Монтаж стропильной системы мансардной крыши и правильный расчет нагрузки на нее

Как сделать монтаж стропильной системы мансардной крыши

 

Стропильная система служит основной кровельной несущей конструкцией. В ходе строительства учитывается снеговая и ветровая нагрузка, которую стропила обязательно должны выдерживать. Стропильные системы бывают односкатными, то есть стропила при этом представляют собой опорные балки с креплением на стенах строения.

Виды стропильных систем крыш.

Если высота стен одинаковая, то выходит плоский вид кровли, а при различной высоте осуществляется создание наклонных скатов. Например, двухскатные крыши, то есть соединения стропил, которые образуют два ската, что осуществляется с учетом определенного угла.

Разновидностью двухскатной стропильной системы является ломаная крыша, которая используется с целью строительства мансардных крыш, в которых излом способствует получению большой свободной площади. Конструкции полувальмовых (трехскатных) крыш включают треугольный кровельный скат и два трапециевидных. Их установка – это сложная задача.

Вальмовые (четырехскатные) стропильные системы считаются более устойчивыми, они идеально сберегают тепло. Их делают из 2 скатов, имеющих вид трапеции и двух вальм в каждом из торцов. К этому виду относят шатровую кровлю. При изготовлении мансардных стропильных систем учитываются их особенности.

Как сделать мансардные стропила

Рисунок 1. Схема кровельных систем стропил мансардных крыш: 1- прогон, 2 – стропила наслонные, 3 – стойка, 4 – опора перекрытия мансарды (балка), 5 – опора перекрытия этажа (балка).

Мансардой называют специальное помещение, которое предназначено для жилья. Оно размещается на крыше, позволяя планировать рост применяемых площадей для строения без значительных денежных издержек. При всем этом высокая прочность системы стропил мансардной крыши должна соответствовать стандартам безопасности.

Если углы скатов мансардной системы стропил отличны друг от друга, то ее монтаж связан с более выгодными условиями. Различаются два вида стропил мансардных крыш:

1. Наслонные.
2. Висячие.

В схеме кровельных систем стропил мансардных крыш выделяют основные элементы: 1- прогон; 2 – стропила наслонные; 3 – стойка; 4 – опора перекрытия мансарды (балка); 5 – опора перекрытия этажа (балка). Это показано на рис. 1. Применение наслонных мансардных стропил целесообразно в постройках с наличием промежуточной несущей стены. Монтаж наслонной системы возможен только с учетом расстояния между двух несущих стен менее 7 м.

Висячие мансардные стропила используют, если отсутствуют внутренние стены. Стандартные мансардные конструкции включают стропила, затяжку, то есть нижний пояс, а мауэрлат выступает в качестве опорного элемента. Стропила крепятся скобами и проволокой, монтируемой в стенах с учетом уровня нагрузки, которая может возникнуть.

Как строят мансардные стропильные системы

Инструменты с материалами, которые должны быть подготовлены перед работой, включают:

Рисунок 2. Таблица снегового района.

1. Доску необрезную.
2. Брусья деревянные.
3. Гвозди.
4. Утеплитель.
5. Шпагат.
6. Доски (ширина – 150 мм, 40-50 мм).
7. Проволоку отожженную (3-4 мм).
8. Гидробарьер.

Среди типов мансардных кровельных систем различаются:

1. Симметричная.
2. Несимметричная.
3. Ломаная.
4. Треугольная.

Принципиально важной задачей представляется и расчет углов кровельного наклонного ската дома. Он осуществляется с учетом последующих моментов: погодных особенностей местности, используемых строительных и отделочных материалов, архитектурных предпочтений хозяина постройки.

Рисунок 3. Карта снеговой нагрузки.

При увеличенном угле наклона ската крыши происходит сокращение размеров свободной площади в помещении. Вместе с тем при небольшом угле будет сложнее производиться очищение кровельной системы от загрязнений и осадков, что понизит надежность кровли. Очень важен правильный выбор кровельного материала.

От качества установки стропильной системы зависят стабильность и прочность кровли. Следует соблюдать основные правила в работе по установке стропильных систем. При строительстве стропил необходимо применять балки из дерева, сечение которого 10Х10 см. Требуется применять гидроизоляционные материалы: толь или рубероид.

Укладка конструкции каркаса производится на железобетонных основаниях. Крепление несущего узла осуществляется с помощью металлической скобы и проволочной обвязки. Зачастую методом соединения для деревянной конструкции выступает расшиповка. Уровень влажности применяемого дерева (лучше всего хвойного) не должен превосходить 15%.

