Сложно переоценить роль стропильной системы в конструкции крыши. Это ее каркас, скелет, который несет на себе всю нагрузку и от которого зависит надежность кровли и ее долговечность. Не удивительно, что основной объем расчетов в проекте и работ при монтаже приходится именно на стропильную систему.
Но значение ее еще больше возрастает, если предполагается строить мансардное помещение. В таком случае несущая конструкция не только поддерживает кровлю. На ней держится утеплитель, внутренняя отделка, элементы декора и коммуникации жилой комнаты.
Стропильная система мансардной крыши участвует в защите дома от осадков, ветра, шума, потерь тепла и влаги, создании нормальной системы вентиляции, формирует экстерьер всего здания и интерьер верхнего этажа, влияет на схему освещения комнаты, на планировку.
В следующей нашей статье можно увидеть поэтапную инструкцию по строительству мансардной крыши своими руками.
Что нужно учесть при проектировании?
Основная функция стропильной системы — несущая. Зимой в наших широтах на кровле может скапливаться большой слой снега, порой до сотни килограмм на квадратный метр. Не меньшую, а иногда и большую нагрузку способен оказывать сильный ветер, который может быть и зимой, и летом.
Особенность воздействия ветра такова, что иногда он создает давящее усилие, а иногда подъемное, что разбалтывает узлы и ослабляет каркас.
Сопромат — сложная наука, точно рассчитать нагрузку невозможно. Даже опытные инженеры при составлении проекта не стесняются делать двух-трех кратный запас прочности конструкции. Если же вы решили делать расчет стропильной системы самостоятельно, то не постесняйтесь заложить 4-5 кратный запас.
Лучше перестраховаться, чем аврально ремонтировать мансардную крышу зимой после обильного снегопада. Рассчитывая нагрузку, нельзя забывать про вес самого кровельного материала. Например, черепица может создавать дополнительную нагрузку до 60 кг на квадратный метр. О выборе материалов для покрытия кровель подробно рассказано здесь.
При составлении проекта неплохо было бы сразу же подумать об тепло и звукоизоляции конструкции. Обычно утеплитель укладывается в промежутки между стропильными ногами. Соответственно размер бруса определяет максимальную толщину утеплителя.
А расстояние между фермами лучше всего делать по ширине планируемого к укладке утеплителя. Подробней о внешнем теплоизоляции, можно прочитать из статьи про утепление фронтонов мансарды, про внутреннюю теплоизоляцию рассказано вот здесь: strojkarkas.com/uteplenie/vnutrennej-teploizolyacii-mansardy.html.
При монтаже ломаной или прямой мансардной крыши на каркасном здании не обязательно использовать мауэрлат, его роль может взять на себя даже та же верхняя обвязка стен.
Размеры стропил определяются не только габаритами здания. Если планируется создавать мансарду, то нужно учитывать еще и требования к высоте.
Если сделать стропильную систему мансардной крыши покатой, то потолок получится очень низким и неудобным.
К примеру, если строить прямую двускатную кровлю с размером комнаты в половину размеров дома, а наклон сделать в 45°, то высота комнаты будет в два раза меньше, чем высота кровли.
На этапе планировки следует и позаботиться об освещении комнаты. Продумать, где будут располагаться окна, какого типа они будут, как будет осуществляться монтаж. Возможно придется заложить в проект дормер или антидормер.
С точки зрения оптимального соотношения затрат материалов, сил и времени к полученному дополнительному пространству самой выгодной видится двускатная ломаная конструкция мансардной крыши. Минимальное количество элементов одной фермы такой стропильной системы включает пару нижних стропил, пару верхних стропил, пару стоек, одну балку и одну перекладину.
Для увеличения прочности и жесткости ломаной кровли можно еще добавить одну-две пары схваток, жестко соединяющих стойки с нижними стропилами, бабку, соединяющую перекладину с коньком.
Однако вместе с количеством элементов растет и число узлов мансардной крыши, которые придется тщательно соединять. Количество ферм рассчитываем в соответствии с расстоянием между стропилами и размерами дома. Обычно между промежуток фермами составляет 50-60 сантиметров. При расчете количества нужно учитывать и толщину самого бруса.
Ознакомиться со всеми типами мансардных кровель возможно из вот этой статьи. Также рекомендуем посмотреть красивые крыши частных домов и узнать подробней про их плюсы и минусы.
Основные правила сборки
Соблюдение некоторых простых правил позволит создать надежную мансардную крышу, которая прослужит десятки лет.
- Для монтажа следует использовать только высушенную древесину, ее влажность не должна превышать 18%. Иначе после сборки дерево будет усыхать, крепления ослабнут, вся конструкция начнет скрипеть и может даже развалиться. Еще дерево в процессе высыхания может деформироваться, создать дополнительные напряженности в каркасе.
- Обработку дерева антигрипковыми пропитками следует проводить до сборки, а не после. Только так можно обеспечить полноценное покрытие защитными материалами. После монтажа останется только обработать срезы.
- Крепление балок, стяжек и стропильных ног — самый важный элемент каркаса. Нельзя относиться к нему пренебрежительно. Если узлы выполнены некачественно, капитальный ремонт потребуется уже через несколько лет. Обязательно нужно делать выемки, шипы, тщательно скреплять их болтами, хомутами или металлическими уголками и пластинами.
- Если для крепежа системы используется металл, то нужно выбирать только устойчивые к коррозии детали: из оцинкованной стали, латуни, нержавейки, алюминия. Размеры крепежных элементов должны соответствовать габаритам скрепляемых деталей и предполагаемой нагрузке на конструкцию.
-
Установку собранных ферм начинают от фронтонов. Установив крайние фермы, тщательно проверяют их горизонтальным и вертикальным уровнем, после чего закрепляют и натягивают шнуры для ориентирования промежуточных ферм.
Если крыша внушительного размера и расстояние между крайними фермами большое, то нужно для ориентира установить еще и одну среднюю ферму. Шнур на больших расстояниях будет обязательно провисать.
Последовательность сборки
Если проект составлен, чертеж готов, материалы закуплены, доставлены и подготовлены, то можно начинать сборку стропильной системы мансардной крыши.
- При монтаж каркаса небольшого размера можно скреплять фермы на земле и подавать их на верх уже собранными. Если дом крупный, то удобнее и безопаснее производить сборку уже наверху.
- Сборка ферм ломаной кровли проводится поэтапно. Собираются и устанавливаются нижние стропила, при необходимости усиливаются дополнительными элементами и крепится верхняя часть конструкции.
- Когда все фермы установлены, они соединяются прогонами и можно демонтировать временные фиксаторы.
- После этого можно преступать к обшивке вертикальных поверхностей — фронтонов, созданию пирога из утеплителя и пароизоляции и пр.
При монтаже ферм много времени тратится на промеры, расчеты. Чтобы облегчить себе задачу, можно воспользоваться хитростью бывалых кровельщиков: подготовить шаблон, тщательно его выверить и делать фермы по нему. Это сэкономит много сил.
Еще на этапе проектирования стропильной системы ломаной мансардной кровли нужно позаботиться, чтобы высота комнаты в итоге была не меньше 2 — 2.2 метра, а ширина — не менее 3 метров, иначе комфортно находиться в помещении сможет только подросток.
Рекомендуем к ознакомлению нашу новую публикацию, о том, как сделать крышу дома, а также читайте про расчет стропильной системы 4-скатной кровли в статье по адресу: strojkarkas.com/montazh/krovlya/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html.
