Как определить расстояние между стропилами мансардной крыши?

Расчет мансардной крыши – определение уклона, веса и площади

Мансардой называют жилое, отапливаемое помещение, оборудуемое в подкровельном пространстве, которое позволяет увеличить жилую площадь дома с минимальными затратами. Конструкция такой кровли отличается повышенной сложностью, так как она должна выдерживать высокие весовые нагрузки, поэтому рассчитать ее самостоятельно достаточно трудно. Чтобы выполнить расчет мансардной крыши быстро и правильно, можно использовать онлайн-калькулятор. В этой статье мы расскажем, какие вычисления необходимо произвести, чтобы избежать ошибок в проекте.

Разновидности мансардных крыш

Двухскатная крыша с мансардой Итак, какие бывают виды мансардных крыш?

• Одноуровневая мансарда в сочетании с двухскатной или ломаной крышей;
• Одноуровневая мансарда с монтажом выносных консолей;
• Двухуровневая мансарда, для сооружения которой использовались опоры смешанного типа.

При выборе типа крыши необходимо учитывать тип и интенсивность нагрузок, которые будут оказываться на покрытие.

В любом случае, проект крыши с мансардой создается на основании инженерных расчетов. При этом должны быть учтены все нагрузки, которые будут оказываться на перекрытие.

Что же касается стилистики отделки кровли, то тут можно сделать любой выбор, естественно, если он не будет противоречить эксплуатационным и конструктивным требованиям.

Проектирование конструкции

Как выбрать угол ската:

• Боковые углы и вальмовые скаты чаще всего имеют одинаковый уклон, но могут и различаться. Если уклон одинаков, то нагрузка будет распределяться равномерно.
• Угол уклона должен быть от 20 до 45 градусов. Если крыша монтируется в регионах с большой снеговой нагрузкой, то скат делают круче. Если дом будет находиться в месте, где дуют сильные ветра, то уклон должен быть не больше 30 градусов.
• Нижние границы скатов будет зависеть и от типа кровли.
• Для вальмовых крыш лучше использовать штучный кровельный материал, потому что при монтаже листовой кровли будет много отходов.

Как рассчитывается высота конька:

• К коньку будет сходиться промежуточные стропила и они же, только размещенные по диагонали.
• Высоту конька следует находить по формуле:H= d*tqα Где d – это ширина здания, tqα – угол ската.
• Конек должен размещаться строго по оси продольной.

Как определить длину конькового прогона:

• Если угол уклона вальмового и бокового ската одинаковый, то длина стропил в центре системы также должна быть одинаковой.
• Край конькового прогона должен находиться от торца стены здания на том же расстоянии, что и прогон от параллельных торцов.
• Рассчитать длину конькового бруса можно, если вычесть из длины дома его ширину. Находиться он должен только по центру.
• Коньковый прогон делается из тех же материалов, что и стропильные ноги в центральной части. Вырезаться вертикальные стойки должны с учетом ширины брусков. Верхний край конька размещается на высчитанной высоте.
• Коньковую раму лучше всего усилить, используя диагональные подкосы.

Как определить длину стропильных ног в центре:

• Если будет определена высота конькового прогона и его промежуток от мауэрлата, то можно высчитать и длину стропил, находящихся в центре.
• Расчет ведется по теореме Пифагора. Нужно высчитать гипотенузу, она и будет длиной стропил в центре. Высота – это катеты, ширина – это основание.
• Длина промежуточных стропил рассчитывается точно так же.
• Чтобы соединить стропила, необходимо высчитать его угол, по следующей формуле: В=90◦-α.
• Соединить их можно и по-другому – внахлест, тогда коньковый прогон будет находиться снизу. Но в этом случае надо рассчитывать размеры и высоту, как стропил, так и стоек. Высшая точка тогда – это прямое пересечение досок, находящихся вверху во всей стропильной системе.
• Можно определить и удлинение стропил, если они понадобятся для формирования карнизного свеса. Существует для этого формула: ▲L=k/cos α, где k – это ширина карнизного свеса, а cos α – угол уклона кровельного покрытия.
• Общую длину ноги стопил можно найти, суммировав L и ▲L.
• Длина ног стропильных по диагонали находится с помощью теоремы Пифагора. Где стропило, находящиеся по диагонали – это гипотенуза с основанием, которая будет равняться ½ ширины дома, а высота приравнивается к длине центральной вальмовой стропилы.

