Дощато-гвоздевая мансарда

Мансарда в деревянном доме

Деревянный дом с мансардой – это звучит заманчиво и уютно. Мансарда представляет собой чердачное жилое помещение. Мансардные крыши популярны тем, прежде всего, что появляется возможность значительного увеличения жилой площади без особых материальных затрат. В представлении дома с мансардой сразу же рисуется картина дома с ломаной крышей, где углы наклона скатов разные. В данном представлении люди заблуждаются, поскольку крыша дома с мансардой имеет возможность быть исполнена и в двухскатном типе крыши и во многих других типах. Конечно же, мансардные крыши отличаются от обычной крыши дома и, поскольку, чердачное помещение становится жилым, то к крыше предъявим особые требования.

В этой статье рассмотрим крыши ломаного типа, поскольку о других типах возведения крыши уже знаем. Однозначно не правильно будет принимать ломаную крышу как крышу с разными углами наклона скатов. Сконструировать мансардную крышу можно и с равными углами наклона как верхнего, так и нижнего скатов. В таком выполнении не отличишь ее от двухскатной крыши, но конструктивная схема возведения такой крыши идентична классической ломаной крыши. Отличие мансардной крыши от крыш, возведенных по классическим схемам висячих стропил или наслонных, заключается в том, что мансардная крыша в своей конструкции имеет два типа стропил (рис). Верхняя часть, которую определим от конька до перегиба, конструируется висячей стропильной системой, которая опирается на стойки, а в случае без стоек – на затяжку или продольный прогон, может повторять углы наклона нижних скатов или иметь более пологий скат. Нижняя часть, от перекрытия до перегиба, устраивается из наслонных стропил. Однако можно верхнюю и нижнюю часть выполнить по типу наслонных стропильных систем. Рассмотрим подробнее конструктивные схемы мансардных стропильных систем:

Мансарда с наслонными и висячими стропилами, с опиранием низа стропил в мауэрлат

Само собой логично, что, прежде всего для правильного устройства ломаной крыши в самом начале произведем расчет стропильной системы с учетом снежной и ветровой нагрузки, а только после этого приступим к монтажным работам.

Базовой основой для стропильной системы будет мауэрлат, поэтому жестко его скрепляем с балками перекрытия. Лежень, на который упираются балки стропил, укладывают прямо на перекрытие. Стойки врезают прямо в балки перекрытия. Балки перекрытия рассчитывают на распределенную равномерно нагрузку, которую принимают около 400 кг/м?. Дополнительно производят расчеты перекрытия на силу от веса крыши и общей нагрузки на ней.

Далее выделяем будущую площадь помещения мансарды стойками, которые являются каркасом для будущих стен. Нижние скаты формируем согласно полученным расчетам по схеме наслонных стропильных систем. Соединим стойки продольными прогонами, а потом и балками сверху, которые будут выполнять функцию затяжек для верхних висячих стропил (рис.). Соответственно, произведем расчет каркаса верхних скатов по схеме висячих стропил. Узлы сплочения стропильных ног и мауэрлата могут быть выполнены по типу ползуна или шарнирно неподвижной схеме. По таким же схемам совмещения необходимо выполнить закрепление мауэрлатных балок.

Выполняем следующий шаг, беремся за монтаж висячих и наслонных стропил. Сначала монтируем наслонные стропила нижних скатов, а затем возводим висячую стропильную систему верхних скатов.

Выполнять верхние скаты можно по любой схеме висячих стропил как с подкосами и бабкой, так с бабкой или с ригелем, что и предполагает соответствующие расчеты по выбранной схеме. Балки, соединяющие стойки наслонных cтропил, выполняют функцию затяжек для висячих стропил верхних скатов крыши и работают на растяжение и совсем небольшой прогиб. Очевидно, затяжку можно подбирать не большим сечением, но подстраховать ее можно бабкой, чтобы избежать прогиба потолка от своего веса. На рисунке мы видим традиционную бабку, но в практике с обеих сторон к коньковому прогону и затяжке прибивают обычные дощечки, и не стоит путать их со стойками. Стропила висячей системы могут быть и массивными больших сечений, поскольку перекрывают собой весь пролет крыши. Обратим особое внимание на правильность конструктивной сборки узлов в точках перегибов.

Как дополнение к этому материалу, можно почитать про монтаж мансардных окон. Так или иначе вам придется их устанавливать.

Мансарда с наслонными и висячими стропилами, с выносом низа стропил за стену

Карниз функционально предохраняет верхнюю часть стены от воды, которая стекает с крыши, и даже частично от прямого воздействия дождя.

Сделаем увеличение карниза посредством выноса низа стропильных ног за пределы стены сруба. Под стропило вводим подкос, а саму стропильную ногу упираем не в мауэрлат, который в данном случае можно полностью исключить из конструктивной схемы, а в балку перекрытия. Вместо мауэрлата удовлетворительно будет использование выравнивающих деревянных подкладок. Стойки методом врубки глубиной не больше 1/3 высоты балки перекрытия соединяют с балками перекрытия (рис.).

Для нижнего каркаса наслонной стропильной системы принимают расчет на сжатие, поскольку углы нижних скатов часто делают крутыми и атмосферные осадки на них не задерживаются, а воздействует на них только ветровая нагрузка. Для подстраховки можно принять расчет стропильных ног на изгиб и на сжатие, но в любом случае необходимо установить противоветровые проволочные скрутки, на случай ураганного ветра, чтобы не сорвало крышу.

