразумевает создание самого сложного типа стропильной системы, требующей точнейших и кропотливых расчетов. Поверхность самой кровли будет иметь достаточно обширную площадь, из-за чего придется потратить немалые средства на другие материалы – утеплитель, гидро- и пароизоляционные пленки и т. д. Но в целом, мансарда получается достаточно просторной, хоть у нее и отсекаются части полезной площади.

Стропильная система вальмовой крыши

Зато такая крыша имеет максимальную устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. Свесы могут быть достаточно большими и будут готовы защищать стены здания от воздействия осадков. Выглядят такие мансардные кровли очень привлекательно.

Внимание! При обустройстве четырехскатной кровли важно озаботиться необходимостью усиления наслонных стропил – именно они испытывают максимальную нагрузку.

Правила подбора оптимальной формы мансардной крыши

Стропильная система мансардной кровли

При обустройстве мансардной кровли стропильная система может изготавливаться из элементов наслонного или висячего типа. В первом варианте стропила устанавливаются так, что образуют собой треугольник с ровными гранями. Опора осуществляется в этом случае на мауэрлат, закрепленный по периметру стен, на дополнительные опоры, установленные под стропилами, также опорной точкой служит сопряжение двух досок в области конька.

При установке стропил висячего типа опор в виде дополнительных балок не предусмотрено. Они опираются только на стены дома. Могут использоваться затяжки. Сами стропилины в этом случае работают на изгиб и сжатие.

Висячие и наслонные стропила — пример чертежа

Создание системы стропил при строительстве мансарды является первостепенной задачей. Предварительно важно правильно рассчитать ее и учесть все тонкости ее сооружения. Чтобы понимать, о чем будет идти речь, требуется ознакомиться с основными ее элементами.

Таблица. Основные детали системы стропил.

Двускатная крыша с мансардой своими руками: устройство, схемы, расчёт материалов, поэтапный процесс монтажа

Мансардное помещение в загородном жилом доме или дачном домике на садовом участке удобнее всего устраивать под крышей с двумя скатами.

Несложную стропильную конструкцию можно выполнить самостоятельно, без подъемных механизмов и сложных инструментов.

Пространство под традиционной для деревянных и кирпичных домов двускатной крышей чаще всего используют, как холодное чердачное помещение.

Однако, при небольших затратах и грамотно проложенной изоляции кровли, мансарду можно превратить в уютную комнату, спальню, детскую, и даже гостиную. От выбора типа помещения под крышей будет зависеть дизайн интерьера мансарды.

В небольших по площади загородных домах строительство двускатной крыши с мансардой решает проблему нехватки жилых помещений.

Особенности двухскатной крыши с мансардой

Для определения конструкции двухскатной крыши следует учитывать:

• Планировку дома;
• Габаритные размеры;
• Толщину стен;
• Наличие несущей продольной стены.

Кроме строительных факторов, на выбор конфигурации крыши влияют климатические особенности месторасположения постройки.

Для дома с шириной до 6 м, расположенного в зоне с умеренным климатом, выбирают двускатную крышу с висячей стропильной конструкцией и углом наклона ската не менее 400 градусов.

Меньший угол наклона не позволит устроить мансардное помещение с достаточной высотой потолков. К тому же чем круче крыша, тем меньше снега и воды на ней задержится. С крыши, смонтированной под углом в 450 градусов, снежинки соскальзывают под собственным весом.

Принцип устройства стропильной системы

Несущая конструкция крыши с висячими стропилами не требует сложных расчетов и проектных решений. На схеме видно, что стропила двускатной крыши с мансардой устанавливают в виде треугольных арок по всей длине дома с шагом, который зависит от веса кровельного материала с обрешеткой и изоляционными материалами. Фронтальные поверхности являются продолжением стен дома и выполняются из того же материала.

Принцип висячих стропил основан на распорной системе. Стропильные ноги опираются в верхней точке друг на друга и затягиваются ригелем, который крепят на высоте бедующего потолка мансарды. Затяжка выполняется для уравновешивания распорной нагрузки, действующей на стены дома. Внизу стропила жестко прикрепляются к мауэрлату — деревянному фундаменту для стропильной конструкции крыши.

Мауэрлат располагают по периметру дома, на верхних основаниях стен. Выполняют такой фундамент непрерывной укладкой бруса 100 на 150 мм или 150 на 150 мм на гидроизоляцию.