Как определить шаг установки стропил:

• Нагрузка на крышу в основном приходится на стропильные ноги. Если их шаг будет небольшим, то в сечении будет использоваться поменьше пиломатериалов.
• Определить шаг можно по специальной таблице. Найти ее можно в любой строительной методичке либо форумах.

Расчет нагрузки на стропильные ноги:

• Нужно знать следующие параметры:
  • Угол ската;
  • Вид покрытия крыши;
  • Снеговую нагрузку;
  • Уровень ветра.
  • Высоту строения в коньке;
  • Степень открытости земельного надела;
  • Шаг стропил.
• Определяется нагрузка.

Расчет длины нарожников и шаг их установки:

Чтобы рассчитать эти данные, необходимо знать длину центрального стропила и использовать формулу:

L1=2/3 * L

Рассчитав все эти параметры, можно определиться с количеством материала. Чтобы закупить нужное количество кровельного материала, нужно высчитать площадь покрытия: ΣS=ΣL*(2B +4 k), где ΣL –сумма длин стропил, В – длина дома, k – ширина карнизного свеса.

Материалы для установки:

• Стропильные ноги из бруса;
• Мауэрлат из бруса различных параметров от 100*100 до 150*150;
• Коньковые брусы, прогоны, лежаки различных параметров;
• Ригели из досок 50*100 либо 50*150;
• Кобылки и подкосы из доски 50*100;
• Стойки из бруса 100*100 либо 150*150;
• Доски подшивные, ветровые или торцевые – 20*100 либо 25*150;
• Деревянная обрешетка.
• Слой пароизоляции.
• Теплоизоляционное покрытие.
• Слой гидроизоляции.
• Дощечки деревянные для обрешетки.
• Сама кровля.

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.

Крепление мауэрлата является важным этапом для устройства всей системы, это основа конструкции

Правила установки мауэрлата

Перед тем как сделать ломаную крышу, нужно согласно строительным нормам заложить мауэрлат. Чем больше площадь кровли, чем больше ее вес, тем толще должен быть брус. Если для небольших строений вполне достаточно материала сечением 100х100 мм, то для домов большого метража используется брус 200х200 мм.

Перед установкой проводится гидроизоляция места крепления, для этого укладывается сложенный вдвое рубероид или несколько слоев пленки. Способ монтажа мауэрлата зависит от материала, из которого строится дом. Чаще всего его устанавливают на блочную бетонную стяжку с использованием металлических шпилек.

Способы установки мауэрлата

Чтобы прочность мауэрлата ломаной крыши не потерялась, в нем нужно делать как можно меньше отверстий. А расположение шпилек следует рассчитать таким образом, чтобы они не находились между стропильными ногами, а не под ними. В противном случае, отверстия врезки будут располагаться слишком близко друг от друга, что может привести к появлению трещин, а также полному приведению мауэрлата в негодность.

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 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 основных узлов каркасаСтойка.

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

Подкосами принято называть элемент, поддерживающий стропильные ноги, имеющий угловое расположение. Основная задача подкоса – снижение прогиба стропил под тяжестью собственного 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.

Необходимые материалы

После проделанного расчета и выбранного сечения обрешетки и стропил наступает время выбора кровельного покрытия и других материалов, необходимых для обустройства ломаной крыши. Для системы стропил, прогонов и мауэрлата, расположенного по периметру крыши, будут необходимы прочные и толстые брусья из дерева. Для стропильных ног понадобятся обрезные доски. Для обрешетки и контробрешетки под гидроизоляционную пленку, утеплитель и материал кровли, нужны будут рейки и брусья меньшего размера. Для крепления соединений понадобится толстая фанера.

Обратите внимание! Материалы должны быть изготовлены из хвойной древесины влажностью до 22% без сучков, синевы и древоточцев. Все части древесины перед монтажными работами необходимо обработать антисептиками минимум в 2 слоя для предотвращения гниения. Во время эксплуатации крыши антисептические работы нужно проводить с определенной регулярностью.

На прочность конструкции крыши влияет не только правильность установки, но и качество древесины

В дополнение к антисептикам пропитка деревянных частей конструкции проводится и антипиренами, которые противодействуют горению материала

Обработку деталей из дерева проводят на открытой площадке или в помещении с нормальной циркуляцией воздуха в перчатках и респираторе. Древесину покрывают растворами в 2 слоя при помощи распылителя или кисти. Перед выполнением дальнейших работ, раствор должен полностью высохнуть.