Часто в конструкции нижних наслонных стропил проводят мероприятия, которые помогают разгрузить балку от сосредоточенных сил от веса крыши. В конструкцию вводят дополнительную стойку, которая устанавливается в месте пересечения стропильной ноги и подкоса, а упирается низом в балку перекрытия над самой стеной. Этот дополнительный элемент частично разгружает низ стропила и подкос, работает таким образом, что сосредоточенные силы по стойке будут уходить прямо на стену. Для придания большей устойчивости при неравномерной нагрузке на крышу, стойки свяжем с наслонными стропилами несколькими схватками и установим на низ затяжки опорные бруски.

Мансарда с наслонными стропилами по каркасу из брусьев

В данной схеме верхние и нижние скаты мансардной крыши выполним в одной системе наслонных стропил. Верх нашей мансарды в предыдущих схемах был выполнен по системе висячих стропил, заменяем теперь на систему наслонных стропил. В таком варианте возведении крыши схватки, что связывали нижние балки, стают опорными балками под стойки верхнего перекрытия и, получаем схему, обратную висячим стропильным системам (рис.). Следовательно, балки, которые теперь служат опорой, подбирают большего сечения, чтобы избежать прогиба, эти балки и будут теперь несущими составляющими потолка мансарды. Стропила в таком случае могут быть небольшого сечения, можно даже сделать их из досок.

Соответственно, расчеты сечений всех составляющих элементов крыши ведут по схемам наслонных стропильных систем. Нагрузка веса потолка мансарды равномерная, поэтому балки, которые раньше выполняли функцию схваток нижних стоек, рассчитывают на изгиб, учитывая и сосредоточенную силу от стоек верхней конструкции.

Пространственную жесткость всей крыши обеспечит укладка конькового прогона, на который будут опираться верха стропильных ног. Стропильные балки нижних скатов опираются на поперечные балки. Жесткость нижнего ската могут обеспечить вспомогательные балки, вставленные между поперечными балками, но можно и обойтись и обрешеткой ската, так как на крутых скатах осадки не задерживаются.

Данный метод устройства мансардного этажа применяют в случае сложных конфигураций пространства, проще говоря, собирают каркасную конструкцию комнат, и укладывают на них наслонные стропила. Для облегчения устройства опорных узлов стропильных ног, собирают каркасы из рам П-образной формы, а потом укладывают прогоны.

Дощато-гвоздевая мансарда

Мансарду изготовим из дощато-гвоздевых рам (рис.). Для возведения такой крыши используем наслонно стропильную систему, где расчеты проведем методом, который применяется для однопролетных балок. Все узлы соединений рассчитываем на срез гвоздей от влияния сжимающих сил, которые возникают в стропильных гвоздях в узлах соединений стропил и балок перекрытия этажа. Если по расчетам выявится, что необходимо большое количество гвоздей, то заменим гвозди болтами или установим усиливающие прибоины. Следует помнить, что при применении болтов, отверстия под них ослабляют несущую способность балки, в этом случае применим коэффициент 0,8. Устройство обрешетки и применение схваток обеспечит конструкции пространственную жесткость.

Из статьи вам должно было стать понятно, что при строительстве вашего деревянного дома вы сами в праве выбирать его конструкцию, а мансардная крыша намного практичнее, чем обычная, именно поэтому многие склонятся в строительстве к данному типу.

Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

Содержание

Главный признак мансардных крыш

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда – порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине плиты теплоизоляции. Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
На установленные опоры укладываем прогоны – доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

Устройство стропильной системы мансардной крыши – варианты реализации, способы монтажа

Устройство стропильной системы мансардной крыши является отличным способом организации пространства в доме, позволяет значительно увеличить его полезную площадь. Но многие домовладельцы отказываются от этого, считая задачу чересчур сложной и трудоемкой. В действительности все не совсем так.

Достаточно просто знать основополагающие принципы устройства мансарды, тогда получится без проблем справиться с выполнением задачи.

Особенности мансардных крыш

При упоминании выражения «мансардная крыша» у людей, чаще всего, возникает образ двухскатной пятиугольной конструкции, отличающейся большими размерами, со стенами из кирпича или бетона. В голове проецируется устойчивое мнение, что скаты строения должны быть равновеликими, поэтому расстояние от верхней до нижней части крыши довольно большое.

Получается выпуклый излом, крыши с которыми иногда называют ломанными. Но в действительности наличие стропильной системы двухскатной мансардной крыши не всегда получится определить визуально. Да и необязательно конструкция должна быть пятиугольной. Бывают еще треугольные крыши.

Оба варианта стропильных систем включают в себя 2 яруса. Нижний предназначен для обустройства мансарды. А вот верхний образует крышу сооружения.

Существует два варианта сооружения стропильных каркасов:

Наслонный. В нем для начала устанавливается нижний ярус, а затем организуют верхний.
Висячий. В таком варианте строится только верхний ярус.

Простые конструкции мансардной крыши

Пятиугольная стропильная система мансардной крыши признана классической. Она включает в себя специальные стойки, выполняющие роль стенок.

