Мансардная крыша стропильная система. Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши

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

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

Нагрузки, действующие на стропильные конструкции мансардных крыш, достаточно велики и в среднем достигают 200 кг/м 2. Впрочем, в каждом конкретном случае это определяется, исходя из особенностей конструкции кровли, а так же имеющихся в данном районе ветровых и снеговых нагрузок. В любом случае, стропила должны гарантированно выдерживать эти нагрузки и иметь необходимый запас прочности, способный противостоять очень сильному ветру или обильному снегопаду.

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

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

Источник: https://cabel-electro.ru/novosti/mansardnaya-krysha-stropilnaya-sistema-shema-sborki-stropilnoy-sistemy-dlya-mansardy

Двускатная мансардная крыша своими руками. Выбор конструкции кровли

Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):

обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
ломаная кровля;
четырехскатная полувальмовая.

Примечание. Как видно из схемы, различные полувальмовые покрытия – это усложненные двускатные кровли, так что рассматривать их отдельно нет смысла. В плане дизайна интерес представляет многощипцовая конструкция, показанная на фото, но для ее возведения нужен приличный опыт.

Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню — кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.

Кровля с ломаными формами — наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:

Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.

Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.

Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.

Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.

Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.

Расчет стропильной системы мансардной крыши. Кровля для мансарды, какой она бывает

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

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

Иллюстрации

Разновидности и их описание

Расчет стропильной системы мансардной крыши. Кровля для мансарды, какой она бывает

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

Стены и потолок жилого помещения образованы затяжкой и боковыми стойками.

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

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

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

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

Какие нагрузки действуют на мансарду

Иллюстрации	Виды нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85
	Снеговая . Выпавший снег оказывает существенное воздействие на конструкцию кровли. Действие снеговой нагрузки приходится только на участок кровли с уклоном меньше 30°. Если угол наклона больше 60°, снег на боковых скатах практически не задерживается.
	Ветровая . Ветер воздействует на кровлю с разных сторон и последствия такого воздействия могут быть разными, начиная со срыва покрытия и оканчивая опрокидыванием всей конструкции.
	Вес людей мебели и прочих элементов интерьера . При эксплуатации мансарды на перекрытие будет воздействовать вес людей и мебели. Эта нагрузка имеет значение при расчете параметров балок перекрытия. Нагрузка приходится только на пол жилого помещения, в то время как перекрытие в нижней точке боковых стропил остается ненагруженным.
	Общий вес кровли . Под общим весом подразумевается нагрузка, которая придется на несущие стены. Это воздействие формируется весом стропильных ног и рядов обрешетки, весом теплоизоляции и весом кровельного покрытия.

Источник: https://cabel-electro.ru/novosti/mansardnaya-krysha-stropilnaya-sistema-shema-sborki-stropilnoy-sistemy-dlya-mansardy

Стропильная система двускатной крыши с мансардой. Этапы обустройства мансардной крыши

Стропильная система состоит из таких элементов:

мауэрлат;
коньковый брус;
стропильные ноги;
вертикальные стойки;
наклонные подкосы.

С целью увеличения надежности каркаса кровли и придания ему необходимой жесткости между стропилами устанавливают подкосы, ригеля, стойки, подбалочники. Основание под настил кровельного покрытия делают разреженным или сплошным.

Монтаж стропильной системы мансардной двухскатной крыши – поэтапный процесс:

Устанавливают верхний брус, имеющий сечение 10х10 или 15х15 сантиметров. Для его фиксации к стойкам задействуют металлические скобы, особые гвозди или саморезы. При этом на первый брус возлагается функция подстропильной рамы.
Укладывают мауэрлат, являющийся одним из главных конструктивных элементов — на него оказываются немалые нагрузки за счет веса кровли и воздействия осадков и ветра. Для этого используют доски толщиной не менее 5 сантиметров или брус, наименьшее сечение которого составляет 5×10 сантиметров. Перед укладкой досок под ними обустраивают гидроизоляционный слой, чтобы влажный воздух не проникал в мауэрлат. Их фиксируют на стенах скобами и гвоздями. Дополнительно мауэрлат привязывают к несущим стенам при помощи толстой металлической проволоки, предварительно вмурованной в стены во время их возведения.
Устанавливают стропильные ноги, соблюдая промежуток между ними, равный 60 –200 сантиметров.
Прежде всего, монтируют крайние к фронтону стропила мансардной крыши. Потом при помощи уровня осуществляют установку других элементов конструкции.
В верхней части каркаса соединяют между собой стропила.
Монтируют коньковую балку – она требуется для кровли, длина которой превышает семь метров. Если данный параметр у крыши меньше, то этот элемент для стропильной системы не обязателен.
Затем приступают к строительству обрешетки, укладке утеплителя и гидробарьера, а затем кровельного материала.

