Монтаж стропильной системы мансардной крыши

Виды стропильных систем

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

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

Рекомендации по монтажу

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

Стропильная система

При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Угол наклона

Углы наклона в классической варианте

При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.

Виды стропильных систем ломаных крыш

Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Как расчитать ломаную крышу

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.

Главный признак мансардных крыш

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

• Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
• Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Народный способ разработки макета

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

С висячими стропилами

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Системы наслонных стропил с подкосами

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Небольшой вес

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

Четырехскатная крыша

Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

Устройство ломанной крыши.

• Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш, подробнее смотрите материал: Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Соединительные элементы

Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.

Способы крепления стропильных ног.

Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

• Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
• они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
• они закрепляются весьма быстро.

Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

Требования к системе

Для эффективного монтирования стропильной системы нужно действовать согласно определённых норм, без которых строение не будет практичным.

Особое внимание стоит обратить на прочность системы, которая должна выдержать полную нагрузку. Для проверки стропильной системы на прочность нужно провести ориентировочный расчёт.

Так же важной особенностью является выбор материала для кровли, который не должен быть тяжёлым. Сейчас всё реже выбирают черепицу, которую изготавливают из керамики. Под данный материал все элементы строения дома должны быть хорошо усилены.

Деревянную конструкцию делают только из качественного сырья. Для изготовления базовых элементов используют дерево 1 или 2 сорта. Хвойную древесину чаще всего используют для монтажа скатных крыш. Данный вид дерева содержит смолу, поэтому меньше гниёт.

Обязательно использовать антисептические средство перед стартом работ. Это поможет избежать различных неприятностей. Чаще всего закупают древесину в северных областях. Именно такая древесина считается самой лучшей.

Формы крыш

Кровля на скатных крышах бывает таких форм:

• односкатные;
• двухскатные;
• вальмовые;
• ломаные.

При стропильной системе односкатной крыши изготовляется самая простая конструкция, её уклон составляет 14-26 градусов, тут наслонные стропилы опираются на несущие стены.

Крыша в двускатной стропильной системе должна быть с уклоном ската до 60 градусов.

• 

При мансардной(ломаной) формы крыши пролёт делают 10м, а нижняя площадь крыши расположена под наклоном 60 градусов, благодаря этому можно увеличить размер мансарды. Пролёт между наружными стенами по рекомендации делают не больше 10 м.

Различия между формами крыш показаны на фото стропильных систем в галерее в конце статьи.

На данный момент используют для соединения элементов в стропильной конструкции такие строительные материалы: шпильки, металлические накладки, болты, саморезы.

Для крепления деталей, которые изготовлены из сырого дерева чаще всего используют шпильки или болты.

Укладка кровельного покрытия крыши

Скатные крыши покрывают жёсткими (асбоцементный лист, полимерная или керамическая черепица, профнастил и т.д.) или мягкими материалами (битумная черепица). Чаще всего жёсткие материалы монтируют на деревянный каркас.

Жесткие листы кровельного покрытия чаще всего укладывают на обрешетку из деревянных брусков

Организация стропильной системы

Самостоятельное строительство частного дома, в большинстве случаев, связано с возведением ломаной крыши, что позволяет оптимизировать внутреннее пространство под ней.

При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна

Угол наклона крыши

Углы наклона в классической варианте

Классический вариант допускает, чтобы не рассчитывались нагрузки от осадков на боковые, нижние поверхности. Осадки хотя и смогут задерживаться, но только в верхней части крыши, где угол наклона меньше 45 градусов.

Разновидности ломаных крыш

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы

Если здание небольшое, то крыша может быть выполнена по простой схеме, как показано на фото внизу. Верхняя часть выполнена на основе 2-х висячих стропильных ног, затяжки, балок перекрытия, стоек и боковых стропильных ног.

Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома

Проектирование и монтаж ломаной крыши

Ломаная крыша проектируется в два этапа:

1. определение площади кровельного покрытия;
2. расчет размеров конструктивных элементов стропильной системы.

Вторая часть расчетов представляет собой более сложный процесс, который потребует учета взаимного расположения достаточно сложных узлов и деталей стропильной системы.

Расчет элементов стропильной системы

При разработке стропильной системы необходимо принять во внимание, что на ее конструкцию влияют следующие факторы:

Расчет стропильной системы лучше всего доверить компании, имеющей опыт проведения таких работ.

Необходимые материалы и инструменты

Все деревянные элементы должны быть пропитаны огнестойким составом и антисептическим средством. Не помешает обработка древесины средствами, препятствующими процессам ее гниения.

Из инструмента в первую очередь понадобятся:

• молоток;
• дрель;
• ножовка по дереву;
• шуруповерт и пр.

Необходимо также озаботиться наличием большого количества металлических крепежных изделий (уголки, гвозди и пр.), а также изоляционных и кровельных материалов.

Пошаговый монтаж стропильной системы

Балки перекрытия, как и вертикальные стойки, должны монтироваться в одной плоскости.

Поперечные балки должны крепиться не к стойкам, а к прогонам. Соединяют их при помощи металлических уголков.

Во фронтонах нужно оставить проемы для установки мансардных окон. Их общая площадь должна составлять не менее 1/8 всей площади наружных стен мансарды.

Главный признак мансардных крыш

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

• Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
• Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Народный способ разработки макета

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.