Если длины бруса не хватает для укладки одним обрезом по всей стене, его соединяют из двух частей по центру ограждения, загоняя крепления под углом в 450 градусов. Закрепляют мауэрлат к основанию стены ближе к ее внутреннему краю анкерными болтами и шпильками.

К мауэрлату металлическими уголками прикрепляют вертикальные опоры для установки стропильных ног, на которых делают запилы для лучшего упора в брус мауэрлата.

Определение конструктивных размеров

Длину стропильных брусьев можно определить без вычислений. Для этого:

• В центре фронтальной стены вертикально устанавливают временную опору с привязанным шпагатом на предполагаемой высоте конька крыши;
• Шпагат отводят к углу дома, таким образом, определяя величину ската крыши. Добавляют к этой величине 60 см на карнизный свес и получают размер стропильной балки.

Расчетные размеры висячей стропильной конструкции двухскатной крыши для дома с шириной 6 м указаны на чертеже.

Определяем количество стропильных арок

• Делим

длину

• строения на

расстояние

• между опорами. Для небольшого загородного дома

оптимальный шаг

• установки стропил –

1 м

. Если длина дома — 8 м, то количество арочных конструкций составит:

8/1 + 1 = 9, а расстояние между ними: 8/9 = 0,9 м.

Монтаж стропильной конструкции

После определения количества расходного материала, приступают к монтажу стропильной системы двускатной мансардной крыши. Это можно сделать своими руками

• Из двух брусьев и затяжки собирается треугольная ферма. Если уклон крыши составляет

450 градусов

• , то в верхней точке брусья опираются друг на друга под углом в

900

• . Верхнее соединение фиксируется металлической накладкой.

Затяжка-ригель

крепится саморезами на высоте предполагаемого потолка мансарды;

Обрешетка и гидроизоляция кровли

Для укрепления стропильной конструкции и создания основы под кровельный материал на стропила устанавливают

Для пошаговой обрешетки под ондулин, профнастил, шифер или металлочерепицу используют доску хвойных пород дерева. Можно использовать профилированный брус 40х50, 50х50, 50х60 мм, но он будет утяжелять конструкцию кровли.

Теперь рассмотрим виды гидроизоляции для двухскатной крыши. Для двускатной крыши в качестве гидробарьера подойдет:

• Битумный рулонный материал – традиционная, недорогая, но недолговечная кровельная гидроизоляция;
• Армированная пленка – полиэтилен, укрепленный синтетической нитью, создает водонепроницаемым барьером между кровельным материалом и деревянной конструкцией кровли;
• Гидроизоляционная пленка – перфорированный полиэтилен, который обладает уникальной способностью пропускать испарения влаги из утеплителя, но не пропускает воду внутрь;
• Антиконденсатная пленка предназначена для защиты металлических кровельных материалов от конденсата. Наружный слой пленки выполнен из геотекстиля, который прекрасно впитывает влагу, а нижний полимерный слой не пропускает воду к деревянным элементам кровли.

Начинают укладку рулонную гидроизоляцию от нижнего

Монтаж обрешетки

Монтаж обрешетки двускатной крыши — поэтапный процесс. Этапы монтажа таковы:

• Гидроизоляционный слой пристреливают оцинкованными скобами к стропилам с небольшим провисанием для подкровельной вентиляции;
• Для установки обрешетки к стропилам прибивают деревянные рейки поверх гидроизоляции, крепление ламелей обрешетки выполняют саморезами;
• К нижнему краю стропил крепят карниз;
• Через 30 см от карниза устанавливают следующую линию обрешетки;
• Ряды обрешетки крепят параллельно карнизу с шагом 60 см;
• Соединяют деревянные ламели обрешетки на пересечении со стропилами;
• Дополнительный ряд устанавливают на
  10 см ниже конька кровли;
• На торцевых стропилах закрепляют ветровые наличники;
• Сравнивают диагонали скатов крыши.

После обрешетки стропильной конструкции приступают к наружной облицовке крыши кровельным материалом.

Кровельные материалы и их крепление

Для верхнего покрытия двускатной крыши используют современные кровельные материалы – ондулин, профнастил, металлочерепицу.

Наряду с прочностью и долговечностью они отличаются легким весом, поэтому подходят для облицовки мансардных крыш.