Стропильная система мансардной крыши чертежи. Выбираем вид стропильной системы

В качестве материала для стропил при строительстве мансардного этажа своими руками в подавляющем большинстве случаев используют сосну, в силу ее дешевизны, приемлемого веса и легкости в обработке. Толщина балок выбирается обычно 40 — 50 мм, ширина — 200 — 250 мм. Чем мощнее стропила, тем больше разрешается делать шаг между ними, и наоборот. Определение точных параметров производится согласно СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.

Для устройства стропильной системы мансардной ломаной крыши применяют две схемы: наслонную и висячую. В висячей системе коньковая балка не опирается на стойки по центру, а жесткость конструкции обеспечивается затяжками, которые образуют со стропилами треугольник. Для длинных стропил такая система не подойдет из-за большой длины балок. В наслонной схеме по центру перекрытия возводятся несущие балки, на которые опирается коньковый прогон. Благодаря промежуточной опоре, крыша может выдержать большие нагрузки, но внутри мансарды будут опоры, либо цельная перегородка.

Вариант размеров каркаса с висячими стропилами

Ломаная двускатная крыша устроена чуть сложнее, чем прямая. Дело в том, что в первой нет жесткой треугольной конструкции. По этой причине висячие стропила можно делать лишь в том случае, если ширина затяжки не более 4,5 м. Этот параметр соответствует ширине мансардной комнаты. Однако даже в случае меньшего параметра потребуется установка вертикальных стоек, соединяющих точку излома кровли с лагами пола.

Стропильная система с подкосами

Для дополнительной прочности, если кровельное покрытие многослойное и тяжелое, делают схватки — горизонтальные раскосы между нижними наклонными лагами и вертикальными стойками. Иногда в конструкцию стропильной системы включают бабку — стойку между коньковым прогоном и затяжкой. Ее установка имеет смысл только в случае тяжелого конька и широкой крыши, во всех остальных случаях жесткости верхнего треугольника достаточно.

Как сделать мансардную крышу. Как построить крышу мансардного типа

Как сделать мансардную крышу в частном доме своими руками

Обустройство мансарды в частном доме позволит с максимальной эффективностью использовать подкровельное пространство, гарантировав одновременно респектабельный внешний вид строения. Мансардная крыша может быть выполнена своими руками, домовладельцу необходимо лишь использовать качественное утепление и грамотно проведя установку опорных лаг с мауэрлатом.

Разновидности мансардных крыш

На сегодняшний день наибольшее распространение получили несколько разновидностей мансардных крыш, выбор которых напрямую зависит от общей стилистики и архитектуры дома. Необходимо учитывать также назначение помещения, которое будет выполнено под чердаком.

С небольшими дачными домиками часто выполняют классические двускатные мансарды, которые сочетают простоту и позволяют значительно увеличить общую площадь строения.

К распространённым разновидностям мансардных крыш относятся :

Односкатная мансарда.
Двускатный вариант.
Ломаная вальмовая кровля.
Полувальмовая крыша.
Коническая и пирамидальная мансарда.

Проще всего сделать одно- и двускатную крышу мансардного типа, варианты выполнения которой подходят для дачных строений и частных домов. Сегодня большинство дачников и владельцев частных домов останавливают свой выбор именно на этом простом и недорогом в реализации варианте. Потребуется лишь использовать качественные мансардные окна, а также провести дополнительное укрепление кровельных лаг и гидроизолировать крышу, что позволит обустроить тут полноценное жилое помещение.

