Полумансарда стропильная система: устройство, стропильная система и др.

устройство, стропильная система и др.

Существует разные варианты для решения внешнего вида крыши. Достаточно выразительно и эстетично смотрится полумансардная крыша. Правда, для выполнения стропильной системы такой конструкции необходим особый подход при проектировании. Тем не менее, сделать полумансардную крышу можно своими руками.

Содержание

• 1 Преимущества и недостатки полумансарды перед мансардой
• 2 Проектирование полумансардной крыши
  • 2.1 Способ первый
  • 2.2 Способ второй                                  
  • 2.3 Способ третий
• 3 Особенности безраспорной стропильной системы

Преимущества и недостатки полумансарды перед мансардой

Потребность в увеличении жилой площади — вопрос довольно актуальный в строительстве. Это можно сделать, пристроив дополнительные помещения к первому этажу, но более рациональным решением станет устройство второго этажа. При этом каждый понимает, что возведение полноценного этажа потребует больших дополнительных затрат на материал и строительные работы. А такое решение, как мансардный этаж, станет золотой серединой в решении этого вопроса, потому как стены и крыша для неё — это скаты кровли. Отличие полумансарды в том, что дополнительный этаж обустраивается как помещение, которое образуется с помощью вертикальной строительной конструкции и скатов кровли. Несущими выступают боковые стены.

Преимущество полумансарды связано с рациональным использованием пространства внутри. При такой конструкции можно осуществить вертикальное остекление.

Для комфортной эксплуатации мансардного этажа, нельзя забывать про утепление крыши, потому как кровельная конструкция дома способна иметь высокие теплопотери. Утепление полумансарды произвести проще, так как её стены возводят из основного материала, применяемого для дома.

Надо учитывать, что по стоимости полумансарда обойдётся дороже. К тому же, могут возникнуть сложности при устройстве системы стропил. Важно знать особенности возведения такой крыши.

Проектирование полумансардной крыши

Чтобы правильно создать каркас крыши для полумансарды, лучше начать с разработки проекта. На этом этапе определяются с углом наклона кровли и высотой. Для того чтобы сохранить эстетически правильные пропорции здания, нужно делать кровлю не слишком высокой

. По количеству скатов полумансардные кровли делают одно- или двухскатными. Необходимо рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на крышу. Это позволит обеспечить комфортную эксплуатацию и исключит образование повреждений.

Чтобы предотвратить передачу распорной нагрузки на стены полумансарды, систему стропил для неё делают безраспорной. Применяют её при монтаже на стены из блочных материалов.

В разработанном проекте должна содержаться схема стропильной системы. На ней располагаются конструктивные элементы и обозначают способы их крепления. Стропила не должны передавать распор на стены, поэтому каркас имеет наслонные стропила. А крепление стропильных ног осуществляется интересным методом, обеспечивая определённую степень свободы.

При организации наслонных стропил, укладывается мауэрлат и монтируется коньковый прогон, опираемый на фронтоны.

Можно использовать вертикальные стойки.

Для обеспечения работы стропила на изгиб (а именно этот метод не позволяет давать распор на стены), одну его опору закрепляют таким образом, чтобы она могла свободно вращаться. А вторую опору делают подвижной. Она тоже должна свободно вращаться.

Монтаж стропил для полумансардной крыши можно осуществить тремя способами.

Способ первый

Нижнюю часть стропила подшивают с помощью опорного бруска. Можно также сделать врубку зубом, опирая на мауэрлат. Верхнюю же её часть  делают с горизонтальным запилом со скосом, глубиной, определяемой по формуле: a=025h, где h — параметр высоты сечения стропильной ноги.

Площадка, предназначенная для упора в длину, не должна превышать параметра h. Распорную нагрузку, образующуюся при работе стропильной ноги на изгиб, можно избежать с помощью скоса подрезки. Не имеющий скоса запил опирается на прогон боковой щекой. При этом параметр длины скошенного запила должен быть не менее двух a.

Первый способ монтажа

В случае, если верхняя подрезка стропила не представляется возможной, необходимо произвести его подшивку с помощью обрезка доски с сечением, аналогичным сечению стропила. Следующий этап — закрепление с двух сторон с помощью прибоин из дерева или монтажных пластин из металла. Эту подшивку или запил выполняют горизонтально. Далее верхние концы стропильных ног свободно укладывают на коньковый брус. Если крыша двухскатная, то крепление к прогону осуществляют, используя принцип скользящей опоры. Скреплять стропила между собой в этом случае не нужно. Этот вариант крыши, имеющей два ската, можно представить как комплекс, состоящий из двух односкатных конструкций, которые примыкают друг к другу.

При установке стропильных ног нельзя изменять схему их упора на прогон. Иначе это приведёт к образованию распорных нагрузок.