Листы кровельного покрытия крепят к обрешетке саморезами, начиная с нижнего ряда.
Количество материала рассчитывают по площади скатов крыши с коэффициентом 1,2 на крепление внахлест.

Перед началом укрытия ровных поверхностей, вокруг дымоходов и воздуховодов устанавливают фартуки из металла подходящей толщины или специальных заготовок.

В завершение кровельных работ крепят коньковые элементы и торцовые планки.

Изнутри крышу утепляют и прокладывают пароизоляционный слой.

Тепло- и пароизоляция двускатной крыши мансардного помещения

Утепление мансардной крыши производят укладкой теплоизоляционного слоя в углубления между стропилами. В качестве теплоизоляции используют минеральную вату, которая имеет небольшой вес, хорошую паропроницаемость и низкую теплопроводность.

Чтобы избежать намокания минеральной ваты из-за образования конденсата, ее покрывают «дышащим» слоем пароизоляции. Перфорированные полиэтиленовые пленки, антиконденсатные многослойные покрытия и диффузные мембраны хорошо справляются с задачей паровой изоляции внутренней поверхности крыши.

Пароизоляция прокладывается поперек стропил, по всей длине помещения, с перекрытием полос не менее чем на 10 см. Швы проклеивают специальным скотчем. К стропилам пленку пристреливают скобами с помощью степлера.

На завершающем этапе устройства мансардного помещения, внутреннюю поверхность двускатной крыши обшивают листами фанеры, гипсокартона, вагонкой или другим декоративным покрытием.

Более подробную информацию о том, как и чем утеплить крышу мансарды правильно читайте здесь.

При соблюдении основных правил возведения двускатной крыши, учитывая советы специалистов по выбору и креплению строительных и изоляционных материалов, устройство мансардного помещения выполняют самостоятельно. Теплая, хорошо проветриваемая мансарда послужит дополнительным жилым помещением и улучшит микроклимат всего дома.

Оборудование стропильной системы мансардной крыши: чертежи

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.

Разновидности конструкций крыши, преимущества и недостатки

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

1. 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

1. 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.

1. 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.

1. Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
2. 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.

Проектирование стропильной системы для вальмовой 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:

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

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.

схема, конструкция, выбор креплений, фото сборки и установки мансардных стропил, особенности расчета системы

Главная » Конструкции » Расчеты и строительство стропильной системы мансардной крыши

Одним из ключевых звеньев в строительстве подчердачного этажа является расчет стропильной системы мансардной крыши. Сложность заключается в том, что необходимо учесть несколько важных составляющих: снеговую нагрузку, порывы ветра, угол наклона скатов, вес самих стропил, утеплителей, гидроизоляции, кровельных материалов. Стропила могут быть комбинированными, металлическими или деревянными.

Мансардная крыша должна быть легкой, чтобы не нагружать фундамент. Застройщики все чаще используют тонкостенные металлические стропила мансардных крыш, их стоимость гораздо выше деревянных, но скорость и простота монтажа таких систем покрывает этот недостаток с лихвой.

В самостоятельном строительстве стропильная система мансардной крыши традиционно изготавливается из дерева, поэтому за основу возьмем именно этот материал.

Содержание

1. Полезно знать
2. Основные узлы
3. Этапы монтажа стропильной системы мансарды
4. Технология стыковки
5. Как нарастить и усилить стропила мансарды
6. Как стыковать стропила наверху

Полезно знать

Чтобы правильно рассчитать стропильную конструкцию мансарды, необходимо суммарно учесть 3 вида нагрузок, действующих на кровельную систему. Во-первых, следует вычислить вес самой мансардной крыши: кровельный материал, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция, стропила, теплоизоляционный слой мансарды, пароизоляция, чистовая отделка. Для этого потребуется знать вес каждого материала на 1м^2, такие параметры указываются в инструкциях и сертификатах заводов–изготовителей.

Например, полимерно-битумной гидроизоляции потребуется 5 кг/м², один квадратный метр минваты весит 10 кг, стандартной обрешетки из доски в 25 мм — 15 кг, ондулин приблизительно 3 кг, металлочерепица — самый тяжелый кровельный материал. При подсчете нагрузки сложите все показатели и умножьте на поправочный коэффициент 1,1.

