Стропильная система мансардной крыши – грамотный расчет и монтаж

1 Мансардные стропильные конструкции – оригинальные и надежные

Мансарды, оригинальные мезонины и внешне привлекательные эркеры обеспечивают экстерьеру жилых зданий очень красивый вид. Обустройство домов с такими архитектурными элементами позволяет, кроме того, увеличить внутреннее пространство построек при относительно незначительных финансовых затратах. Например, можно легко получить около 60 квадратных метров полезной дополнительной площади в обычном частном доме, если грамотно выполнить расчет и монтаж стропильной конструкции мансардной кровли (смотрите фото и видео).

Стропильная система мансардной крыши может иметь ломаную форму, полувальмовую либо вальмовую, 2–4-скатную.

Вальмовая стропильная система мансардной крыши

Проще всего выполнить монтаж двухскатной кровли, которая отличается высокой надежностью. Такая система гарантированно выдержит любые нагрузки на крышу, а ее расчет не займет у вас много времени. Двухскатная конструкция имеет лишь два серьезных "минуса". Во-первых, она характеризуется "чрезмерной" простотой, что не даст вам возможности проявить свой дизайнерский талант. Во-вторых, внутреннее пространство под такой мансардной крышей будет ограниченным.

Проблему с недостатком "квадратуры" можно решить посредством обустройства стропильной системы полумансардной крыши, которая сохраняет все достоинства стандартной двухскатной схемы и при этом повышает внутреннюю площадь помещений. А придать кровле элегантный внешний вид можно путем применения разнообразных декоративных элементов. Их расчет и монтаж очень прост, а главное – установка архитектурных украшений вполне доступна по стоимости.

С точки зрения архитектуры самым интересным вариантом обустройства крыши считается ломаная мансарда. Она, как правило, характеризуется необычной ассиметричной конфигурацией (хотя может иметь и геометрически правильную форму). Проектирование и монтаж подобных кровельных систем – это настоящее творчество. Практически любую фантазию можно реализовать при строительстве ломаной крыши с мансардой. Но при этом важно правильно произвести расчет всех ее узлов и элементов, уделив особое внимание прочностным показателям конструкции.


2 Об узлах мансардных стропильных систем

Внутренняя облицовка и внешние кровельные материалы размещаются на стропильной системе, которая, по сути, является каркасом крыши. Данная конструкция состоит из ряда элементов и узлов, к которым относят:

  • распорки, подкосы, диагональные соединения и иные связующие компоненты;
  • мауэрлат;
  • наслонные либо висячие стропила;
  • боковые и коньковые прогоны.

Указанные компоненты образуют единый комплекс, в котором взаимное размещение элементов по определенной схеме гарантирует эффективную передачу климатических воздействий с крыши дома на его стены (несущие). Понятно, что расчет подобных систем должен выполняться специалистами, способными учесть все особенности мансардных систем. Да и монтаж крыши с мансардой лучше доверить профессионалам, которые знакомы с нюансами строительных работ не по фото или видео, а имеют личный опыт осуществления таких мероприятий.

Монтаж крыши с мансардой

При самостоятельном проектировании описываемых конструкций нужно помнить, что стропильные узлы воспринимают весьма серьезные нагрузки (до 200 кг/квадратный метр в среднем). Они могут быть и значительно выше, если строение находится в местности, где имеются сильные снеговые и ветровые нагрузки.

Именно с учетом климатических условий, а также тонкостей, которыми характеризуется кровельная конструкция, необходимо выполнять ее расчет и последующий монтаж. Главное, чтобы система стропил имела требуемый запас прочности (на случай обильных осадков или сильного ветра), который бы позволил ей без проблем противостоять указанным нагрузкам.

Система стропил мансардной крыши

Каждый компонент стропильной системы описывается собственным сечением, профилем, протяженностью и другими геометрическими показателями. Друг с другом элементы системы соединяются одним из четырех способов:

  • сварным;
  • при помощи шурупов;
  • шпунтованным;
  • болтовым.

Конкретный способ соединения выбирается с учетом особенностей кровельной системы, используемых материалов, климатических нагрузок, формы крыши. Он обязан обеспечивать максимальную прочность конструкции.

3 Проектирование – пробуем разобраться самостоятельно

Расчет системы начинают с выбора типа мансарды и ее дизайна. При этом нужно помнить, что стропила отвечают за создание пространства (внутреннего) мансардного помещения, а не только за надежность и высокую прочность крыши. Непродуманный монтаж системы приведет к уменьшению внутренней площади мансарды, а это, конечно же, недопустимо.