Способ второй

                                  

При устройстве крыши, имеющей два ската, чаще всего используют этот способ. Он подразумевает выполнение нижней части стропила на ползуне. Верх стропильной ноги при этом закрепляют с помощью болтов или гвоздей. Стропильные ноги упирают в прогон или между собой. Связывание их проводят деревянными прибоинами или зубчатыми металлическими пластинами.

Второй способ монтажа

Важно правильно закрепить нижнюю часть стропильной ноги к мауэрлату. Чтобы обеспечить их проектное положение, при креплении по обе стороны боковых поверхностей вбивают под углом гвозди. Можно использовать вариант, где сверху вбивается один длинный гвоздь или устанавливается гибкая пластина из стали. Можно заменить их на уголки из стали, но для этого варианта необходимо зафиксировать стропильную ногу уголками с обеих сторон. Гвозди при этом не вбивают. Чтобы обеспечить защиту от ветрового опрокидывания крыши, используют дополнительное крепление элементов стропильной конструкции с помощью гибких проволочных скруток. Такое крепление не будет препятствовать основной работе в качестве ползуна.

Нужно исключить применение жёсткого крепления, в котором используется много гвоздей и саморезов, чтобы предотвратить образование распорной нагрузки на мауэрлат, которую будет передавать нижняя часть стропильной ноги.

Способ третий

Его отличие от предыдущих в том, что происходит жёсткое крепление конькового узла. Но он схож со вторым тем, что при креплении нижней части стропильной ноги используют ползунок.

Это конструкция плоха тем, что  может спровоцировать разрушение узла конька, вызывая в нем сильный изгибающий момент. Но за пределами конька прогиб стропил минимальный. Здесь необходимо рассчитывать максимальный изгибающий момент конькового узла. Но так как самостоятельный такой расчёт может вызвать сложности, рекомендуют использовать формулы, предназначенные для расчёта балок, имеющих две опоры (однопролётные). Можно добиться определённого запаса прочности при устройстве узлового соединения, имеющего жёсткое защемление стропил в верхней части.

Скользящие стропила

Особенности безраспорной стропильной системы

При креплении стропил по трём вышеописанным способам предусматривают подобные принципы. Необходимо обеспечить скользящую опору для одного конца стропильной ноги, которая может дать возможность совершения поворота. При этом для другого конца выбирают крепление на шарнирах, которое способно делать этот поворот.

Можно заменить современные способы крепления на традиционные. То есть вместо пластин, используемых для фиксирования стропил на ползунах и шарнирах, применяют скобы, гвоздевые бои, образки досок и брусков. Основное правило при выборе любого крепежа — обеспечить скольжение стропила в месте упора.

При разработке проекта используют расчётную схему. Она основывается на том, чтобы обеспечить равномерный допуск распределённой нагрузки на крышу. Условие правильного расчёта — это когда обеспечивается воздействие одинаковой силы на все точки плоскостей ската. Но это только теория. На практике обеспечить выполнение этого условия не представляется возможным, потому что на крышу действуют ветровые и снеговые нагрузки, которые не могут быть распределены равномерно по всем скатам крыши.

Чтобы обеспечить грамотную работу стропильной системы по всем трём способам, необходимо создать условие жёсткого крепления конькового прогона.

Возведение полумансардной крыши

Для обеспечения жёсткой фиксации концы конькового прогона вводят во фронтоны полумансарды. Это предупреждает образование горизонтального смещения. При опоре прогона лишь на стойки может образоваться смещение крыши из-за неравномерной нагрузки на скаты. Это произойдет при условии снижения нагрузки на одном скате относительно расчётной.

Для того чтобы повысить жёсткость системы стропил, используют горизонтальную схватку. Она осуществляется с помощью гвоздевого крепления к стойкам, которые будет поддерживать коньковый прогон. Схватки, как правило, монтируют на высоте 2 метров (отсчёт идет от пола полумансарды). Это позволит исключить возможность образования помехи при движении жильцов. Для второго и третьего способа используют ползун, предполагающий вынос стропила за край стены.

Для повышения устойчивости безраспорной системы, имеющей наслонные стропила, рекомендуется осуществлять жёсткое крепление низа стоек, которые поддерживают прогон. Это можно сделать за счёт врубки в лежень, закрепив их к перекрытиям. Это предотвратит образование шарнирного узла при упоре нижнего конца стойки в конструкцию, имеющую жёсткое защемление.