Во-вторых, конструкция стропильной системы мансардной крыши должна выдерживать снеговые нагрузки, в некоторых районах этот показатель превышает более 500 кг на м². Формула для расчета снеговой нагрузки:

S=Sg x µ, где

S  — снеговая нагрузка;

Sg  —  масса снега на 1м² горизонтальной поверхности, показатель устанавливается нормативными документами для каждого климатического района в отдельности;

µ — коэффициент, зависящий от уклона крыши: угол в 25^о – коэффициент 1,0, 25-60^о – 0,7, если уклон выше 60^о коэффициент не учитывается.

И наконец, ветровые нагрузки. Для их расчета применяется формула:

W = Wo x k, где

W – ветровая нагрузка;

Wo – нормативные данные, которые определяются индивидуально для каждого района;

k – поправочный коэффициент для разного типа местностей и высотности здания.

На основании суммарной нагрузки на стропильную систему мансардной крыши, определяется длина, шаг и поперечное сечение стропильной ноги. Далее мы привели таблицу рекомендуемых параметров для устройства стропильной системы в умеренном климатическом поясе (Московская область):

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

• мауэрлат выполняется из бруса 150*150, 100*150, 100*100 мм;
• ригель – 100*200-150 мм;
• прогоны – 100*200-150-100 мм;
• енды, диагональные ноги – 100*200 мм;
• затяжка – 50*150 мм;
• подкос – 150*150, 100*100 мм.
• подшивочная доска – 25*100 мм.

Важно: Деревянные стропила должны соответствовать ГОСТу 8486-86(83). На 1 п/м ноги может быть не более 3 сучков, размер сучков не должен превышать 30 мм по длинной стороне. Сквозные трещины недопустимы. Влажность дерева менее 18%.

Основные узлы

Стропильные конструкции мансардных крыш не зависимо от проекта включают в себя множество сопряжений и стыковых узлов, они соединяются между собой, врубаются в затяжку и мауэрлат, имеют вспомогательные элементы системы: ригели, бабки, опоры либо подкосы, дополнительно скрепляются скобами, болтами, хомутами. Устройство стропильной системы мансардной крыши должно предусматривать равномерное распределение всех нагрузок на основание и несущие конструкции строения.

В зависимости от архитектурного решения, определяется вид мансардной крыши, в свою очередь от конфигурации кровли зависит не только внутренний интерьер мансарды, ее полезная площадь, но и какой вид стропильной системы применим в каждом конкретном случае: висячий или наслонный.

Наслонные стропильные ноги опираются на несущие стены мансарды, а в середине поддерживаются промежуточными опорами, в таких системах нагрузки передаются исключительно на изгиб. Висячие опираются только на мансардные стены, обычно устанавливаются при монтаже мансардного этажа, где нет внутренней несущей стены, они не создают горизонтальную нагрузку, только на сжатие и изгиб.

Висячая система устраивается, если расстояние между опорами-стенами не более 6,5 м, установка дополнительной опоры дает возможность перекрыть мансарду шириной до 12 метров, если требуется перекрыть более широкий участок, то на каждые 3 метра устанавливается своя опора.

Если по проекту мансарды предусмотрен не один, а несколько уклонов, как в классической мансардной крыше, то обычно чередуются висячие (верхние) и наслонные (нижние) стропила.

[su_youtube url=»http://www.youtube.com/watch?v=4GmY-G95sWc»]

Посмотрите, как устанавливается стропильная система мансардных крыш, видео урок поможет разобраться во всех тонкостях устройства ломаной конструкции.

Несущие элементы системы обеспечивают прочность и устойчивость всей конструкции мансардной крыши. У мансардной крыши несущими элементами являются: обрешетка, стропила, мауэрлат. Конструктивные особенности системы определяются  видом мансардной крыши: односкатной, вальмовой, многоскатной, щипцовой и пр.

Форма крыши мансарды зависит от перекрываемой площади и архитектурного замысла, для обустройства полноценной мансарды лучше выбирать простые виды мансардных крыш, чтобы балки и стойки не загромождали пространство внутри.

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

• установка мауэрлата;
• укладка поперечных балок;
• монтаж вертикальных стоек;
• затяжка боковых стоек или установка конькового бруса;
• разметка шага и монтаж стропильных ног;
• установка вспомогательных узлов: ригелей, подкосов, подстропильных ног;
• обрешетка, гидроизоляция, настил кровельного материала.