Процесс проектирования стропильной конструкции выглядит следующим образом. Сначала определяются со схемой системы, в которой указывают тип всех ее узлов и отдельных компонентов, а также их взаимное расположение. На данном этапе нужно выбрать, какие стропила будут применяться – висячие либо наслонные.

Проектирование стропильной конструкции мансарды

Висячие формируют жесткую единую систему, в которой все элементы скреплены между собой. А вот наслонные стропила обязательно опираются на что-либо (например, на специальные опоры или на боковые стены постройки). При необходимости кровельная конструкция может быть усилена добавочными соединениями с целью повышения ее прочности (дополнительные связи обычно требуются тогда, когда пролеты имеют большую ширину).

Затем осуществляется расчет снеговых и ветровых нагрузок. Он устанавливает сечение стропил, материал, из которого они должны изготавливаться, оптимальную дистанцию между стропилами. Профессионалы всегда советуют полученные результаты умножать на 1,5–3 – на специальный коэффициент, конкретная величина которого зависит от тонкостей эксплуатации кровли. Данная рекомендация делает строительные работы более затратными, но зато крыша обретает запас прочности на случай "разгула" природных сил.

В большинстве случаев материалом для стропильных систем выступает древесина пород, которые не подвержены гниению и при этом имеют хорошие прочностные характеристики. Оптимально использовать лиственницу. Впрочем, допускается применять и менее дорогие породы. Но тогда древесину следует обработать (очень тщательно) специальными составами-антисептиками. Дополнительно желательно нанести на материал и огнезащитные растворы.

Стропильная система из лиственницы

Стропила из металла применяются в ситуациях, когда расчет показывает, что монтаж деревянных опор экономически нецелесообразен. Например, если нужно сильно уменьшать дистанцию между отдельными компонентами кровли либо использовать крупный по диаметру брус. Подобные решения делают мансардную конструкцию очень тяжелой, что вызывает потребность повышать (иногда существенно) несущий потенциал стен, на которые опираются стропила.

Результаты, полученные в процессе проектирования кровли, переносят на чертеж (когда рассчитывается большая и сложная конструкция) или на простой набросок-эскиз, в котором, тем не менее, необходимо указывать все без исключения параметры и сведения, нужные для подготовки и монтажа системы.

4 Советы профи по монтажу конструкций

Стропиловка (именно так на языке специалистов называют процесс монтажа стропил) представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя работы по:

  • разметке и последующей установке стропил и других узлов системы;
  • торцовке фронтона здания и выведению коньковой горизонтали крыши.

На видео дается наглядная инструкция, как следует правильно и с минимальными затратами сил выполнять монтаж строп. Если вы внимательно изучите этот видеоматериал (а также фото, которые прилагаются к данной статье), можете смело приступать к установке системы своими силами. При этом учитывайте следующие рекомендации:

  • древесину для стропиловки обязательно высушивают до показателя влажности не более 20 процентов;
  • стропила обрабатывают антисептиками до того, как они будут установлены на крышу (если данную процедуру провести после монтажа, не вся поверхность опор будет надежно защищена спецсоставом);
  • деревянные балки должны иметь сечение не менее 10х10 см (при проектировании более "масштабной" кровли – 15х15 см);
  • монтаж каркаса выполняется исключительно на тепло- и гидроизоляционное основание с целью снижения тепловых потерь и повышения времени эффективной эксплуатации кровельной конструкции.

Монтаж каркаса кровельной конструкции

Даже самый грамотный расчет стропильной системы не позволит вам качественно обустроить крышу, если вы не позаботитесь о профессиональном рабочем инструменте и правильном подборе крепежных элементов. Метизы для установки мансардных систем обязаны иметь оптимальное сечение и длину. В зависимости от их размеров выбирают дистанцию между крепежными изделиями.

Чтобы прочность соединения не снижалась, не рекомендуется выбирать слишком маленький шаг крепежа. Экономия на метизах может привести к серьезным последствиям. Кроме того, нужно приобретать оцинкованный крепеж. Он имеет высокие антикоррозионные свойства и прекрасно показал себя при установке мансардных стропильных конструкций.

Самую первую ферму системы необходимо устанавливать с торца, причем точность ее монтажа проверяется по горизонтали и вертикали. Вторая ферма монтируется с другого торца. Между ними натягивают (параллельно) два шнура. Они выполняют функцию четкого ориентира, без которого невозможно будет качественно смонтировать промежуточные стропила.

Фермы стропильной системы

Коньковые и боковые прогоны устанавливаются по завершению монтажа всех ферм. После того, как стропильная конструкция будет полностью собрана, выполняются остальные мероприятия по обустройству крыши – создание кровельного пирога, заполнение фронтонов и их обшивка выбранным материалом, внутренняя отделка и обшивка.

По материалам сайта: http://remoskop.ru