Расчёт стропильной системы
Исходные данные для расчёта берутся из предварительно разработанного проекта. Для примера рассмотрим схему устройства кровли при наличии мансарды.
В проектном чертеже указываются размеры, места усановки и материал всех элемениов кровельной системы
Основным показателем, рассчитываемым в первую очередь, является шаг стропил в зависимости от планируемого финишного покрытия. Так, для установки керамической черепицы шаг стропил должен быть не более 60 сантиметров, а если планируется установить пластиковое покрытие или мягкую кровлю, этот показатель может быть увеличен до 120–150 сантиметров. Опять же, нужно учитывать характер нагрузок — сочетание воздействия ветра и снега — и установить оптимальный угол между скатами кровли.
Порядок расчёта количества стропил
Для примера рассмотрим устройство кровель для дома длиной 10 метров. Принимаем в первом приближении расстояние между стропильными ногами равным 80 сантиметрам. Тогда их понадобится: 1000 : 80 + 1 = 13,5. Поскольку число стропил должно быть целым, округляем результат до 13. В таком случае точное расстояние между ними составит 1000 : 13 = 769 (миллиметров). Это точное значение промежутка между осями стропильных ног.
При расчёте потребности в материалах нужно учитывать их раскраиваемость. В случае с материалами из древесины их длина может составлять 4 или 6 метров. В процессе проектирования нужно подбирать размеры деталей с учётом образования наименьшего количества обрези. Обрезки древесины хвойных пород непригодны даже на дрова для печей.
Материалы для стропильной конструкции
Всё большее распространение получают составные профилированные материалы из древесины. К таковым относятся:
- Двутавры деревянные. Эти изделия интересны тем, что они изготавливаются в основном из отходов древесины. Опорные поверхности из многослойной водостойкой фанеры и стенка из ОСП. Такие конструкционные материалы имеют несущую способность не меньшую, чем цельный брус. Требования к антибактериальной противопожарной обработке гораздо мягче, материал уже прошёл все защитные обработки в процессе производства. При этом он не подвергается растрескиванию, а его механические свойства одинаковы во всех направлениях.
- Швеллеры деревянные. Их производят таким же образом, как и двутавры. Основное применение — несущие элементы деревянных конструкций. Прочностные характеристики такого профиля выше, чем у древесины натуральной и деревянного двутавра. Часто такие изделия производятся из массива древесины хвойных пород. Тем самым значительно снижается вес конструкций и нагрузка на фундамент.
- Брус клеёный. Этот материал нечасто применяется для монтажа именно стропильных каркасов. Основное его применение — кладка срубов. Для них используют брус с сердцевиной из обычной хвои и крайними пластинами из дорогих пород древесины: дуба, лиственницы и других ценных материалов. Для стропил используется брус из однородных пластин повышенной длины на высоконапряженных участках системы.
- Металлические профили. Для сборки стропильных каркасов применяются не так часто. Наиболее удобным для монтажа материалом является профильная труба. Недостатком металлопрофиля является необходимость периодического проведения мероприятий по защите от коррозии. Элементы стропильной системы, как правило, наглухо закрыты кровельным пирогом и внутренней отделкой помещения мансарды, что сильно затрудняет доступ для обслуживания.
Теплоизоляция конструкции
Как правило, мансарда является неотапливаемым помещением в доме, но при этом здесь самая высокая температура, за счет чего это достигается? Конечно, за счет того, что устройство крыши мансарды правильно произведено и утеплено. Обычно если в данное помещение не проведена отопительная система, то его используют преимущественно в теплое время года. В жилых домах система отопления должна быть, если планируется проживание и в зимнее холодное время года.
В России для теплоизоляции крыши дома нужно использовать минеральные плиты, толщиной не менее 200 мм. Между кровлей и изоляционным слоем должно быть оставлено пространство для того, чтобы происходила естественная вентиляция. Кроме этого еще на этапе проекта предусматривается расчет паро- и гидроизоляции.
Желательно производить утепление кровли спустя год после строительства мансарды. Такая отсрочка желательна, поскольку деревянные конструкции будут усыхать, и в этом процессе выделяемая влага может впитываться в утепляемые материалы. Следующим этапом будет установка мансардных окон. Их нужно установить до начала проведения отделочных работ, поскольку потребуется доступ к свежему воздуху.