Технология стыковки

Не смотря на то, что алгоритм возведения стропильной системы достаточно прост, установка стропил мансардной крыши требует грамотного подхода к монтажу стыковочных узлов. Основная нагрузка в системе приходится на ноги, поэтому от качества их монтажа на мауэрлат, а так же от надежности их соединения между собой зависит безопасность и прочность крыши, да и мансарды в целом.

Существует 2 варианта соединения стропила с мауэрлатом: скользящее и жесткое. В деревянных мансардных конструкциях нельзя делать все соединения жесткими, так как дерево при определенных условиях сжимается и расширяется, а при жестком соединении возникают распорные нагрузки на несущие узлы, в совокупности это приводит к деформации элементов стропильной системы мансарды.

Важно: Жесткое соединение используется, если стропила наслонные, тогда нога жестко крепится к мауэрлату, но при этом на коньке, между собой или на прогоне узлы системы должны крепиться скользящим соединением.

Если на мансардной крыше применяется жесткая система крепления, то необходимо исключить какие-либо усилия: скользящие, крутящие моменты, повороты, сдвиги. Для жесткого крепления существует два способа соединения:

• врубка в стропильной ноге;
• нашивка подпорного бруса.

Седло (врубка) делается на ноге, запилы должны обеспечить плотное прилегание деталей, и не должны превышать 1/3 высоты бруса. Для жесткого крепления стропило упирается врубкой в мауэрлат, 2 гвоздя забиваются с боков, под углом друг к другу, крест на крест, третий гвоздь забивается сверху, вертикально. Рекомендуется дополнительно усилить крепления металлическими пластинами, уголками, болтами.

Скользящий способ соединения заключается в том, что в мауэрлате выпиливается выемка под ногу, затем детали соединяются между собой специальным металлическим уголком — салазки. Так крепится наслонная система.

Независимо от способа соединения мансардной стропильной системы, стропила и мауэрлат прикручивают между собой проволокой или дополнительно соединяют анкерами, чтобы исключить сдвиг крыши от сильных порывов ветра. Подкосы, бабки, распорки и бабки  крепятся скобами и хомутами.

Как нарастить и усилить стропила мансарды

Зачастую стропильной ноге не хватает длины бруса, чтобы не заказывать специальные доски, и не удорожать строительство мансарды, их наращивают.

Важно: Так как жесткость стропильной системы в местах стыковки теряется, соединения следует делать там, где изгибающий момент стремится к нулю.

Стропила из бруса сращиваются косым прирубом. В деталях делают наклонные запилы, их длина должна быть равна удвоенному сечению, а торцы высотой, равной сечению бруса, умноженному на коэффициент 0,15. Стык крепят болтами. Подобное соединение балок гармонично вписывается в дизайн мансарды, и позволяет оставить несущие элементы крыши открытыми.

Иногда стропила мансарды крепят внахлест, доски друг на друга должны заходить не менее чем на метр, затем они крепятся гвоздями или болтами в шахматном порядке. Если мансардные стропила наращиваются встык, то запил должен быть строго в 90^о, элементы прикладываются торцами, с двух сторон накладываются доски, затем конструкция крепится болтами либо гвоздями.

Если сечение материала недостаточно, то доски усиливают. Спаренные стропила состоят из двух и более досок, плотно прилегающих друг к другу, прошивается такая конструкция гвоздями в шахматном порядке. Составные стропила делают из двух досок, между которыми вставляются вкладыши длиною 2 высоты доски. Расстояние между вкладышами не должно превышать 7 высот ноги. Верхняя часть составных стропил может состоять из одинарной доски.

Как стыковать стропила наверху

Соединение стропил мансардной крыши между собой наверху имеет несколько вариантов. Если конек не предусмотрен, доски обрезаются под углом, крепятся между собой гвоздями, и дополнительно при помощи металлических и деревянных накладок. Висячие системы при сложной стропиловке многоскатной мансардной крыши, крепятся в шип, одинарным или двойным зубом.

Если стропильной системой предусмотрен конек, то к  коньковому брусу стропила можно крепить внахлест, либо запилив торцы под нужным углом, обязательно следует усилить стыки металлическими или деревянными накладками.

Сборку стропильных ферм лучше проводить на земле, а затем поднимать и устанавливать конструкцию на мансардный этаж. Прежде всего, необходимо сделать шаблон. Для этого доска прикладывается по месту, отчерчивается угол запила для верхнего стыка, и отмечается паз для крепления к мауэрлату, затем таким же образом примеряется вторая доска.