Кроме всего вышеупомянутого для оборудования ломаной крыши надо будет приобрести в нужном количестве кровельный материал, утеплитель, гидро- и пароизоляционные материалы. Среди крепежных деталей понадобятся гвозди и саморезы, болты и гайки, шипованные пластины из металла и другие соединительные элементы.

Монтаж ломаной крыши выполняется в определенной очередности:

• Из картона высокой плотности делаются шаблоны нужных деталей, с помощью которых будут подрезаться деревянные элементы конструкции под определенным углом. Чтобы шаблоны вырезать как
• Из картона высокой плотности делаются шаблоны нужных деталей, с помощью которых будут подрезаться деревянные элементы конструкции под определенным углом. Чтобы шаблоны вырезать как можно точнее, а стропила не нужно было сильно подгонять, пользуйтесь готовым чертежом крыши.
• Приготовленные при помощи шаблона элементы поднимаются на верхнее перекрытие. К мауэрлату фиксируются боковые элементы, к которым крепятся верхние. Фиксируются секции одна с другой под нужным углом фанерными накладками.
• К верхним секциям и частям фронтона крепится прогонный брус, после чего фиксируются брусья-раскосы.
• Установка системы стропил заканчивается монтажом вертикальной стойки.

После возведения каркаса начинаются финишные работы:

• Обязательным элементом возведения крыши является ее утепление. Без утеплителя мансарда в холодный период превратится в нежилое помещение, что делает проведение всех строительных работ в ненужную затею.
• Паро- и гидроизоляция крыши проводится пленкой поверх стропил и крепится к ним строительным степлером, предпринимая усилия на предотвращение провисов. В таком случае будут отсутствовать не только протечки, но и не будет образовываться конденсат.
• На финишном этапе выполняются кровельные работы. Сначала над гидроизоляцией монтируется обрешетка из дерева или металла, после чего на нее устанавливается кровельный материал выбранного вида. Делая обрешетку, не нужно забывать, что скаты ломаной крыши имеют разные углы.

Стропильная система двускатной мансардной крыши

Мансардная крыша в зависимости от угла наклона подразделяется на три основных типа:

• классическая: уклон ската 45 градусов, ширина дома 6–8 м;
• остроконечная: уклон – 60 градусов, ширина – от 6 м:
• ломаная: имеет два неравнозначных ската, как правило, с уклоном в 30 и 60 градусов. Такая конструкция часто встречается в домах шириной до 6 м.

Проект загородного дома с двускатным мансардным этажом

Особенности стропил для мансарды с двумя скатами

В двускатной крыше используется принцип висячих стропил. Опираясь только на наружные стены и друг на друга, они образуют единое подкровельное пространство – пустоту без стен и опор посредине чердачного помещения. Стропила для мансарды висячего типа называют также беспрогонными.

Стропильная система двускатной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши в данном случае имеет некоторые особенности, например, затяжку-ригель, которая в противовес распору, создаваемому стропильными ногами, скрепляет их и противоположные скаты, располагают не у основания стропил мансарды, а выше. Высоту выбирают таким образом, чтоб ее хватило для устройства мансардного помещения.

Если систему висячих стропил использовать для мансарды с пролетом от 6 м, то фермы подпирают раскосами или стойками. Располагают их на прогонах, установленных на перекрытии. Нижняя часть их ног имеет ограничение – длина не должна превышать 4,5 м.

Как известно, шаг стропил варьируется в промежутке от 0,6 до 1 м. Как посчитать это расстояние для конкретной кровли?

Первоначально в расчетах будем использовать среднее значение шага – 0,8 м. Проведем расчеты для кровли с длиной ската в 23 м. Для ее устройства в среднем потребуется с учетом округления в большую сторону 23/0,8=29 стропильных ног. Добавим еще 1– это элемент, который обязательно устанавливают по краям каркаса. Итого, получилось 30 элементов. Осталось откорректировать шаг: 23/30=0,77. Таким образом, стропила необходимо устанавливать с расстоянием 0,77 м между ними.

Пошаговая инструкция по монтажным работам

Сразу следует оговориться, что возможные ошибки при сооружении кровли своими руками исправить будет сложно. Поэтому важно четко продумать последовательность действий и проверять качество исполнения каждого узла.