Схема монтажа мансардной крыши своими руками
Перед монтажом стропильной системы для мансарды своими руками, в первую очередь, сооружают мауэрлат — пояс из бруса, опоясывающий здание по периметру. Именно на нем крепятся нижние свесы стропильных ног. Мауэрлат абсолютно одинаков как для ломаной, так и для прямой двускатной крыши. В зависимости от материала стен, он имеет особенности в монтаже.
В домах, возведенных из бруса или бревен, отдельная мауэрлатная балка не требуется — ее роль успешно берет на себя верхний венец. В нем зарезаются проушины с нужным шагом, и крепятся концы стропильных ног на уголки или шпильки.
В домах из ячеистых бетонов перед укладкой деревянного бруса по периметру требуется армопояс. Без него мягкий пористый материал стен может со временем продавиться, а крепление вырвет из раскрошившегося газо- или пенобетона. Делают его из бетона по опалубке, армируют двумя-четырьмя прутьями, лучше всего из стекловолокна, чтобы конструкция была легче.
Кирпичные и шлакоблочные стены армопояса не требуют. В этом случае перфоратором в торце стены готовятся отверстия, и мауэрлатный брус притягивается анкерами. К нему крепят стропила с помощью уголков, а также больших шурупов -«глухарей» с шестигранными шляпками под ключ или головку. Затягивать их удобнее гайковертом.
Сборка фрагментов крыши на земле
Есть несколько способов сборки каркаса мансардной крыши. Один из них — это сборка всех элементов на земле, поднятие их на крышу, укрепление временными распорками, а затем сквозной «чистовой» монтаж, который обеспечивает конструкции жесткость. Рассмотрим выполнение работ пошагово:
- Первым делом собираются фронтоны. Они представляют собой верхние и нижние детали стропил, которые на линии излома скрепляются со стойками и затяжками. Все нижние концы досок и брусьев опираются на основание. В середине фронтонов обычно предусматривают мансардные окна.
- Подготовленные сборочные узлы поднимают и крепят с одного и другого краев постройки. Основания фиксируют с помощью анкеров в стене, плюс добавляют временные распорки для удерживания конструкции.
- Последовательно собирают «ребра» стропил и ставят в пропилы мауэрлата с предусмотренным шагом.
- После того, как все элементы собраны, их сшивают продольными перемычками: коньковым брусом — вершины треугольников, соединительными балками — в местах стыка стоек и затяжек. Так конструкция приобретает необходимую жесткость.
Последовательный монтаж на месте
Во втором случае все части стропильной системы постепенно собираются на своих местах на крыше. В финале выходит готовая конструкция. Такой вариант легче в том случае, когда отдельные фрагменты весят много и не могут быть подняты без специальной техники. В этом случае пошаговая инструкция сборки такова:
- Начинают с установки стоек на лаги пола второго этажа. Шаг такой же, как и у стропил. Верхние концы соединяются затяжкой — горизонтальным брусом. На этом этапе должна получиться прямоугольная коробка из ребер стоек и затяжек.
- После этого монтируют нижние части балок. Они должны образовать со стойками и основанием треугольник — жесткую конструкцию.
- За ними можно устанавливать верхние отрезки стропил. Для нужной жесткости они фиксируются укосами к затяжкам. Для широких крыш могут быть предусмотрены дополнительные ригеля. Также, если пролет затяжки слишком длинный, ставят балку, скрепляющую коньковый брус с затяжкой — это предотвратит ее провисание.
Для ломаной крыши не характерна проблема с нехваткой стандартной длины пиломатериалов — 6 м. Напомним, что стропило состоит из двух частей. Если же все-таки такое неудобство возникло, балки можно нарастить, поставив с обеих сторон латки той же толщины, что и балка, и стянув места стыков болтами и гайками через сквозные отверстия.