Разрез такой конструкции состоит из геометрических фигур: в середине выходит прямоугольник, по обоим его бокам находятся 2 прямоугольных треугольника, развернутых на основания, а сверху — равносторонний треугольник.

Стандартная схема

Стандартная конструкция мансардной крыши формируется из наслонных стропил. Нижняя часть основания сооружения опирается сверху на правый или левый прогон, а снизу держится на мауэрлате. Верхняя часть каркаса делается из висячих стропильных арок. Если планируется пролет шире трех метров, то они дополняются по центру бабкой-подвеской. Запрещается ее соединять с затяжной аркой.

Подпорки стропил нижнего яруса ложатся на перекрытие сквозь лежень. Дополнительную надежность опор можно получить, если установить подкосы под подпорки. Стойки крепятся врубками с лежнем и прогонами. В местах соединения нужно установить металлические уголки, а также зубчатые пластины.

Для бетонных перекрытий для лежня требуется гидроизоляция битумным составом. Возможна укладка лежня на столбики из кирпича либо выравнивающие доски, которые заменят базовое перекрытие.

Если планируется устройство деревянной мансардной крыши, то от лежня можно полностью отказаться. В таком случае стойки врезаются напрямую в балки, что гарантируют надежность конструкции.

Крутая крыша — лучший способ борьбы со снеговыми нагрузками. Снежные массы просто будут скатываться с нее. Но у такой конструкции есть другой недостаток — сильные ветра могут сильно повредить сооружение или полностью сорвать его. Чтобы избежать данного исхода, необходимо качественно выполнить соединение стропил с мауэрлатом. Каждую стропилину необходимо привязывать к стене.

Вариант выноса стропил за линию стены

Довольно часто получается так, что планируемая стропильная система мансарды образует недостаточно широкое внутреннее пространство. Данный способ выполнения работы — вынос стропил за линию стены — позволяет расширить пространство мансарды. В таком случае стропила будут опираться на балки верхнего яруса (в остальных ситуациях они лежат на мауэрлате). В данном варианте можно целиком отказаться от мауэрлата. Но в конструкции в обязательном порядке необходимо устанавливать усиливающие подкосы. Связано это с тем, что под определенной частью сооружения полностью отсутствует опора.

Как уже было упомянуто, от монтажа мауэрлата получится отказаться. Но крайне желательно залить железобетонный пояс. Он будет использоваться для крепления балок к стенам сооружения. Балки фиксируются с поясом при помощи анкеров. В них нужно вставить опорные стойки не больше чем на треть.

Важно: при выносе стропил за пределы стен необходимо организовать карниз. Если дом деревянный, то его ширина должна быть от 50 сантиметров. Для бетонных и каменных построек — от 40 сантиметров.

Этапы сооружения выносной стропильной системы ломаной мансардной крыши:

Первый шаг — размещения крайних балок конструкции, они будут определять контуры свесов. Поскольку планируется высокая нагрузка на перекрытие, подходят балки от 150×200 мм. Желательно получить идеальный прямоугольник. Если фигура не выходит, нужно передвигать балки до нужного результата.
Теперь нужно натянуть шнурку между установленными балками. По ним получится уложить остальные бруски. Нужно тщательно следить за шагом и высотой. Шаг между ногами должен быть равен расстоянию между деталями. Если крыша утепленная, то лучше всего делать шаг 60 сантиметров. Связано это с тем, что у плиты теплоизоляции такая же ширина. Для шага 60 сантиметров подойдут балки 150×50 мм.
От противоположных краев нужно отложить расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В полученных местах следуют проделать гнезда с глубиной на треть балки. Они будут использоваться под крайние опоры.
Вытеска шипов используется для создания опор. Они должны соответствовать размерам гнезд. Угловые опоры получится сделать из бруса 100×150 мм, из него же выйдет изготовить 2 несущие опоры для фронтона конструкции. Для рядовых стоек подойдет заготовка 50×100 мм. Опорные элементы стоит делать на 10 сантиметров длиннее проектной высоты.
Нужно закрепить угловые стойки с помощью временных распорок, соединить их разметочной шнуркой.
По линии шнурки получится определить точки выборки гнезд для вставки простых опор в балки.
Теперь нужно монтировать рядовые и несущие опоры в середину фронтона.
На опоры надо уложить доски 50×150 мм. Они будут выполнять роли прогоны. Для закрепления подойдут уголки. Необязательно вбивать все гвозди в соединительный элемент, хватит двух или трех. В итоге выйдет каркас стен конструкции мансардных крыш стропильной системы.
При помощи брусков нужно соединить опоры с прогонами на уголки, находящиеся друг напротив друга. Данные элементы выступают в качестве ригелей, функционирующих на растяжение. Изготовить их получится из первосортного пиломатериала 150×100 мм. Для всех ригелей потребуется временная опора 150×25 мм (ее еще называют дюймовой доской или дюймовкой).
Сверху ригели нужно соединить такой же доской. Отступ от краев конструкции должен составлять от 20 до 30 сантиметров. Стоит установить временный настил из нескольких досок, с ним будет проще монтировать верхний ярус сооружения.
Теперь нужно сделать заготовку для нижних стропилин из дюймовки. Изделие следует приложить к торцу прогона и балки. Остается только выполнить разметку.
С помощью полученного шаблона изготавливаем нижние стропила. Проще всего в первую очередь выпилить верхний паз. А нижний паз получится сформировать по ходу дела. Такой подход позволит получить более качественные и аккуратные стропильные ноги.
Торцовые ноги нужно установить, а потом соединить разметочной шнуркой. По линии шнурки просто выполнить монтаж нижних стропил мансардного этажа.
Аналогичным способом нужно сделать заготовку для верхних стропил.
Для предыдущего шаблона нужно выполнить зеркально отраженный. Если все выполнено удачно, то по обеим заготовкам делаем нужно количество стропил верхнего яруса. Для этого подойдет брус 150×50 мм.
Теперь нужно выполнить сборку верхнего яруса конструкции, соединив все заготовленные элементы вместе.
Остается только закрепить ригели на бабки нужного размера. Низ закреплять жестко не надо, это требуется только для коньковой зоны.