Изначально нужно выполнить следующее:

• Сделать армопояс, который увеличивает жесткость и прочность здания. Сооружается он по периметру строения и особенно актуален для домов из легких бетонов и поризованных блоков. При его устройстве нужно предусмотреть установку шпилек для последующего крепления мауэрлата.

• Определить длину стропил. Для этого следует подготовить 2 длинные доски (стандартная длина 6 м) и временно закрепить их к вертикальным опорам на двух противоположных стенах. Затем путем их подъема и опускания можно найти подходящее положение и высоту будущей стропильной конструкции. Лучше всего если длина стропил будет до 6 м, поскольку более длинных пиломатериалов в свободной продаже нет – их придется наращивать самостоятельно.

Технология устройства стропильной системы кровли предполагает необходимость неукоснительного соблюдения последовательности действий и всех рекомендаций. Это обеспечит надежность и долговечность не только самой крыши, но и здания в целом.

Установка мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус, который выступает в качестве крайней нижней опоры для стропил и укладывается сверху по периметру наружных стен. Основная его функция – распределение сосредоточенных нагрузок от точек опирания стропильных ног по все площади верхней части стеновой конструкции. Также он служит для привязки крыши к несущим стенам здания.

При устройстве покрытия кровли учитывайте, что в деревянных и каркасных домах установка мауэрлата не требуется. В брусовых и бревенчатых зданиях в качестве этого элемента выступает верхний венец. Однако и техника крепления в этом случае более сложная – применяются специальные скользящие опоры. Это необходимо для обеспечения возможности небольшого смещения стропильной системы без деформации и разрушения при усадке стеновых конструкций.

Рисунок 11. Крепление стропил с помощью скользящего крепежа

В каркасных строениях мауэрлатом служит верхняя обвязка, которая фиксируется к вертикальным опорам каркаса с запилом специальными перфорированными углами, скобами или гвоздями.

Рисунок 12. Варианты крепления стропил к верхней обвязке в каркасном строении

Монтаж мауэрлата на кирпичные стены может выполняться с помощью шпилек, анкерных болтов и скоб. При использовании скоб один их край крепится к мауэрлату, а второй к деревянному бруску, который закладывается с внутренней стороны стены в кладку на высоте 3-4 рядов от верхней обвязки.

При креплении мауэрлата шпильками и анкерами используется крепеж диаметром не менее 10 мм.

В заключение

Возведение дома своими силами, тем более возведение крыши, является весьма серьезной и ответственной задачей. Как правило, подобные работы, если нанять мастеров, стоят больших денег, поэтому каждому хочется сэкономить, причем значительные средства. На самом деле, при желании, а также наличии некоторых элементарных навыков работы с деревом, это абсолютно доступно для каждого. Тем более что потребуется минимальный набор строительных инструментов, а также помощник, без которого никак не обойтись.

Второй вариант монтажа применим и в том случае, если площадь крыши небольшая. Монтируя сразу все элементы на месте, можно обойтись без подъемных механизмов, хотя времени на весь процесс может уйти значительно больше.

Строительство сарая своими руками Беседка своими руками из дерева Козырек (навес) над крыльцом своими руками Установка откосов из пластика на окна своими руками Каркасный дом своими руками Водяной теплый пол своими руками

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

• Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
• Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

• Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

• Готовые фермы поднимаются на верх для установки.
• Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.

• Создается обрешетка, монтируется утеплитель, укладывается кровельный материал.
• Фронтоны, свесы обшиваются выбранным материалом, оборудуются оконные проемы.

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Висячая система стропил

Конструкция каркаса такова, что стропила опираются только на несущие стены. Поэтому, если две капитальных стены расположены друг от друга более чем на 8 метров, такая система не применяется. Иначе возникнет разрушающая нагрузка на основание стен.

При допустимом расстоянии несущих стен, стараются разными методами снять лишнюю нагрузку с фундамента. В висячем каркасе применяют толстые перекрывающие балки. Это могут быть массивные бруски, или бревна, которые монтируются на ребро.

Сечение этого материала не должно быть меньше 200 мм. Расчет самых важных параметров следует доверить опытному строителю, при неверных расчетах пол в мансарде получится не достаточно прочным.

Расчёт стропильной системы мансардной крыши

Стропильная система является основой крыши, поэтому важно выбрать ту конструкцию, которая наиболее подходит климатическим условиям региона и имеющимся требованиям к размерам жилой мансарды. После выбора конструкции производится расчёт угла наклона скатов и высоты конька для требуемых размеров мансардного помещения

Вычисления производятся с учётом размера карниза по следующим формулам:

1. Lbc = Lac ∙ tg A, где Lbc − высота конька, Lac − половина ширины дома с учётом карнизного свеса, A − угол наклона ската.

