Стропильные системы для скатных крыш, т.е. мансардных крыш, специально разработаны для увеличения чердачного пространства с целью создания жилых или хозяйственных помещений.
Виды стропильных систем: анализ основных вариантов по технологическим особенностям
Крыша выполняет ряд важных функций, создавая достойные условия для проживания в сочетании с внешней привлекательностью. Она считается важнейшим элементом здания. Стропильная система отвечает за конструкцию крыши. Она должна выдерживать нагрузки, определять конфигурацию и вписываться в экстерьер дома.
Справиться с этими задачами может только правильно подобранная подконструкция крыши. Сделать правильный выбор гораздо проще, если владелец загородного дома знаком со всеми возможными типами и схемами стропильных систем, понимает особенности их конструкции и сферу применения.
Задачи и функции стропильных систем
Список задач крыши не ограничивается защитой от непогоды. Однако устойчивость к местным погодным условиям, несомненно, возглавляет внушительный список задач.
Как архитектурный завершающий штрих, крыша завершает облик здания, добавляет ему стиля или вовсе убирает его. Стропильная система – как основа конструкции крыши – должна отвечать всему спектру технических и эстетических требований, предъявляемых непосредственно к кровле.
Факторы для выбора "основы" крыши
Стропильная система является важнейшим конструктивным элементом скатной крыши:
- Она задает конфигурацию и крутизну;
- Поддерживает подкладочные и кровельные элементы;
- Создает условия для бесперебойной работы компонентов кровельной системы.
Выбор кровли в конечном итоге сводится к определению идеальной стропильной системы, на которую, помимо личных предпочтений домовладельца, влияют такие важные факторы, как:
- Количество зимних и летних осадков, характерных для района, где планируется строительство.
- Сила, направление и скорость ветров, возникающих в данной местности.
- Готовность владельца использовать пространство под крышей в качестве полезного или пригодного для проживания помещения.
- Тип отделки крыши.
- Финансовые возможности владельца.
Климатические данные оказывают сильное влияние на выбор крыши и схемы стропильной системы. В регионах с обильными снегопадами не рекомендуется строить строения с малым углом наклона, что способствует образованию снежных отложений. И наоборот, в районах с порывистыми ветрами предпочтительны обтекаемые и малонаклонные формы, которые будет трудно сорвать и сдвинуть с места мощным погодным явлением.
Варианты
В поперечном сечении скатная крыша похожа на треугольник. Она представляет собой профиль из двух стропил под прямоугольными скатами крыши, которые соединяются коньковой обрешеткой в верхней части, образуя единое целое. Их нижние концы опираются на опорную балку и соединяются с балкой перекрытия.
На рисунке показаны основные несущие элементы скатной крыши. Более подробная информация о них приведена ниже:
- Meuerlat – это горизонтальная деревянная балка, уложенная на внешние несущие стены дома. Для этого используется деревянный брус или доски. Он крепится к водонепроницаемой кладке с помощью анкерных болтов или дюбелей. В домах с деревянным каркасом мауэрвалт крепится скобами. Верхняя балка в бревенчатом доме выполняет функцию переруба.
- стропила – являются основными несущими элементами крыши. Они поддерживают обрешетку с кровельным покрытием, образуя два типа рам. Это седловые стропила и подвесные стропильные системы. Они подробно рассматриваются ниже.
- Конёк (Конёк или обрешётка – это соединительный элемент между стропилами. Он является несущим стропилом, если опирается на стойки.
- Люк – это поперечная балка, соединяющая противоположные стропила. Балку также называют стрингером и стропилом, в зависимости от типа сопротивления (растяжению или сжатию), присутствующего в конструкции.
- Балка выполняет ту же функцию, что и связевые балки. Балка служит основанием для стоек несущей внутренней стены.
- Колонна – Балка, передающая нагрузку от прогона к прогону.
- Прогоны – Стропила, расположенные параллельно коньку скатной крыши и поддерживающие стропила.
Стропильные системы скатной крыши можно разделить на две категории. Это деревянные стропильные фермы с подвесными и седельными стропилами. Они действуют в сочетании с другими опорными и крепежными элементами системы.
С висячими стропилами
Каркасы с висячими стропилами не имеют промежуточных опор. Поэтому такие крыши строят на домах без внутренних несущих стен. Но даже эта особенность не мешает висячим стропилам перекрывать пролеты до 17 м.
Отсутствие несущих элементов в большом пространстве под крышей позволяет строить просторные мансарды.
Для короткопролетных домов
Когда расстояние между наружными стенами составляет менее 6 метров, используется простая треугольная стропильная система. Такое решение двускатной крыши наиболее подходит для небольших домов.
В этом случае угол наклона скатной крыши не рассчитывается.Угол наклона двускатной стены не рассчитывается, а высота конька крыши над карнизом не должна быть меньше 1/6 длины пролета.
При такой конструкции несущих элементов стропила подвергаются значительным изгибающим усилиям. Противодействовать этим усилиям можно двумя способами: увеличить сечение стропил или усилить стропила в узле конька накладками.