Полумансарда стропильная система

Содержание

• 1 Мансарды — жизнь под крышей
  • 1.1 Преимущества и недостатки полумансарды
  • 1.2 Стропильная система полумансардной кровли
  • 1.3 Особенности конструкции, и ее прочность
• 2 Стропильная система полумансарды
  • 2.1 Комментарии
• 3 Крыша полумансарды, Нижний Новгород
• 4 Стропильная система полумансардной крыши, Волгоград
• 5 Стропильная система полумансардной крыши: как правильно установить
  • 5.1 Преимущества полумансарды
  • 5.2 Особенности возведения безраспорной стропильной системы

Мансарды — жизнь под крышей

Полумансарда – это изначально жилой этаж, который совмещен с крышей. Полумансарда архитектурно выразительна, имеет свои особенности, а также она может быть использована как полноценное помещение. Наружные торцовые стены имеют высоту не менее полутора метра, также они являются несущими. По сути, боковые стены данного помещения образованы вертикально расположенной строительной конструктивной системой, а также скатом крыши.

Преимущества и недостатки полумансарды

Возведение мансардного или полумансардного этажа значительно сэкономит денежные затраты, в отличие от возведения полноценного этажа.

К преимуществам полумансардного этажа можно отнести несколько факторов. Существует возможность применения вертикального, то есть торцового полноценного остекления, без применения мансардных окон, которые являются довольно дорогим удовольствием. Также получается использовать пространство данного этажа более рационально, чем в мансардном этаже.

Типичный дом с полумансардой вместо второго этажа

Главным недостатком мансардных и полумансардных этажей является большая теплопотеря через кровельное покрытие. Но этот изъян легко устранить, проведя тщательную работу по устройству теплоизоляции, соблюдая все этапы и используя качественные и проверенные материалы.

Полумансардный этаж также будет стоить дороже, чем устройство мансардного этажа, но дешевле, чем устройство полноценного этажа.

Стропильная система полумансардной кровли

При проектировании каркасной конструкции необходимо учесть будущий наклон кровли. Архитектурные особенности данного строения позволяют сделать высокую крышу, чтобы гармонировать с общим видом всего задания. Также проектируя крышу важно учесть все нагрузки. Она должна выдержать снег, дождь, ветер. При проектировании крыши очень тщательно разрабатывают будущую стропильную систему.

Данная система будет безраспорной, важно, чтобы стропильная нога производила работу на изгиб, не передавая нагрузку на стены. Одна из опор будет закрепленной, но с возможностью вращения, а вторая опора будет подвижной и свободно вращающейся. Важно помнить об устройстве мауэрлата и монтировке конькового прогона, опирающегося на стойки.

Общий вид стропильной системы полумансарды с изгибом кровли

Монтировать безраспорную конструкцию можно по-разному. Опорным брусом подшивается нижняя часть стропила, в этом брусе делается специальный паз для упора в мауэрлат. А в горизонтальной части стропильной ноги делают запил со скосом для опирания на брус.

Этот скос позволит избежать распора, что даст возможность работать стропилу на изгиб. Закрепление происходит при помощи гвоздей, уголков или скоб. На коньковый прогон укладывают верхние концы стропильных ног, и крепят по принципу скользящей опоры. Этот принцип позволяет конструкции при деформациях и изменениях двигаться в определенных, заданных границах.

Также можно использовать более распространенный вариант. Стропила укладывают друг в друга либо в прогон, связывая их между собой зубчатыми пластинами из металла. Верхние части стропил закрепляют болтом. В боковую часть вбивают по гвоздю под определенным углом.

Более подробная схема полумансардной стропильной системы

Также укрепление делают при помощи металлических пластин или уголков из стали, которые фиксируют стропильную ногу с двух сторон. Не стоит жестко крепить всю конструкцию, иначе вы лишите ее необходимого движения, и из-за этого распорная нагрузка перестанет передаваться на мауэрлат.

Особенности конструкции, и ее прочность

Стропильная конструкция требует скольжения и определенной свободы, иначе вся ее работа будет неверной. Обычно стропильные ноги крепят одним концом принципом скользящей опоры, а вторым на шарнирное соединение. Данный крепеж является самым правильным и эффективным, так как полностью поддерживает всю конструкцию в правильном состоянии, позволяет ей работать верно.

Коньковый прогон необходимо жестко упирать во фронтоны, чтобы предотвратить смещение конструкции из-за неравномерного распределения сил, одних вертикальных стоек для этого будет недостаточно.

Для придания устойчивости всей системе, низ стоек, которые поддерживают прогон, жестко защемляют путем врубки в лежень, а также крепят к перекрытиям. Монтируют также горизонтальную схватку, закрепляя ее гвоздями к стойкам. Данная схватка является предаварийным элементом для всей конструктивной системы и может спасти ситуацию, если нагрузка на кровлю окажется слишком большой и произойдет деформация.

Стропильная система полумансарды

Вопрос задал: strateg213

Здравствуйте. Коробка 9х9 м из газосиликатного блока толщиной 400 мм. Верхний армопояс по периметру, арматура 12 мм. Мауэрлат 150х150 мм. Планируемое покрытие: битумнаячерепица или металлочерепица. Нормативная снеговая нагрузка 160 кг/м2.