Чертежи важных узлов
Самые ответственные места, исполнение которых может потребовать схематичной визуализации, — это соединения нескольких плоскостей, а также места, на которые приходится большая нагрузка. На фото показаны чертежи таких соединений
Для скрепления деревянных балок и стоек используют разный крепеж. В порядке прочности и предпочтения можно расположить их в порядке убывания: болты с гайками и шайбами — шурупы и «глухари» — гвозди. Гвозди плохи тем, что через годы при усыхании и деформации древесины они склонны вылезать из отверстий. Полностью конструкция не развалится, но появится нежелательный люфт.
К мауэрлату стропила крепятся посредством мощных стальных уголков. Для удобства на нижнюю часть стропильной ноги набивают упорную планку, которая препятствует соскальзыванию окончания доски и позволяет тщательно затянуть весь крепеж.
Как рассчитать крышу ломанного типа
Шаг между стропилами часто определяется шириной утеплителя – такое решение позволяет сэкономить на рулонных материалах, и расстояние между стропилами выбирается на 2-3 см меньше ширины материала утеплителя. Например, при ширине плиты минеральной ваты в 60 см расстояние между соседними стойками должно быть 57-58 см.
Точки креплений в ломаной крыше
Доски стропильных ног также рассчитываются по ширине, исходя из параметров утеплителя. Для вентиляции слоев теплоизоляции нужно обеспечить вентиляционный просвет 20-30 мм, иначе накапливающийся конденсат вызовет гниение древесины, а затем – и порчу утеплителя. Для условий средней полосы толщина утеплителя может быть не больше 230-250 мм, поэтому минимальная ширина стропильных ног — 230 мм при толщине доски ≥ 50 мм. Чем больше ветровые, температурные и снеговые нагрузки в регионе, тем толще следует делать стропила.
Ломаная крыша мансарды
Рекомендуем: Для экономии пиломатериалов утеплитель можно укладывать в двух направлениях: вдоль и поперек стропил, сделав между слоями тонкую и редкую обрешетку. При минимальной толщине плиты базальтовой ваты 100 мм можно использовать доску 50 х 150 мм, оставив на вентиляционный зазор 50 мм.
Принципы устройства мансарды ↑
При ближайшем рассмотрении становится очевидным, что каркас мансардной крыши, выполненный по традиционной скатной технологии имеет две конструктивные части. Причем возможны два варианта:
- 3-х угольная крыша с составляющими частями, имеющими равнозначный наклон. Визуально они смотрятся как классическое сооружение с двумя скатами, не имеющими изломов.
- 5-и угольная, которую отличают выпуклые углы на скатах. Здесь явно проявляются две присоединенные конструктивные части.
И в первом, и во втором случае стропильная система мансардной крыши характеризуется наличием двухъярусной конструкции. Нижний ярус создает полезный объем мансарды. Его высота варьируется в пределах 200–250 см, чтобы передвигаться внутри жилого пространства можно было без помех. Второй ярус каркаса крыши формирует форму его верхней части. Высота же ничем не ограничена. Оптимальную форму для крыши подбирают, варьируя уклон стропил на обоих ярусах.
На заметку
По общему мнению лучше всего визуально выглядит пятиугольная конструкция, вписанная в воображаемую окружность.
Таким образом, главный признак каркаса мансарды – присутствие в конструкции мансардный крыши 2-х стропильных систем, которые объединены либо в треугольник, либо пятиугольник.
Важно
Под мансарду можно переделать и чердак уже готового сооружения. К примеру, если стропилины достаточно мощные, ригели каркаса смогут выполнять функции потолочных балок
Мансарда же должна быть обшита по опорам прогонов. Несмотря на это, конструктивно их нельзя причислить к мансардным, поскольку в соответствии со СНиП устройство мансардной крыши должно выполняется по технологии «ломаной» системы стропил.
Строительство мансардной крыши осуществляют на основе типовых технологий устройства стропильного каркаса скатной крыши: висячая система и наслонная. В нижнем ярусе конструкции используют исключительно последний вариант. Висячие стропила применяют в верхнем ярусе. В этой части устанавливают также наслонные стропила.
Наглядно представить каркас поможет разрез мансардной крыши. Его можно поделить по горизонтали и получить трапецию снизу и треугольник наверху. Боковые стороны трапеции собирают из наслонных, а треугольника – из висячих и наслонных.