Следует создать дезинфицирующую атмосферу. Использование отсыревших брусьев способно привести к поломке всей стропильной системы, поэтому они требуют сушки перед использованием. При разметке расположения опор рассчитывают расстояние таким образом, чтобы размещение опор было строго вертикальным в одной и той же плоскости. Для правильного расчета следует применять отвес.

С целью надежной фиксации частей необходимы растяжки либо раскосы. Для обивки вертикальных стоек, то есть основы стен мансарды, можно применять подходящие материалы, которыми являются гипсокартон или фанера, используемые для двухсторонней обшивки. Между ними прокладывается теплоизолятор.

Проведение расчетов для устройства стропил

Рисунок 4. Таблица ветрового района.

Перед проведением исследований по определению степени ветровой или снеговой нагрузок следует определить тип местности по специальной карте. Правильный расчет стропильной системы связан с учетом данных нагрузок, поэтому используют соответствующие формулы (1) и (2):

S = Sg * µ В, (1).

В формуле (1) Sg является показателем, определяющим вес снеговых покровов, приходящийся на 1 м. кв. площади земли в горизонтальном положении. Данный показатель принимают во внимание согласно таблице. Соответствующие числам I – VIII значения определяются по карте снеговой нагрузки, показанной на рис. 2.

Значение µ является коэффициентом, который указывает на переход к снеговым нагрузкам на участок земли от полного весового значения снегового покрова. За счет коэффициента µ определяют углы наклонов скатов мансардной кровли:

• µ равно 1, если размер углы наклона < 25°;
• µ равно 0,7, если размер угла наклона ската принадлежит интервалу 25-60°.

При углах наклона ската кровли, превышающих 60°, значение коэффициента µ в условиях общих расчетов снеговой нагрузки не учитывают.

W = Wo * k, (2).

Рисунок 5. Таблица типа местности.

Значение Wo в формуле (2) является нормативным для определения ветровой нагрузки, что учитывается в формуле согласно табличным данным для расчетов (рис. 4). Коэффициент k зависит от климатических условий региона, учитываются все изменения ветрового давления по высоте. Определяется коэффициент с учетом табличных значений (рис. 5).

Буквой «А» в таблице обозначается наличие побережий открытого типа, водоемов, пустынь, районов лесостепей и т.д. Буква «В» связана с обозначением наличия городских территорий, лесных массивов либо иных местностей, имеющих неровности с различными барьерами, высота которых составляет более 10 м.

Этап монтажа стропил для мансардной кровли

При монтаже стропил мансардной крыши вначале осуществляется укладка верхнего бруса, который закрепляют скобами, саморезами или гвоздями.

Его сечение может составлять 10*10 см либо 15*15 см. Использование первого бруса связано с созданием подстропильной ямы.

На следующем этапе переходят к установке мауэрлата, который не допустит внезапного опрокидывания крыши в результате сильного порыва ветра. Мауэрлат должен переносить не только нагрузки на кровельную систему, но и на стены дома. Его монтируют при помощи брусьев, для качественного устройства которых необходимо принимать в расчет размер сечения 10Х15 см либо важно использование досок толщиной от 5 см и более.

http://youtu.be/HLLtRA9WTgc

Доску либо брус укладывают в горизонтальном положении, сделав расчет размера поверхности стен. Под каждой доской требуется монтаж гидроизоляции, чтобы влажность не могла попасть в элементы мауэрлата. Последующий шаг связан с монтажом конструкции из стропильных ног, которые можно сделать своими руками либо приобрести в готовом виде.

Делая расчет шага стропильных ног, которые затем наносятся на мауэрлат с помощью карандаша, можно использовать измерительную рулетку. Монтаж последних стропил производится к фронтальной поверхности, с учетом того, чтобы стропила своим верхом, а также и линия по краю фронта были на одинаковом уровне. Из расчета на 1 метр кровли возможно совершить всего одну ошибку.

Особое внимание при монтаже системы стропил необходимо уделить следующим моментам:

1. Предусмотреть достаточно большие размеры помещения мансарды, чтобы можно было удобно в них проживать.
2. Если крыша имеет высоту менее 7 м, то рекомендуют использовать растяжки на более высоком уровне системы стропил в качестве потолочных опор мансарды.
3. Если погодные условия ухудшаются, что связано со снегом или мощным ветром, то определенная часть всех нагрузок будет приходиться на растяжки в кровле.

http://youtu.be/gm9xv9JLozQ

После монтажа последних стропил между ними протягивают уровень, который необходим для крепления других стропил, соединяемых одновременно с установкой прочной коньковой опоры. Ее использование необходимо, если размер длины крыши составляет свыше 7 м, а стропильный каркас имеет наибольший вес.