Читайте также: Постройка фундамента.

Когда вышеописанные этапы выполнены, нужно прикрутить стропила к боковым стенам при помощи проволочных связок. Потом идет установка каркаса фронтона с дальнейшей обшивкой. Заключительный этап — монтаж обрешетки. Шаг нужно выбирать на основании характеристик кровельного материала.

Устройство модульного варианта мансардной крыши

Есть вариант чертежа мансардной крыши, включающего в себя модульную конструкцию. Отличие данного способа изготовления сооружения от предыдущего заключается в том, что используются модули-блоки стен, соединяемые перекрытием. А в прошлом способе закреплялись отдельные опоры.

Блочный метод сильно упрощает строительство мансардной крыши, поскольку формирование отдельных элементов выполняется на земле. В таком случае удастся выполнить узловое соединение быстрее и точнее.

Этапы создания блочной мансардной конструкции:

Первый шаг — изготовление рамы стенок конструкции. В модульном варианте продольные брусья заменяют прогоны и лежни. Эти детали вместе со стойками нужно разместить на ровной свободной площадке. Теперь выполняется разметка гнезд под опоры. По линиям нужно сделать пропилы, создав тем самым пазы.
На стойках нужно вырезать шипы. Их размер такой же, как глубина и диаметр гнезд.
Затем нужно прикрепить продольный брус к вертикальным стойкам. В итоге образуется две модульные рамы, которые выступают в качестве стенок мансарды.
Рамы нужно транспортировать на крышу и заместить по линии разметки. Для временного закрепления подойдут распорки. А уже затем все соединяется на скобки.
На краях балок нужно проделать отверстия стамеской, в которые будут вставлены стропила. Они должны образовывать одну линию. Лучше всего выполнить разметку бензопилой (слабая линия), а потом уже их разработать при помощи стамески.
Сборка верхнего яруса конструкции производится на земле, для начала необходимо проверить соответствие каркаса заготовкам. Более точную подгонку удастся совершить, если прибить к торцу крыши сооружения доску. Причем один ее край должен быть в месте центральной стропильной системы для двухскатной мансарды. Основание верхнего треугольника конструкции в данном случае является растяжкой. Его длину можно определить, если замерить расстояние между внешними вертикальными плоскостями рам.
Затем идет соединение верхних стропильных ферм. Конструкцию рекомендуется укрепить дополнительным ригелем, а также установить деревянную накладку на коньковый узел мансардной кровли (прочитайте также: “Какая конструкция мансарды лучше – виды и особенности мансардных крыш”).
Еще на земле нужно выполнить заготовки стропильных ног и приложить к раме. Затем их нужно прихватить струбциной и выполнить разрез. Резать нужно только верхний скос. При этом нужно помнить, что он ляжет на стойку стенки и на растяжку верхних ферм.
Нижнюю стропилину временно фиксируем на торце. Затем нужно выполнить разметку шипов под гнезда балки в ее нижней пятке. По линии разметки выполняем разрез.
Транспортируем наверх мансардную ферму верхнего яруса вместе с нижними стропилами. Вначале выполняется монтаж фермы на верхнюю обвязку стен. Для их крепления используются скобы. А затем уже идет монтаж стропильной системы мансардного этажа нижнего яруса. Они фиксируются на балки перекрытия тоже с помощью скоб.

Дальнейшие этапы постройки модульной крыши делаются по стандартным принципам. Подробнее обо всем можно узнать, если изучить чертежи мансардного сооружения. Выполнение соединения врубкой вполдерева позволяет усилить каркас, сделав его более прочным и жестким. Для такого сооружения не потребуются дополнительные подкосы, что облегчает процедуру монтажа.

Основной недостаток — громоздкость конструкции. Модули сооружения довольно тяжелые, их трудно перемещать на крышу. Для выполнения задачи потребуется специальная техника либо не менее четырех человек. Читайте также: “Варианты конструкции мансардной крыш – устройство своими руками”.

Стоит помнить, что перед началом работы нужно составить чертеж стропильной системы мансардной крыши. В таком случае получится избежать множества проблем при изготовлении конструкции.

Дощато-гвоздевая стропильная система двухскатной крыши

Неразумно возводить громоздкую мансарду над маленьким домом. Но есть отличный вариант рационального использования пространства на небольшом участке. Можно реализовать легкую дощато-гвоздевую наслонную конструкцию. Это довольно экономичный вариант, поскольку в нем не задействован цельный брус.