Особенности стропильной системы
Устройство
Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.
В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.
Конструкция включает в себя следующие элементы:
Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома.
Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;
Мауэрлат — основа всей конструкции
Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);
Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.
Стропильные ноги формируют скаты крыши
Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;
Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними.
В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию.
Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.
Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию
- Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
- Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
- Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
- Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;
Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку
- Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
- Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;
Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши
Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала.
Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.
Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала
Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.
Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки
Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.
Разновидности двухскатной стропильной системы
Двухскатные крыши бывают двух типов:
С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.
Висячие стропила не имеют стоек
Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;
Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены
С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома.
Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.
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
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.
Наслонные стропила
Правила подбора оптимальной формы мансардной крыши
Соединения
Как выполнить соединения стропил с мауэрлатом, ригелем и друг с другом?
| Изображение | Соединение |
| Стропильная нога с брусом мауэрлата: крепление с двух сторон оцинкованными уголками и саморезами. Для большей жесткости в стропиле можно сделать вырез, опирающийся на брус. |
| Соединение между стропильными ногами: брус соединяется накладками (оцинкованными или изготовленными из пропитанной олифой фанеры толщиной не меньше 15 мм). |
| Соединение стропила с ригелем: длинным болтом или шпилькой с широкими шайбами. При большом количестве снега прочность соединения саморезами может оказаться недостаточной. |
Способы монтажа мансардной крыши
Устройство стропильной системы мансардной крыши может осуществляться двумя способами. Первый вариант предполагает сбор стропильного каркаса на земле с последующим подъемом его в готовом виде наверх дома и основательного закрепления. Способ эффективен для малогабаритных конструкций.
Фермы удобнее всего собрать прямо на земле и потом поднять их и закрепить
Как правильно сделать мансардную крышу со сбором части стропильной системы на земле? Предварительно наверху здания вертикально выставляются и закрепляют крайние конструкции, которые будут впоследствии фронтонами. Временно закрепить их можно при помощи длинных брусьев, прибитых к стене. В мауэрлате создаются углубления с заданным шагом, куда будет монтироваться собранная конструкция. Для обеспечения правильной геометрии и создания жесткости конструкции, ее элементы можно закрепить распорками. Когда будет окончен монтаж боковых балок, и вся система приобретет необходимую жесткость, распорки можно убрать. Видео монтажа стропильной системы двухскатной мансардной крыши наглядно покажет все особенности данного варианта.
Второй вариант более традиционный. Он предполагает устройство мансардной крыши на месте с соблюдением строгой последовательности действий. Этот метод наиболее удобен и эффективен при возведении крупногабаритной стропильной системы. Потому как для поднятия собранной конструкции наверх понадобиться привлечение специализированной техники.
Как построить мансардную крышу традиционным способом?
Некоторые тонкости в технологии возведения мансардных крыш частных домов зависят, непосредственно, от ее вида. Однако последовательность действий схожа для всех видов мансардных крыш.
Деревянные стропильные фермы крепятся с помощью металлических зубчатых гвоздевых пластин
Перед тем, как сделать мансардную крышу, необходимо уложить в продольном направлении на несущие стены мауэрлат, и закрепить его на кладке или армопоясе при помощи шпилек или катанки. Стропильная конструкция мансардной крыши деревянного дома может крепиться на верхний венец, который будет исполнять роль мауэрлата.
Строительство мансардной крыши начинают с установки балок для перекрытия. Их крепят на мауэрлат. Затем к балкам крепятся строительные ноги. В центре балок следует отметить места монтажа опор и конькового элемента.
С соблюдением одинакового расстояния следует смонтировать стойки из досок, закрепляя их при помощи уголков. Первая пара стоек скрепляется затяжками из деревянных брусков. На образованную П-образную конструкцию следует монтировать стропила. Они могут устанавливаться на мауэрлат или при помощи вырубки паза на балку перекрытия.
Далее следует перейти к установке коньковых стропил, которые соединяются при помощи металлических накладок или болтов с шайбами. Для создания необходимой жесткости конструкции к центральной части бокового стропила и стойке необходимо прикрепить подкосы, а в центре затяжки смонтировать балки. Аналогичным образом выполняется установка других ферм с расстоянием 60-100 см. Крепятся они между собой при помощи прогонов.