На земле по полученным отметкам доски запиливаются, стыкуются между собой, шаблон поднимается на крышу и примеряется. Если геометрия мансардной крыши соблюдена, то всю стропильную систему можно изготовить по одному шаблону, но в случае небольших отклонений, рекомендуется делать только верхний запил и стыковку, а врезку в мауэрлат делать по месту.

Создание чердачной фермы

Справочный номер: KB-00933

Последнее изменение: 11 марта 2022 г.

Информация в этой статье относится к:

ВОПРОС

Как создать чердак » data-tooltip=»» aria-haspopup=»true»> с фермой ?

ОТВЕЧАТЬ

Чердачная ферма — это тип фермы крыши с открытым пространством в центре внизу для размещения жилого помещения с лямками сверху и по обе стороны от этого жилого помещения.

Для создания чердачной фермы должны быть выполнены определенные условия в плане:

• Конструкция должна быть достаточно широкой, а крыша достаточно крутой, чтобы оставить место для чердака с чердачными помещениями по обе стороны от Это. Мансардная зона должна иметь чердачные помещения с обеих сторон и должна быть отделена от этих чердачных помещений перегородками.
• Чердак не может находиться на этаже 0 или этаже 1 — под ним должно быть жилое помещение с плоским потолком.
• Крыша должна опираться на стены, ограничивающие этаж под мансардой. Он не может нести на коленях стены.
• Каждая сторона крыши должна состоять из одной плоскости крыши, образующей непрерывный скат с одним уклоном от базовой линии до конька .
• В лофте должен быть ровный потолок.

Чтобы создать структуру

Поскольку чердачные фермы требуют соблюдения определенных условий, прежде чем их можно будет создать, мы начнем с рисования простой конструкции, отвечающей этим требованиям.

1. Выберите в меню Файл > Новый план , чтобы открыть новый пустой план.
2. Выберите в меню Build> Wall> Straight Exterior Wall , затем щелкните и перетащите, чтобы нарисовать прямоугольную структуру.

   В этом примере используется структура размером 40′ x 30 ‘ .

   
   

3. Используя инструмент Select Objects , щелкните вертикальную стену слева, чтобы выбрать ее, затем щелкните Open Object кнопка редактирования.
   • На панели Крыша диалогового окна Спецификация стены выберите Полная двускатная стена и нажмите OK .
   • Повторите этот шаг с вертикальной стеной справа.
   
   

   Примечание: Вы также можете использовать инструмент редактирования «Изменить на фронтонную стену», чтобы преобразовать вальмовые стены в фронтонные, не открывая диалоговое окно «Спецификация стены».
   

   
   
4. Выберите Build> Floor> Build New Floor из меню и постройте второй этаж на основе плана 1-го этажа.
5. Выберите Build> Roof> Build Roof из меню и на панели Roof диалогового окна Build Roof :
   • Установите флажок рядом с Build Roof Planes .
   • Укажите Шаг строящейся крыши. В этом примере используется шаг 12 дюймов на 12 дюймов.
   • Проверить Фермы (без Birdsmouth) коробка.
   • Установите флажок Игнорировать верхний (2-й) этаж .
   • Щелкните OK , чтобы закрыть диалоговое окно и построить крышу, как указано. Он будет опираться на верхние плиты стен первого этажа.
   Обратите внимание на пунктирные линии, которые теперь отображаются в области комнаты 2-го этажа на плане этажа. Это линии разрыва потолка, которые представляют собой разделение между плоским потолком во всю высоту в центре комнаты и низкими наклонными потолками по обеим сторонам. Область с плоским потолком во всю высоту представляет собой чердак, который будет размещен за счет открытого пространства в центре ваших чердачных ферм.

6. Выберите в меню Build> Wall> Straight Internal Wall , затем щелкните и перетащите две внутренние стены вдоль линий разрыва потолка.
   • Проще всего нарисовать их рядом с линиями потолка, а затем переместить на место после того, как они будут нарисованы.
   • Если вы хотите, вы можете создать пользовательский тип стены с гипсокартоном только с одной стороны, если комнаты с низкими потолками должны быть незавершенными.
7. Выберите каждую из этих двух внутренних стен и нажмите кнопку редактирования Open Object . На панели «Крыша» диалогового окна « Спецификация стены » выберите « Стена колена », чтобы указать эти стены в качестве стен колена.
8. Затем с помощью инструмента Select Objects щелкните одну из комнат с низким наклонным потолком и нажмите кнопку редактирования Open Object .
   • На панели General диалогового окна Room Specification выберите Чердак из раскрывающегося списка Тип помещения .
   • Повторите этот шаг с комнатой на другой стороне чердака.
     