Типовая конструкция кровли

Мансардная крыша своими руками в разрезе имеет вид слоеного пирога, который состоит из нескольких слоев. Именно от правильности обустройства кровли и будет зависеть удобство использования такого жилого и функционального помещения на чердаке.

Конструкция мансардной кровли состоит из :

Мансардная крыша стропильная система. Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши 21

Теплоизоляция. Без качественного дополнительного утепления жить на мансарде будет попросту невозможно. Сегодня в магазинах имеется максимально широкий выбор теплоизоляторов, из которых наибольшей популярностью пользуются минеральная вата, пенопласт и экструдированный пенополистирол.
Система стропил и обрешетка. По сути, это каркас кровли, который выполнен из прочных деревянных брусков, обработанных соответствующими пропитками. Правильно выбранные и качественно установленные стропила будут равномерно распределять нагрузки от кровли по несущим стенам дома.
Гидроизоляция. В качестве гидроизоляции может использоваться полиэтиленовая пленка или другие аналогичные материалы.
Подкровельная пленка позволяет защитить утеплитель и деревянные лаги от неблагоприятных воздействий окружающей среды. В каждом конкретном случае выбор подходящей подкровельной пленки выполняют в индивидуальном порядке, в зависимости от особенностей конкретного строения.
Финишное покрытие, то есть кровельный материал, предлагается сегодня в магазинах с максимально широким выбором. Это может быть шифер, ондулин, черепица и другие варианты декоративного покрытия.

Каркас мансардной крыши. Сооружение каркаса

Далее следует выполнить монтаж планок перекрытия.

Каркас мансардной крыши состоит из балок перекрытия, стропил, прогонов и стоек

В качестве материала часто применяются бруски хвойных пород 200х100 мм. Рейки перекрытий кладутся поверх мауэрлата с отступом за поверхность стен на 30–50 см или в подготовленные пазы в кладке. В первом случае детали фиксируются при помощи уголков и самонарезающих винтов.

Фиксацию бруса к мауэрлату можно выполнить при помощи стальных уголков

Чтобы сделать ровное перекрытие, планки следует устанавливать в данной последовательности:

Первым делом укладываются крайние детали по уровню.
Далее следует натянуть шнур и по нему установить промежуточные элементы.
Шаг балок должен быть от 60 до 100 см. Расстояние в 60 см даёт возможность монтировать утеплительные плиты без подпила.
Чтобы разровнять балки по высоте, их можно подтесать. Другой вариант — использование подкладок из планок.
Если балки вставляются в подготовленные карманы, их крайние части следует обязательно обработать жидкой гидроизоляцией и обернуть рубероидом.

На крайние планки надо выставить стойки:

В качестве материала применяется брус 150х100 мм. Высоту и линию монтажа стоек надо определять по созданному чертежу.
Стойки требуется выровнять при помощи уровня и отвеса, после чего на некоторое время зафиксировать укосинами вдоль и поперёк оси конструкции. Это даст возможность смонтировать стойки ровно. Укосины можно выполнить из досок и прибить на гвозди.
Между крайними стойками надо натянуть шнур и выставить по нему остальные элементы. Расстояние между деталями соответствует шагу монтажа балок перекрытий. Все стойки фиксируются так же, как и крайние. В результате должно получиться 2 ряда стоек идентичной высоты, которые расположены параллельно друг другу.
На стойки следует уложить прогоны из реек 150х50 мм. Детали крепятся на гвозди 15 см или на уголки из стали при помощи самонарезающих винтов.
На прогоны ставятся ригеля из рейки 200х50 мм узкой частью вниз. Это позволяет увеличить жёсткость конструкции. На ригеля во время использования постройки нагрузка передаваться не будет, поэтому подобного сечения рейки будет достаточно. Чтобы они не прогибались и во время установки можно было увеличить их надёжность, под детали надо подложить временные подпорки из досок толщиной 25 мм.

В верхней части брусья стягиваются затяжками
В верхней части ригеля скрепляются несколькими рейками до тех пор, пока не будут установлены стропильные ноги. Рейки должны размещаться не в средней части затяжки, а на расстоянии 30 см от них.