В случае с навесными стропилами нет необходимости устанавливать доски ендовы. Вместо этого на стены укладывается гидроизоляция, а доски крепятся нагелями. Доска нужна для выравнивания стен и увеличения опорной базы стропил.
Поскольку висячие стропила оказывают распирающее усилие на стены дома, они компенсируют давление, устанавливая соединительные стержни. После соединения они образуют единую несущую конструкцию – ферму. Их собирают на земле и только потом поднимают и устанавливают на мауэрлат.
Для мансард
Для мансарды под скатной крышей Скатная крыша требует свободного пространства без раскосов, толкающих опор или других элементов стропил. Это становится возможным благодаря системе висячих стропил.
Конструкция скатной крыши: мансардная крыша и из чего она состоит.
Мансардная крыша обеспечивает прочность и надежность стропильной системы, которая представляет собой конструкцию, включающую мауэрлат, сами стропила, обрешетку, нащельники, закладные детали, штыри и другие элементы.
Опора крыши – мауэрлат – это брус или бревно, на которое опирается
Существует три способа установки мансардного окна: с помощью стальных тросов, анкеров или шпилек.. Как сделать скатную мансардную крышу:
- Витая стальная проволока Витую стальную проволоку укладывают в центре за 4-5 рядов до конца стены на расстоянии 60-70 см друг от друга. После того как раствор схватится и кладка наберет достаточную прочность, концы проволоки обматывают вокруг балки и плотно скручивают.
- Анкеровка с помощью дюбелей – один из самых эффективных и надежных методов анкеровки.. Единственным недостатком является высокая цена самих анкеров. Этот тип установки предполагает крепление балки непосредственно к основанию.Этот тип установки предполагает крепление бруса непосредственно к шпильке, где анкерные болты фиксируются при заливке шпильки. Перед установкой бруса в нем размечаются и сверлятся отверстия. Анкеры вкручиваются сверху с шайбой или привариваются на место.
- Чтобы как можно точнее определить местоположение анкерных болтов, возьмите плоскую доску и отметьте места установки анкеров, положив ее сверху на анкеры. Затем, упирая его в нижний край бруса, сделайте отверстия в брусе в соответствии с отметками на доске.
- Монтаж с помощью строительных нагелей используется при строительстве небольших домов.Они не будут подвергаться сильным нагрузкам снаружи. Специальные L-образные дюбели устанавливаются в кирпичную кладку. Этот вид крепления может быть усилен дополнительной бетонной площадкой, длина которой не превышает 400 мм.максимум 400 мм в длину и 220 мм в высоту.
- Для обеспечения точной разметки брус можно положить поверх шипов и надавить или ударить по нему тяжелым предметом, чтобы с обратной стороны сделать углубления для будущих отверстий. После того как мауэрлат установлен на место, дюбели затягиваются гайками. Важно не допустить загрязнения их резьбы, если используется бетонная стяжка.
Угол наклона
Выбор
Например, Ветер оказывает сильное влияние на стропильную систему и крышу, и небольшое увеличение угла наклона многократно увеличит ветровую нагрузку. Однако малый угол наклона не менее опасен – в этом случае ветер легко сорвет крышу.
С другой стороны, снег интенсивно нагружает крышу., При угле наклона 30С, а при угле наклона 45С нагрузка вообще не возникает, так как дождь стекает с крыши.
Конечно, В регионах с сильными ветрами подходит крыша с углом наклона 30С, а в регионах с обильными снегопадами оптимальный угол наклона – 45С.
Угол наклона также зависит от материалаиз которого изготовлена крыша. Каждый кровельный материал имеет свой минимальный угол наклона в соответствии со строительными нормами. Например
Как правило, оптимальный угол наклона крыши можно рассчитать, разделив длину конька на половину ширины здания и умножив на 100.
Принципы монтажа стропильных ферм
Стяжки – это элементы, которые соединяют стропила снизу, Они могут быть сделаны из скобленых досок или квадратных балок, обрезанных до соответствующей длины и прибитых к стропилам нагелями. Они могут быть сделаны из скобленых досок или квадратных балок, обрезанных на соответствующую длину и соединенных со стропилами гвоздями и нагелями.
Расстояние между опорами должно быть равно расстоянию между стропилами, которые они соединяют.
Чтобы стропила не провисали под собственным весом, их следует соединять с коньком крыши – точкой соединения двух стропил.
Принципы установки подкосов
Опоры изготавливаются из скантов и устанавливаются вертикально под коньком, Они передают нагрузку от конька на несущую внутреннюю стену. Вместе с балками они поддерживают обрешетку, которая является горизонтальной балкой, поддерживающей стропила.
Из чего состоит стропильная система
Стропильная система представляет собой сложную систему Монтаж стропильной системы скатной крыши – задача не из легких. Стропильная система Стропильная система состоит не только из стропил, но и из других комплектующих:
Стропильная система состоит из стропил, подкосов, раскосов и стоек, расположенных в одной плоскости. Они располагаются таким образом, чтобы основная нагрузка на конструкцию крыши приходилась вертикально на внешние несущие стены. Поэтому изготовление стропил для скатной крыши – очень важный процесс.