   
   

Условия, необходимые для изготовления чердачных ферм, созданы.

Для создания чердачной фермы

1. Выберите в меню Сборка> Каркас> Ферма крыши , затем щелкните и перетащите линию, которая перпендикулярна линиям разрыва потолка и проходит от внешней стены к внешней стене.

   Полученная ферма автоматически дотянется до карниза.

   Примечание: Может появиться сообщение «Слой «Каркас, Фермы крыши» не отображается. Вы хотите включить отображение этого слоя в текущем виде?» Щелкните Да, чтобы отобразить слой Roof Trusses в этом виде.

   
   
2. Выберите ферму крыши и нажмите кнопку редактирования Open Object . На панели Общие диалогового окна Спецификация ферм крыши :

3. Убедитесь, что Временные размеры включены, включите инструмент Select Objects , затем щелкните чердачную ферму, чтобы выбрать ее.
4. Щелкните временный размер, показывающий расстояние фермы от любой торцевой стены, и введите расстояние, на котором должна быть первая чердачная ферма от стены.

   В этом примере ферма размещается в 2 футах от внешней стороны каркаса стены.

5. Пока ферма все еще выделена, нажмите кнопку Множественная копия кнопка редактирования.

   Примечание: Множественное копирование недоступно в Home Designer Pro. Вместо этого используйте инструмент редактирования Transform/Replicate. Например, если вы хотите создать 6 копий, разделенных определенным расстоянием друг от друга, вы должны установить флажок «Копия», установить «Количество копий» на 6, затем установить флажок «Переместить» и установить «Дельта по оси X» на 24 дюйма. , При необходимости для каждой дельты можно установить отрицательные значения.

6. Нажмите Интервал многократного копирования кнопку вторичного редактирования, чтобы открыть диалоговое окно Множественное копирование , укажите необходимое Первичное смещение для Все фермы , затем нажмите OK .

   Первичное смещение — это интервал, с которым фермы будут реплицироваться при использовании множественного копирования. В этом примере используется значение по умолчанию 24 дюйма.

7. Наведите указатель мыши на основной маркер редактирования перемещения на ферме, пока не появится дисплей курсора Множественное копирование  , затем щелкните и перетащите по конструкции в направлении противоположной торцевой стены.
   • При перетаскивании предварительный просмотр контуров новых ферм отображается с интервалом 24 дюйма.
   • Когда вы отпустите кнопку мыши, будут созданы новые фермы.
     
   
   
8. Создайте обзор кадрирования , чтобы увидеть результаты.

   
   

Статьи по теме

6 Стандартные стропильные фермы: все, что вам нужно знать

Зачем вам нужно знать о стропильных фермах? Что ж, если вы планируете какие-либо изменения в своей линии крыши или строите новый дом, вам нужно знать, что такое кровельные фермы и зачем они вам понадобятся. Вот краткое изложение распространенных типов ферм и преимуществ их использования.

Кровельные фермы — хороший способ обрамления крыши, к тому же они намного дешевле традиционных стропил, удобны и универсальны.

Подрядчик использует фермы в качестве альтернативы стропилам или так называемому деревянному каркасу. Фермы — это меньшие куски пиломатериалов; тогда как вы обычно видите стропила из досок размером 2×8 или 2×10. Когда вы используете стропила для каркаса крыши, необходимо нанять квалифицированных плотников для сборки и установки стропил для домашнего или коммерческого использования. Этот аспект специализации стропил делает их более дорогостоящими, чем фермы.

Кровельные фермы составляют каркас крыши. Они влияют на форму крыши и ее потолок, а также обеспечивают поддержку крыши. При производстве фермы проходят инженерный процесс и предварительно изготавливаются в заводских условиях. Используемые материалы легкие и компактные (2×4), и их доставляют на строительные площадки по всей стране.