Стропила могут быть соединены при помощи мобильного строительного пресса
С помощью скоб выполняется фиксация всех узлов мансардной конструкции, и придается ей окончательная прочность. После этого следует смонтировать обрешетку, которая может быть сплошной или разреженной, что зависит от варианта кровельного покрытия.
Если используется гибкая черепица, асбестоцементный плоский шифер или рулонный материал, следует выполнить сплошную обрешетку. Она устанавливается в два слоя. Нижний настил состоит из брусков толщиной 20 см, уложенных с шагом в 30 см. Верхний настил, состоящий из досок размером 20×50 см, прибивается по отношению к нижнему слою под углом 30-45 град.
Для глиняной черепицы, азбестоцементного шифера, металлочерепицы, стального, металлического покрытия используется разреженный тип обрешетки. Для этого выполняется монтаж брусков, сечением 5×5 см и шагом в 20-30 см, от карниза вверх перпендикулярно стропилам. На свесе необходимо установить настил из деревянных досок шириной около 70 см. Далее следует закрепить бруски вдоль конька и ребер, которые соединяются встык. Наглядно данный процесс можно увидеть на фото стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу.
Чтобы гвозди при креплении стропил не раскалывали стропильную ногу и кобылку, необходимо соблюдать требования СНиП
Как вынести стропила за линию стены
Стропильные бруски выводят за линию внешней стены с целью увеличения чердачного жилого помещения. Особенности такого способа в том, что опорой нижней стропильной балки является доска перекрытия, а не доска мауэрлата.
При этом устанавливают усиливающие подкосы под крайнюю часть треугольных боков.
В таком случае не всегда целесообразно устанавливать мауэрлат, но бетонную заливку делать необходимо, так как к бетону анкерами будут крепиться балки перекрытия.
При выносе стропил за внешнюю линию должен образоваться карниз, ширина которого для домов из дерева должна быть не менее полуметра, для сооружений из камня или бетона — не менее 400 сантиметров.
Вынос стропил за линию внешней стены необходимо производить в следующей последовательности:
- Установить внешние перекрывающие балки, сечением не менее 15*20 см. Они служат контуром свесов и должны формировать прямоугольник (исходя их формы кровли);
- Натянуть шнур между крайними балками и установить остальные балки с шагом 0,6 м (для теплого помещения);
- Отмерить такое расстояние от левого до правого края, которое должно соответствовать короткому катету треугольника, и отметить точки путем вырубки гнезд установки крайних опор;
- Изготовить опоры по размерам гнезд из бруса 10*15 см. Длина опорных досок должна быть более 10 см;
- Установить временные распорки для монтажа угловых стоек;
- С помощью отвеса на шнурке, закрепленном на стойках, выверить равномерность точек выборки для опор;
- В центральной части фронтонов мансарды смонтировать две опоры;
- Установить прогоны на опоры, жестко прикрепив их уголками;
- Противоположные опоры соединить брусками, их также с помощью уголоков прикрепить к прогонам. Под каждый брус установить временную опору;
- Брус, который выполняет функцию ригеля, временно скрепить дюймовкой на расстоянии от края на 200-300 мм. Чтобы было удобно монтировать верх стропильной конструкции, установить временный досчатый настил;
- Из обрезных досок следует изготовить шаблоны, по которым потом монтируются противоположные фермы:
- Шаблон изготавливается методом прикладывания заготовки к балке и торцу прогона, и соответствует стропилинам нижнего ряда. Отметить по размеру линии пазов для устранения излишков;
- Установить стропильные ноги с торца, а затем с нижнего уровня мансарды;
- Далее по шаблону установить верхнюю часть стропильного каркаса;
- Во избежание провиса ригелей необходимо к фермам крепить бабки снизу — шарнирным способом, сверху — жестким креплением.
Стропильные доски при помощи связок из проволоки прикрепляют к стенам и устанавливается фронтонный каркас.