Из чего состоит стропильная система скатной крыши
Монтаж консольной стропильной системы
Консольная стропильная система используется, когда пролет составляет менее 6,5 метров.
Если в здании имеется подконструкция, можно установить дополнительные стропила.
Основной опорой стропил является мауэрлат.
Установка мауэрлата
Перед установкой мауэрлата необходимо установить непрерывное армирование. Оно представляет собой опалубку, в которую укладываются арматурные стержни и заливается бетон. Когда бетон еще не затвердел, в фундамент устанавливаются столбы, к которым затем крепится мауэрлат.
Мауэрлат – это брус, который укладывается на опору (несущую стену) и служит основанием для стропил. Предварительно укладывается слой пароизоляционного материала. Если длина бруса недостаточна для длины стены, его наращивают.
Далее монтаж производится поэтапно:
- Проверьте ровность диагоналей. Отклонение в несколько сантиметров может привести к тому, что каркас придется собирать заново;
- Закрепите углы опор крыши;
- Закрепите мауэрлат дюбелями или проволокой. Дюбели затягиваются в два этапа, предварительно просверлив отверстия для дюбелей.
ВАЖНО!
Стабильность конструкции крыши зависит от того, насколько прочно она установлена.
Крепление кровельного болта к кронштейну должно выполняться с большой осторожностью.
Строительные леса
После высыхания мауэрлата (через 5 дней) отметьте положение обрешетки на древесине мауэрлата.Их оси должны быть равномерно расположены по обе стороны рамы. Прикрепите леса к двухслойному гидроизоляционному слою с помощью анкеров. Прикрепите леса к стене изнутри с помощью витой проволоки или скоб. Затем намечаются линии установки стропил.
Виды стропильных систем для скатной крыши
В зависимости от назначения помещения, размера скатной крыши и стропильной системы
Стропильная система для скатных крыш опирается только на несущие внешние стены здания.
В зависимости от пролета, конструкции крыши и метода строительства конструкция системы скатной крыши может быть разной.
Для небольших домов
Система скатных крыш подходит для зданий, где расстояние от одной стены до противоположной не превышает 6 метров. Каркас имеет треугольную форму.
Для усиления несущего края треугольника каркаса используется несколько методов:
- Основания стропил закрепляются вверху с помощью заглушек;
- Использование балок с большим сечением по бокам;
- Соединение балок гвоздями к коньковому покрытию;
- Стропила удлиняются для оборудования сарая путем вырезания отверстия для каркасных брусьев в удлиненных брусьях, чтобы они совпадали за линией, проходящей от края внутренней стены до ската стропил.
ВАЖНО!
Используя эти методы, можно распределить нагрузку по всей конструкции.
Усиление треугольника крыши
Для мансардных крыш
При возведении каркаса под конструкцию крыши
- Обязательная установка мауэролата, к которому крепится древесина каркаса путем расклинивания;
- Установка ригеля, который образует основание свеса этажной крыши. Наиболее эффективным методом является вбивание ригеля в стропило с помощью полуквадрата;
- Длина диагональной доски должна быть больше, чем линия стены;
- Поперечное сечение балок рамы должно быть как можно больше;
- Крепление должно быть закреплено с помощью подвеса. Если крепление длинное, его следует укрепить посередине прибитыми досками сверху и снизу.
ВНИМАНИЕ!
Необходимо обратить внимание на крепление компонентов, т.к. Необходимо обратить внимание на крепление элементов, так как чердак подвержен нагрузкам как внутри, так и снаружи.
Система перекрытия
Разница между консольной и подвесной конструкцией заключается в том, что конструкция имеет дополнительные точки опоры с внутренней стороны. Обязательным условием для системы софитов является установка косилки.
Система может быть спроектирована как с распорными рамами, так и без них.
Вертикальная рама
Рама без анкеров должна устанавливаться в домах с бревенчатыми стенами. Если установлены стропила, их основания должны быть закреплены к софиту.
Варианты крепления основания системы к ферме:
- Путем срезания подошвы стропила так, чтобы его поверхность с булавой была одинаковой и срез не превышал 0,25 см высоты стропила. Стропила крепятся к коньковому элементу с обеих сторон без соединения друг с другом;
- путем прибивания стропил к коньковому элементу сверху и крепления гибкой металлической пластиной к кровельной решетке снизу.
При креплении стропил без соединения их у конька. Обратите особое внимание на точность расчетов.
Даже даже в случае незначительных отклонений в конструкцииДаже в случае незначительных отклонений в проекте стены здания будут подвергаться давлению расширения, которое может привести к разрушению стен. Даже при незначительных отклонениях в проекте стены здания могут подвергнуться давлению расширения, которое может привести к обрушению стен.
С носиками
Для укрепления конструкции и придания ей большей устойчивости, Стойки конструкции должны быть оснащены скрепами. Следует использовать балки того же сечения, что и стропила. Скобы прибиваются с обеих сторон балок для увеличения их прочности.
Такой же вариант крепления эффективен при жесткой фиксации конькового элемента, что предотвращает горизонтальное перемещение крыши.