Опорные элементы формируются из двух досок, соединенных дистанционными отрезками бруска. Конструкция получается со свободными нишами, поэтому она довольно легкая. Ветровые схватки позволяют укрепить сооружение и придать пространственной жесткости, они соединяют опоры со стропилами. Обрешетка послужит дополнительным усилением конструкции, сделав его более надежным.

Простой вариант разработки чертежей макета стропил

Наличие макета — один из факторов успешного выполнения работы. Стоит понимать, что не получится взять типовой проект и использовать его для Вашего дома. При отсутствии документов рекомендуется самостоятельно составить технический набросок крыши, в нем нужно учесть в том числе и высоту потолков в стропилах мансарды.

Рекомендации по разработке макета:

Необходимо соблюдать пропорции, несоразмерно большая мансарда сделает дом внешне непривлекательным, по форме похожим на гриб.
Нельзя забывать, что нижний ярус мансардной конструкции строится на наслонных стропильных ногах, которые визуально занижают свес, при этом перекрывая верх некоторые окна. Иллюзию можно частично устранить, если делать конструкцию по схеме мансардной крыши с выносными стропилами.
Высота нижнего яруса мансардной конструкции не должна быть слишком маленькой. Ведь по ней планируется свободное перемещения людей. Поэтому нужно верно выбирать высоту мансардных стенок.

Лучший способ определения пропорций — шаблонно-макетный вариант. На ровной свободной площадке нужно разложить доски таким образом, чтобы они по контуру повторяли чертеж ломаной мансардной крыши. Затем остается только менять углы, двигать отдельные элементы, пока не выйдет оптимальная конфигурация. Теперь надо только скрепить конструкцию гвоздями и совершить все замеры. Их получится использовать при изготовлении заготовок и шаблонов.

Виды мансардной крыши в деревянном доме

Наверное, о собственном деревянном доме с мансардой мечтает каждый. Уютное, комфортабельное жилище с природного материала – что может быть лучше?

Мансардные крыши дают возможность существенно увеличить жилую площадь без материальных затрат. В отличие от обычной крыши, строительство мансардной требует особенного подхода.

В данной статье мы рассмотрим возведение крыши ломаного типа. Ее можно сконструировать с равными углами верхнего или нижнего ската. Внешне такой тип не отличается от двускатной крыши, но сама схема строительства максимально приближена к классическому ломаному типу крыши.

В чем же отличие мансардной крыши? В своей схеме она содержит два типа стропил:

Верхняя часть – висячая стропильная система, которая опирается на стойки, продольный прогон или затяжку. Может иметь пологий скат или полностью повторять углы наклона нижних скатов.
Нижняя часть – конструкция из наслонных стропил.

Мансардная крыша с висячими и наклонными стропилами (низ стропил упирается в мауэрлат)

Чтобы правильно сконструировать ломаную крышу, необходимо, прежде всего, произвести расчет стропильной системы, учитывая при этом снежную, ветровую нагрузку.

Мауэрлат будет выполнять функцию основы для стропильной системы. Его необходимо надежно скрепить с балками перекрытия. На перекрытие укладываем лежень, на который упираются основания балок стропил.

Стойки нужно врезать непосредственно в балки перекрытия. Не забывайте произвести точные расчеты общей нагрузки на крышу.

На следующем этапе нужно выделить мансардную площадь стойками, они будут служить каркасом, основой для будущих стен.

В процессе формирования нижних скатов не забывайте учитывать расчеты по схеме наслонных систем. Дальше необходимо соединить стойки продольными прогонами, а сверху укрепить их балками. Они будут затяжками для верхних стропил.

По схеме висячих стропил необходимо произвести расчет основы верхних скатов. Узлы соединения стропил и мауэрлата сделайте по шарнирной неподвижной схеме или по типу ползуна. Идентичным образом закрепите мауэрлатные балки.

Следующий этап – монтаж стропил (висячих и наслонных). Для этого сначала сконструируйте наслонные стропила нижних скатов, а потом займитесь монтажом стропильной системы верхних скатов.

Верхние скаты можно формировать по любой удобной системе висячих стропил.

Балки, которые соединяют стойки наслонных стропил, служат затяжками для стропил верхних скатов. Затяжку, очевидно, можно выбирать не большим сечением. Чтобы не допустить прогиба потолка от собственного веса, затяжку можно подстраховать бабкой.

Так как стропила висячей системы перекрывают полностью пролет крыши, они могут быть массивными больших сечений.

Мансарда с наслонными и висячими стропилами, низ которых выносят за стену

Карниз не только защищает верхнюю половину стены от стекающей с крыши воды, но и частично предохраняет ее от непосредственного воздействия дождя.

Если вынести низ стропильных ног за стены сруба, можно существенно увеличить карниз. Для этого под стропило нужно ввести подкос, а стропильную ногу упереть в балку перекрытия. Заменить мауэрлат можно выравнивающими деревянными подкладками. Стойки, глубина врубки которых должна не превышать треть высоты балки, соедините с балками перекрытия.

Для нижней основы наслонной стропильной конструкции необходимо принять расчет на сжатие. На углы нижних скатов атмосферные осадки не влияют, на них воздействует лишь ветровая нагрузка.