2. Lc = Lbc /sin A, где Lc − длина стропильной ноги.

Значение тригонометрических функций можно найти в справочных таблицах.

Таблица: значения тригонометрических функций для различных углов наклона ската

Самым сложным при проектировании мансардных крыш является подсчёт пиломатериала. Рассчитать количество необходимых стропил и увязать их со стандартной длиной в 6 м иногда бывает довольно сложно. Допустим, что мы выбрали самую сложную в расчётах вальмовую крышу размером 10Х13 м с учётом карнизных свесов длиной 80 см и углом наклона скатов 45о. Тогда боковые стропила будут иметь длину 5 / sin 45о = 7,04 м. Поэтому стандартный шестиметровый брус придётся удлинять. Обычно для стропил длиной чуть больше 6 м используют брус 100Х200 мм или доску 50Х250 мм.

Если здание имеет большие размеры, то для него требуются стропила длиннее стандартного размера в 6 м, поэтому брус приходится удлинять

Что касается горизонтального бруса перекрытия, то поскольку ширина здания равна 10 м, затяжки должны состоять из двух частей, которые либо опираются на внутреннюю стену здания, либо стыкуются между собой усиливающими элементами и опираются на прогон. Для затяжек и прогонов используют брус сечением не менее, чем 50Х200 мм. По периметру здания проходит мауэрлат, для которого используется брус 150Х150 мм или 200Х200 мм. По выбранной нами схеме периметр здания составляет 39,6 м, поэтому для монтажа мауэрлата потребуется семь шестиметровых брусьев. Размеры всех остальных элементов стропильной системы не будут превышать 6 м.

Вес пиломатериала стропильной системы рассчитывается путём суммирования длин всех элементов с определённым сечением и пересчёта их количества в кубические метры. Это необходимо для определения массы всей крыши, а также бывает нужным при закупке и транспортировке материала. Подсчёт производится по таблице, а затем полученные значения умножаются на вес 1 м3 пиломатериала.

Таблица: расчёт количества пиломатериала в 1 м3 и объём одной единицы материала

Сосновый пиломатериал при 12% влажности весит 505 кг/м3, при транспортной влажности 25% − 540 кг/м3. Вот некоторые примеры расчётов:

1. Если в 1 м3 материала сечением 50Х200 мм содержится 16,6 досок, то вес одной доски будет равен 540 / 16,6 = 32,5 кг.
2. Если закупается 25 м3 пиломатериала, то весить он будет 25 ∙ 540 = 13 500 кг.
3. Если требуется 100 досок 25Х200, то необходимо купить 100 / 33,3 = 3 м3 древесины, которая будет весить 3 * 540 = 1 620 кг.

Важно отметить, что обрезной пиломатериал желательно приобретать с наименьшей влажностью, чтобы после монтажа он не коробился и не растрескивался, особенно это касается бруса большого сечения. Для строительства стропильной системы влажность древесины не должна превышать 18%

Общая характеристика и обзор стропильных систем

Различают следующие виды конструкций:

• односкатные, стропила которых смотрятся как балки с опорой на стены дома. При равной высоте стен получается плоская крыша, а при разной – наклонный скат;
• в двухскатных стропильных системах соединение стропил, образующих 2 ската, производится под определенным углом. Одной из их разновидностей является ломаная крыша, наиболее часто используемая для мансардной кровли: излом позволяет получить больше пространства;
• полувальмовые (трехскатные) имеют наиболее представительный вид и состоят из треугольного и двух трапециевидных скатов. Их монтаж – дело довольно сложное;
• вальмовые (четырехскатные) – наиболее устойчивы и хорошо сохраняют тепло. В распространенном исполнении состоят из 2 скатов в форме трапеции и 2 вальм в торцах здания. К данному типу относятся и шатровые крыши;
• различают также чердачные, бесчердачные крыши и кровли для мансарды;
• мансардные конструкции имеют свои особенности.

Двухскатная крыша и виды стропильной системы для нее

Как понятно из названия, устройство двухскатной конструкции предполагает два крыла, т. е. наклонные плоскости, соединяющиеся между собой в самой верхней части. Что же насчет низа, так он упирается в стены постройки. Передний и задний фронтоны могут быть кирпичными, выложенными из шлакоблока или иного строительного материала. Кроме того, их нередко декорируют, тем более что на сегодняшний день существует масса способов придать этому элементу неповторимый вид.