Фермы состоят из трех частей, включая:

• Верхние пояса
• Нижние пояса (другие идентифицирующие названия = двутавровые балки или потолочные балки)
• Лента/стойка

Фермы обеспечивают поддержку и прочность каркаса крыши. Они также поддерживают дополнительный вес с течением времени. Несущий каркас фермы обеспечивает как поддержку, так и прочность крыши и имеет решающее значение для каркаса крыши. Кроме того, фермы охватывают перегородку или пространство над комнатой, располагаются через равные промежутки и удерживаются на месте для поддержки продольными стойками. По сути, они имеют треугольную форму и предназначены для поддержания целостности крыши.

Существует множество типов ферм практически для любого кровельного проекта. Вот список из 6 распространенных типов ферм для вашего дома или бизнеса. Если вам нужна более подробная информация о типе ферм, которые вы хотите использовать в своем домашнем проекте, обратитесь за ответами к кровельным компаниям в Делавэре.

Ферма с центральной стойкой

Ферма с центральной стойкой обычно используется для пристроек к дому, строительства гаража и других небольших проектов. Это простая обычная ферма, в которой используется наименьшее количество частей каркаса. Требуется два верхних пояса, нижний шнур и вертикальная стойка (король) и два пояса лямки. Поскольку в этой простой конструкции используется меньше материалов, она обычно стоит дешевле, чем другие фермы; однако фермы этого типа не охватывают большие расстояния, поэтому их лучше всего использовать в небольших проектах.

Ферма Королевской Стойки

Фермы Королевской Стойки обычно используются для крупных жилых домов и пристроек к дому. Конструкция фермы похожа на королевский столб. Это простая и надежная конструкция. Ферма имеет две ферзевые стойки в центре с соединением натяжной балки. Добавленные стойки делают его немного дороже, но две вертикальные стойки дают больший пролет, чем королевская стойка, что позволяет использовать ферму ферзя в более крупных проектах.

Финковая ферма

Финковая ферма — еще одна распространенная ферма, которую можно увидеть в жилищном строительстве. Его лямки имеют форму буквы W, что придает ферме больший диапазон несущей способности. Положение лямки обеспечивает место для хранения и дает дополнительное пространство для более крупных вещей, таких как резервуар для воды. Это одна из самых экономичных ферм, поскольку она охватывает большие расстояния.

Чердачная ферма

Чердачная ферма обеспечит дополнительное место для хранения и даже дополнительную жилую площадь. Есть чердачные фермы, которые сконструированы так, чтобы обеспечить дополнительное чердачное пространство; однако во многих фермах лямки ограничивают чердачное пространство. Чердачная ферма по внешнему виду похожа на ферму королевы, хотя вы размещаете две дальше, чтобы обеспечить дополнительное пространство на чердаке. При широком здании чердачное помещение будет больше. Кроме того, при крутой крыше уклон крыши создаст более высокий мансардный потолок.

Ножничная ферма

Ножничная ферма предназначена для строительных проектов, требующих сводчатых потолков. Ножничная ферма позволяет построить этот тип потолка. Фермой-ножницами наклоняют нижние пояса, которые помогают создать потолок в помещении под ним. Они обеспечивают скорость и легкость
благодаря использованию уже спроектированных деревянных ферм. Вы можете использовать ножничные фермы в одной части дома, используя другие виды ферм в других областях, где вы не хотите иметь сводчатые потолки. Снаружи дома крыша будет выглядеть однородной даже при высоких потолках в одной или двух зонах. Имейте в виду, что ножничные фермы дороже, чем другие фермы.

Фронтонная ферма

Фронтонная ферма является опорой крыши жилого дома. Вы обычно используете их с другими фермами, так как фронтонные фермы играют торцевую часть крыши. Их конструкция включает в себя два верхних пояса, нижний шнур и множество вертикальных стоек. Обычно двускатные фермы используются в сочетании с другими типами ферм. У них есть два верхних пояса, один нижний пояс и множество вертикальных стоек. Монтажники крыши размещают фронтонные фермы на каждом конце каркаса крыши для поддержки обшивки крыши. Этот тип фермы дороже (на 25-50 процентов больше), чем стандартные фермы.

У стропильных ферм много преимуществ, но самым большим преимуществом является то, что фермы значительно дешевле стропил (более чем на 30 процентов). Кровельные фермы также полезны, потому что более легкие материалы идут на производство и производство материалов. Они также покупаются в больших количествах, что снижает стоимость материалов.

Затраты на оплату труда, связанные с затратами на фермы, также ниже, поскольку для их изготовления или установки не требуется квалифицированный труд.