Чтобы обеспечить надежность и прочность крыши, установите противоветровые проволочные скрутки.

Чтобы разгрузить балку от весовой нагрузки крыши, можно установить в месте пересечения подкоса и стропильной ноги дополнительную стойку. Она разгружает в некоторой степени низ подкос и стропила, так как нагрузка уходит на стену.

Если вы установите затяжные опорные бруски, то сможете придать конструкции большей устойчивости.

Мансардная крыша с наклонными стропилами по каркасной схеме

Верх мансарды в такой схеме можно выполнить в системе наслонных стропил. В таком случае схватки, которые соединяли нижние балки, становятся опорой для стоек верхнего перекрытия.

Балки, которые выполняют опорную функцию, являются несущими компонентами потолка мансарды. Стропила могут в такой ситуации быть небольшого сечения.

Расчеты сечений всех составляющих частей крыши необходимо вести по схеме наслонных систем. Так как нагрузка потолка является равномерной, балки, которые ранее соединяли нижние стойки, рассчитывать нужно на изгиб. Не забывайте при этом учитывать силу от стоек верхнего механизма.

Данная схема строительства мансардного этажа является актуальной в случае сложного разделения пространства.

Дощато-гвоздевая мансардная крыша

Данный тип крыши изготавливают из дощато-гвоздевых рам. Чтобы сконструировать такую мансарду, необходимо использовать наслонно-стропильную систему. Расчеты для нее проводятся в способ, который является актуальным для однопролетных балок.

Все точки соединений рассчитывайте на срез гвоздей от воздействия сжимающих сил, что действуют в узлах соединений балок перекрытия этажа со стропилами.

В случае если расчёты предполагают большое количество гвоздей, замените их болтами или же установите усиливающие прибоины.

Если вы остановили свой выбор на болтах, не забывайте, что отверстия под них значительно снижают несущую функцию балки. Примените в такой ситуации коэффициент 0,8. Чтобы обеспечить конструкции жесткость, оборудуйте обрешетку и примените схватки.

Стропильная система мансардной крыши: схемы, устройство

В малоэтажных домах с мансардной крышей ощутимо увеличивается полезная площадь, что позволяет рационально использовать его пространство. И хотя ее устройство считается довольно сложным, процесс можно упростить, если четко следовать правилам, по которым возводится стропильная система мансардной крыши.

Возможные варианты конструкции мансарды ↑

Стропильная система мансардной крыши может иметь различную конструкцию. По внешним признакам стропильную систему мансарды можно разделить в основном на следующие типы:

скатные (одно-, двух-, трех- либо четырех ), вальмовые крыши с мансардой или полувальмовые, а также ломаные.

Односкатная крыша, несомненно, простейший вариант для исполнения. Это отличное решение для небольшого загородного домика.

Самой популярной среди кровель мансардного типа считается конструкция с двумя скатами. Стропильная система двухскатной крыши с мансардой единодушно считается конструкцией, которая отличается простотой и надежностью. Она способна выдержать существенные нагрузки. Однако имеются и недостатки. В частности, из-за простой формы невозможно сделать дизайн интересным.

Правда, этот минус компенсируют, добавив декоративные элементы. Отметим более существенный минус – это ограниченный внутренний объем мансардной крыши. Он значительно меньше, нежели у ломаной крыши .

А вот ломаный вариант крыши позволяет сформировать достаточно большое помещение мансарды без возведения стен. Оно более функционально и намного удобнее.

Монтаж мансардной крыши особо сложен для вальмовых, купольных или сводчатых конструкций. Для устройства мансарды этого типа необходим профессиональный подход. Они отличаются большим количеством изломов на скатах – местом устройства ендов.

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.

Таким образом, главный признак каркаса мансарды – присутствие в конструкции мансардный крыши 2-х стропильных систем, которые объединены либо в треугольник, либо пятиугольник.

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.

Стропила для мансардной крыши: базовые конструкции ↑

Стандартная схема ↑

Классическая схема стропильного каркаса мансарды – пятиугольная, где стойки мансарды образуют стенки внутреннего пространства. В сечении его можно условно разделить на несколько простейших плоских геометрических фигур. В центральной части расположен прямоугольник, с боков – зеркально развернутые прямоугольные треугольники, поверх них – равносторонний треугольник.

Сначала устанавливают угловые, после чего рядовые стойки, которые будут служить в качестве каркаса внутреннего помещения. Они опираются в перекрытие мансарды через лежень. Фиксируют их через врубки, продублировав места соединения, используя уголки из металла либо зубчатые пластины. Устойчивость конструкции при необходимости можно повысить, если установить подкосы под подпорки. При устройстве каркаса на бетонном основании под лежень подстилают гидроизоляцию из битума.

По выставленным стойкам устанавливают прогоны. Затяжки крепят к ригелям, завершив таким образом строительство каркаса мансардной крыши. Вдоль стен мансарды под прямым углом располагают треугольники из наслонных стропил. Нижняя пятка должна опираться опираются на мауэрлат , а верхний конец на прогон, справа или слева. Чтобы обеспечить устойчивость конструкции под воздействием неравномерных нагрузок, треугольники связывают схватками. Сверху их венчают треугольники, сформированные висячими стропилами. Затяжка в них одновременно служит для мансарды потолочной балкой.