Данная конструкция стропильной системы крыши имеет множество плюсов, например, возможность обустроить чердачное помещение, конечно, для проживания оно не годится, но хранить там вещи вполне реально. Также появившееся пространство часто используют как мансарду. Кроме того, это достаточно экономный вариант, а вероятность протекания минимальна.

Теперь стоит немного остановиться на том, какие варианты стропильных систем двухскатной крыши существуют. Итак, есть висячие и наслонные виды конструкций. В первом случае опорой является конек кровли, а во втором стены дома, а также дополнительная промежуточная опора, например, средняя несущая стена. Отличаются эти стропила и принципом службы.

Балки висячей системы работают одновременно и на сжатие, и на изгиб, что же наcчет наслонных, так в этом случае упор идет только на изгиб.

Оптимальный вариант — комбинированное устройство двухскатной крыши (чередование наслонных и висячих стропильных элементов). Используя такой способ можно не только сэкономить строительный материал, но и сделать конструкцию несколько прочнее, а это нелишнее. Ведь на эту часть дома приходятся большие нагрузки, например, иногда человек вынужден забраться на нее, чтобы отреставрировать, кроме того, не стоит недооценивать силу ветров, снега, ливня и т. д. Так что независимо от вида выбранной стропильной системы двухскатной крыши конструкция обязательно должна быть достаточно надежной и крепкой.

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

• Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
• Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Расчет стропильной системы ломаной мансардной крыши

Создание мансарды ломаной крыши – весьма ответственная и сложная задача. Она невыполнима без предварительного создания проекта и проведения всех расчетов. Сделать это самостоятельно несложно. Несмотря на различия, проявляющиеся в зависимости от конкретного типа стропильной системы и вида кровли, используемые данные будут одинаковыми:

• ширина стыков между перекрытиями и их элементами;
• длина и ширина дома, прочие габариты конструкции;
• погодные условия в регионе, где расположен жилой дом, здесь нужно будет учесть объемы осадков в летний и зимний период.

Расчет осуществляется по специальной формуле:

Нк = LxtgA, где

Нк – требуемый показатель высоты крыши;

L – половина ширины постройки;

tgA – тангенс угла скатов.

Проведение расчетов регулируют на законодательном уровне. В СНиП указаны конкретные рекомендации для осуществления всех расчетных операций. Все они касаются обустройства мансарды на ломаной крыше.

Важно! В случае возникновения сложностей с требуемыми расчетами можно воспользоваться специальными компьютерными программами, которые с максимальной точностью помогут получить все необходимые сведения.

Воздействие нагрузок на систему стропил

Стропила подвергаются постоянным (масса кровли, обрешетки, стропил и т.д.) и временным (ветер, осадки) расчетный параметр снежной нагрузки, принятый в России для средней полосы – 180 кг/м?. Снеговой мешок может увеличить этот показатель до 400-450 кг/м?.

Если уклон крыши больше 60 градусов, снеговая нагрузка не берется в расчет.

Стандартная расчетная величина ветровой нагрузки для средней полосы России – 35кг/м?.

Если уклон крыши менее 30 градусов, в чертеже поправка на ветер не учитывается.

Параметры нагрузок корректируются для местных условий климата за счет особых масса крыши рассчитывается, исходя из количества используемых материалов и общей площади сооружения.

В расчеты вводят показатели полезной нагрузки на систему, если к фермам подвешивают потолки, устанавливают водонагревательные баки, вентиляционные камеры и т.д.

Обязателен расчет прочности стропил и степени возможной деформации при различных условиях.

В качестве стропил чаще всего используются: прямоугольный брус с сечением, соответствующим рассчитанным нагрузкам, доски с параметрами 5?15, 5?20 см.

Чаще всего выбор останавливают на пиломатериалах хвойных пород (еловых, сосновых) с влажностьюв пределах 18-22%, обработанных антисептическими средствами и антипиренами.

Для повышения жесткости и устойчивости геометрии стропильной системымногоскатной крыши иногда вводят стальные элементы.

Монтаж крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж – если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

Последовательность установки:

• сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
• между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
• устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия – сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок – на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

• намечаются точки монтажа на мауэрлате – шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
• на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
• сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке – промежуточные;
• в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же – по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Последние этапы работы – обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).