Вынос стропил за стену
Проектирование полумансардной крыши
Чтобы правильно создать каркас крыши для полумансарды, лучше начать с разработки проекта. На этом этапе определяются с углом наклона кровли и высотой. Для того чтобы сохранить эстетически правильные пропорции здания, нужно делать кровлю не слишком высокой. По количеству скатов полумансардные кровли делают одно- или двухскатными. Необходимо рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на крышу. Это позволит обеспечить комфортную эксплуатацию и исключит образование повреждений.
Чтобы предотвратить передачу распорной нагрузки на стены полумансарды, систему стропил для неё делают безраспорной. Применяют её при монтаже на стены из блочных материалов.
В разработанном проекте должна содержаться схема стропильной системы. На ней располагаются конструктивные элементы и обозначают способы их крепления. Стропила не должны передавать распор на стены, поэтому каркас имеет наслонные стропила. А крепление стропильных ног осуществляется интересным методом, обеспечивая определённую степень свободы.
При организации наслонных стропил, укладывается мауэрлат и монтируется коньковый прогон, опираемый на фронтоны. Можно использовать вертикальные стойки.
Монтаж стропил для полумансардной крыши можно осуществить тремя способами.
Способ первый
Нижнюю часть стропила подшивают с помощью опорного бруска. Можно также сделать врубку зубом, опирая на мауэрлат. Верхнюю же её часть делают с горизонтальным запилом со скосом, глубиной, определяемой по формуле: a=025h, где h — параметр высоты сечения стропильной ноги.
Площадка, предназначенная для упора в длину, не должна превышать параметра h. Распорную нагрузку, образующуюся при работе стропильной ноги на изгиб, можно избежать с помощью скоса подрезки. Не имеющий скоса запил опирается на прогон боковой щекой. При этом параметр длины скошенного запила должен быть не менее двух a.
Первый способ монтажа
В случае, если верхняя подрезка стропила не представляется возможной, необходимо произвести его подшивку с помощью обрезка доски с сечением, аналогичным сечению стропила. Следующий этап — закрепление с двух сторон с помощью прибоин из дерева или монтажных пластин из металла. Эту подшивку или запил выполняют горизонтально. Далее верхние концы стропильных ног свободно укладывают на коньковый брус. Если крыша двухскатная, то крепление к прогону осуществляют, используя принцип скользящей опоры. Скреплять стропила между собой в этом случае не нужно. Этот вариант крыши, имеющей два ската, можно представить как комплекс, состоящий из двух односкатных конструкций, которые примыкают друг к другу.
Способ второй
При устройстве крыши, имеющей два ската, чаще всего используют этот способ. Он подразумевает выполнение нижней части стропила на ползуне. Верх стропильной ноги при этом закрепляют с помощью болтов или гвоздей. Стропильные ноги упирают в прогон или между собой. Связывание их проводят деревянными прибоинами или зубчатыми металлическими пластинами.
Второй способ монтажа
Важно правильно закрепить нижнюю часть стропильной ноги к мауэрлату. Чтобы обеспечить их проектное положение, при креплении по обе стороны боковых поверхностей вбивают под углом гвозди
Можно использовать вариант, где сверху вбивается один длинный гвоздь или устанавливается гибкая пластина из стали. Можно заменить их на уголки из стали, но для этого варианта необходимо зафиксировать стропильную ногу уголками с обеих сторон. Гвозди при этом не вбивают. Чтобы обеспечить защиту от ветрового опрокидывания крыши, используют дополнительное крепление элементов стропильной конструкции с помощью гибких проволочных скруток. Такое крепление не будет препятствовать основной работе в качестве ползуна.
Способ третий
Его отличие от предыдущих в том, что происходит жёсткое крепление конькового узла. Но он схож со вторым тем, что при креплении нижней части стропильной ноги используют ползунок.
Это конструкция плоха тем, что может спровоцировать разрушение узла конька, вызывая в нем сильный изгибающий момент. Но за пределами конька прогиб стропил минимальный. Здесь необходимо рассчитывать максимальный изгибающий момент конькового узла. Но так как самостоятельный такой расчёт может вызвать сложности, рекомендуют использовать формулы, предназначенные для расчёта балок, имеющих две опоры (однопролётные). Можно добиться определённого запаса прочности при устройстве узлового соединения, имеющего жёсткое защемление стропил в верхней части.
Скользящие стропила