Обычно в скатных конструкциях стропилины привязывают к мауэрлату через одну. Однако при монтаже мансарды рекомендуется привязывать каждую. Проблема в том, кровля мансардной крыши постоянно будет находиться под угрозой срыва порывистым ветром из-за круто установленных стропилин.

Вынос стропил за поверхность стен ↑

Внутреннее пространство конструкции запланированной мансарды может получиться слишком узким. В подобных случаях прибегают к другому способу – выносят стропилины за стену. Опорой для них вместо мауэрлата фактически станет перекрытие. В принципе при таком подходе можно обойтись практически без мауэрлата. Однако использование усиливающих подкосов становится обязательным, так как края боковых треугольников остаются без какой-либо опоры.

Выделим основные этапы технологии возведения каркаса по этой схеме:

Начинают с установки перекрытия. Балки подбирают, приняв во внимание, что перекрытие в будущем будет нагруженным. Рекомендованное сечение – 15 на 20 см. Установив для начала крайние балки, определяют контур свесов карнизов. После укладки начального бруса проверяют форму прямоугольника, образованного стенами. Изменяя положение балок, ее максимально приближают к прямоугольной.

После установки между крайними балками натягивают шнуры, после чего укладывают по ним оставшиеся бруски. Перед фиксацией балок проверяют высоту и их шаг укладки. Последний должен равняться шагу укладки стропилин. Для утепленной мансарды за оптимальный шаг укладки стропилин принято считать 60 см, чтобы он совпадал с шириной теплоизоляционной плиты кровельного пирога. Чтобы обеспечить подобную частоту укладки, стропила нужно использовать доски 50*150 мм.

От краев откладывают расстояние, соответствующее длине короткого катета, на балке выбивают гнезда в треть ее высоты. Из шипов согласно глубине гнезда вытесывают опоры. Для них подойдут брусы следующих сечений: угловые – 10*15 см, рядовые – 5*10 см. Конечно, достаточно, чтобы они были длиннее, чем проектная высота точно на величину шипа, однако лучше брать их с запасом на случай возможных ошибок при стесывании. Угловые опорные стойки скрепляются при помощи временных распорок. После чего их соединяют строительным шнуром. По нему выверяют расположение гнезд теперь уже для рядовых стоек, выбивают их, затем устанавливают стойки. По центру фронтонов устанавливают несущие опоры. На них укладывают прогоны, изготовленные из досок 5 на 15 см. Их крепят уголками, используя по два-три гвоздя на каждую сторону. В итоге формируется каркас помещения. В качестве ригелей выступят бруски, которыми соединяют противолежащие опоры. Под каждый брусок устанавливают временную опору, скажем, дюймовку 2,5 на 15 см. Такой же дюймовкой скрепляют временно ригели и сверху, отложив от краев по 20–30 см. Чтобы облегчить дальнейший монтаж верхнего яруса, изготавливают временный настил из досок. Для нижнего яруса подготавливают шаблон стропил и изготавливают по нему стропила.

Устанавливают торцовые стропилины, соединяют их шнуркой и, ориентируясь на ее направление, укладывают стропила нижнего яруса. Точно также изготавливают шаблон стропил для верхнего яруса. Одновременно готовят его зеркальный аналог. В верхней части стропилины должны опираться одна на другую. После примерки изготавливают требуемое количество стропил для верхнего яруса из досок 5 на 15 см. Ригели не должны провисать. Делают это с помощью бабки нужного размера, которую фиксируют к фермам верхнего яруса. Причем жесткое крепление нужно только в районе конька. Дальше стропилины прикручивают к стенам, используя проволочные связки. Далее устанавливают каркас фронтона под подшивку. В завершении укладывают обрешетку. Шаг обрешетки согласуют с характеристиками кровельного покрытия.

Использование каркасных модулей ↑

Отличие данного способа от предыдущего в использовании вместо отдельных опор, которые установлены на перекрытии, полностью готовых к фиксации модулей-блоков. Они формируют стены будущего мансардного помещения. Модульный метод дает возможность оптимизировать процесс строительства мансарды, поскольку модульные элементы собираются на земле. В таких условиях намного проще обеспечить точность выполнения узловых соединений.

У этого метода есть недостаток – вес готовых блоков. Транспортировать собранные блоки на крышу без использования грузоподъемной техники достаточно сложно – понадобятся усилия как минимум четырех человек.

Дощато-гнездовой каркас ↑

Владельцам дачных домиков тоже хочется сэкономить место. Однако мощная мансарда для этих случаев никак не подойдет. Отличным вариантом станет маловесная дощатая конструкция из наслонных стропил, закрепленная на гвозди.

Для опорных элементов используют две доски и между ними устанавливают отрезки из бруска. Созданная таким способом система намного легче, чем собранная из цельных брусьев. Пространственную жесткость обеспечивают ветровые схватки – с их помощью опоры соединены со стропилами.

Советы по разработке проекта ↑

Типовые чертежи стропильной системы мансардной крыши «работают» для конкретного сооружения не всегда. Тогда создавать проект приходится своими руками. За неимением такой возможности можно подготовить набросок предполагаемой мансарды, в котором необходимо учесть:

возможную высоту потолка, которая определяет высоту стоек, пропорции, так как чересчур большая мансарда только «изуродует» постройку, наслонные стропила, формирующие нижний ярус мансардной крыши, визуально занижают карнизный свес . Если расположение окон высокое, то проем в верхней части оказывается перекрытым. Видимого эффекта нависания можно избежать, если использовать приведенный выше способ выноса стропилин.

Добрую службу при подборе пропорций крыши сослужит шаблонно-макетный метод. На ровном участке достаточной площади раскладывают доски/ бруски, повторяя контур конструкции в фактическую величину. Оптимальной конфигурации добиваются методом проб и ошибок, меняя углы или передвигая составные элементы. Составляющие фиксируют гвоздями и сразу замеряют длину балок, стропилин, затяжек и стоек. Эти данные используют при изготовлении шаблонов.

Общие положения проектирования мостов. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок. Прочие временные нагрузки и воздействия. Нормативная ветровая нагрузка , страница 5

Расчетная схема должна отображать действительную работу конструкции.

Принимаемые допущения при расчете дер. Мостов.

Нормами проектирования мостовых конструкций при расчетах деревянных мостов принято следующее допущение.

-усилие в элементах и соединениях определяют в предположении упругой работы материала. Тогда в расчетах можно использовать основные положения методов строительной механики и сопротивления упругих материалов(гипотеза плоских сечений и закон Гука)

– пространственную конструкцию разбивают на отдельные

Выбор расчетной схемы.

Пролетные строения из простых прогонов , состоящий из двух или более пролетов, и работает как неразрезная балочная система. Но при оперании на деревянные опоры, обмятие и усушка древесины создает неопределенность в распределении усилий по длине прогона. Допущение: поэтому при перекрытии прогонами пролетов в расчетах внутренних усилий прогонов на действие изгибающего момента и поперечной силы, в качестве расчетной, принимают простую разрезную балку с расчетным пролетом. Такое допущение идет в запас прочности

При наличии подбалок усилия в прогоне допускается определять при уменьшенном пролете, но не более чем на 10 %.

Определение внутренних усилий

Для определения изгибающего момента в середине пролета прогона М(0,5)… фото

Лекция №9
Пролетные строения с дощато-гвоздевыми фермами.

9.1. Дощато-гвоздевые фермы.
Элементы дощато-гвоздевой фермы:
1- опорные ребра жесткости, 2- поперечины, 3- настил,
4- шапочный брус, 5- нижний и верхний пояса, 6- поперечное ребро жесткости, 7- доски стенки (раскосы), 8- продольное ребро жесткости, 9- опорная балка, 10- прокладные доски, 11- продольные схватки, 12- поперечные схватки, 13- диагональные схватки

Высота дощато-гвоздевых ферм принимается от 1/8 до 1/12 пролета. Угол наклона раскосов (досок) принимается близким 45 0 . При высоте фермы более 2,5 м ставят продольные ребра жесткости на расстоянии, не превышающем высоту фермы.
При высоте фермы более 3 м добавляют поперечные ребра жесткости. Толщину досок стенки принимают от 25 мм при высоте фермы до 2 м, а при высоте более 2 м – от 32 мм.
В ферме изгибающий момент воспринимается усилиями в поясах, а поперечная сила – стенкой. Пояса выполняют из досок толщиной 50-75 мм и шириной 130-220 мм. Количество досок определяется расчетом.

Доски поясов стыкуются деревянными или металлическими накладками. Стыки устраивают в разбежку.
В дощатых фермах гвозди применяются круглые, с диаметром 4-6 мм, длиной до 200 мм. Сшивка досок (раскосов) может вызвать раскалывание древесины, поэтому толщина соединяемых элементов должна быть не менее 4d, а глубина забивки 0,4l. Во избежание образования продольных трещин в древесине от расклинивающего действия гвоздей, расстояние S между гвоздями применяется в зависимости от соотношения толщины С к диаметру d гвоздей (при С= 4d…S≥15 d). При рядовом расположении гвоздей между смежными рядами, расстояние не должно быть меньше 4d, при шахматном – не меньше 3d, расстояние от крайней кромки до первого ряда гвоздей должно быть не менее 4d.

Дощатые фермы могут служить для перекрытия пролета от 12-14 м в железнодорожных мостах и до 40 м в автодорожных мостах (в железнодорожных мостах, как правило, такие фермы не используются из-за податливости и не долговечности).
Достоинством дощатых ферм является легкость и быстрота сооружения, а так же то, что готовые фермы можно целиком или крупными блоками доставлять к месту сооружения.
Недостаток дощатых ферм – быстрое загнивание. Для избежания этого недостатка необходимо использовать просушенную и антисептированную древесину.
По статической схеме пролетное строение с дощатыми фермами имеет простую разрезную балочную систему с параллельными поясами.
Были построены мосты с рекордными пролетами из дощатых ферм: Даниловский мост через р. Москва с пролетом 49,4 м и через р. Днепр в Смоленске с пролетом 44 м.

Фермы Гау-Журавского имеют крестовую решетку. Пояса и раскосы делают из круглого или пиленого леса. Тяжи проходят через пояса и закреплены на концах гайками.Раскосы сопрягаются с поясами через узловые подушки, в которые упираются торцы раскосов и соединяются при помощи штырей. Такое сопряжение способно передавать только сжимающие усилия.

1- узловая подушка;