Есть ряд вопросов:

1. Жизнеспособно ли такая схема кровли с затяжками?
2. Выдержат ли нагрузку стропила 150х50 мм с шагом 600 мм?
3. Достаточно ли сечение армопояса 170х200 мм?
4. Сечение двойных затяжек 150х50 мм?
5. Узлы соединения стропил в коньке, в затяжке, крепление к мауэрлату.

Комментарии

Позвали специалиста Сварога.

Делай кладовки вдоль конька по всей длине – а направляющие будут служить подвязкой к полу и дополнительным укреплением крыши. Крыша будет опираться не только на амуэрлат , но и на перекрытие. Взаимосвязное полезное укрепление. Все-равно в угол высотой в 1 метр ничего не всунешь, а как кладовые – нормально. Правда – заберет около 20 кв. метров жилой площади, но для полуторного этажа – вполне приемлемо

1. Схема классическая.
2. Нормативная снеговая нагрузка – 160, это расчетная 160*1.4=224 кг/м2. Если вы все правильно назвали и не перепутали расчетную с нормативной. То с шагом 600мм стропила сечением 50х150 не проходят при одностороннем загружении крыши снегом (например? намело только с одной стороны или начали чистить не правильно). Сечение надо брать следующее какое найдете (175х50 или 200х50).
3. У вас широкие блоки, армопояса шириной 200мм хватит, но я бы его по внутреннему краю кладки расположил. В первых будет теплоизоляция, во вторых, он будет, лучше держатся за кладку.
4. Затяжку можно сделать односторонней – никакой необходимости в 2х сторонней нет.
5. Затяжка прибивается поверх. В коньке стропила подгоняются подрезкой (как у вас на картинке), на них делается накладка деревянная или стальная. В зависимости от количества стальных нагелей (гвоздей), которые нужны по расчету, накладка делается односторонней или 2х сторонней. Чтобы не гадать ,делайте двух сторонней. Этот узел самый ответственный, наряду с опорным на мауэрлат.
6. Стропила обязательно должны быть раскреплены между собой (обрешетка довольно частая, хорошо раскрепляющая). От ветра нужны фронтоны из кладки по торцам или делать крышу 4х скатной (прямые деревянные фронтоны не подойдут).

Подскажите еще, если стены полумансарды поднять на 6 блоков, тогда армопояс будет с разрывами из-за окон на фронтонах. Как компенсировать остаточный распор? (крыша двухскатная с фронтонами из газосиликата).

Подскажите еще, если стены полумансарды поднять на 6 блоков, тогда армопояс будет с разрывами из-за окон на фронтонах. Как компенсировать остаточный распор? (крыша двухскатная с фронтонами из газосиликата).

Заводите армопояс на фровноны до окон. Этого хватит, чобы зацепиться.

Крыша полумансарды, Нижний Новгород

Вопрос задал: fleizi

Здравствуйте.
Вопрос по конструкции крыши полумансардного этажа.
Сейчас имею 1й этаж перекрытый деревянными балками 100 на 200 с шагом 750 мм. Стены дома в 2 кирпича с колодцами, столбики внутри стены соединяющие внешнюю и внутреннюю стену через каждые 750 мм, материал стен силикатный полнотелый кирпич. Место постройки Нижний Новгород.
Планируется стены 2-го этажа вывести 1.6 метра, а далее 2 кирпичных фронтона, дом получается 10,5 на 8, фронтоны будут по длинной стороне которая 10.5. Можно ли такой пролет 9,5 метра от стены до стены перекрыть стропилами без стоек? Что бы площадь пола была бы задействована полностью. (Из своей памяти, когда я работал подсобником так перекрывали дом 10.7 на 10.7, мауэрлат там был 150 на 150, стропила 100 на 200, и затяжка 200 на 50 на потолке и угол крыши был около 28 гр., проходя мимо дома крыша стоит нормально уже около 6 лет. )
Покрыта крыша планируется металлочерепицей, пирог крыши будет: черепица, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция стропила, утеплитель минвата или пенопласт, обратная обрешетка, пароизоляция и ДСП. По нагрузке я подсчитал что около 60 кг на м, это без учета снега и коффициентов. Если такую крышу по нормам сделать нельзя, то может как то по другому переиграть фронтон.
А еще угол крыши 30 гр.

Или подпереть коньковый прогон 2 стойками отмеченные красным, т.е он будет опираться на 2 стойки и на 2 кирпичных фронтона, или еще добавить по 2 прогона как на рисунке, а центральный уже не подпирать.

Помогите как лучше сделать такую крышу? Какое будет сечение стропил, затяжек и др. элементов крыши, и какие узлы должны быть? И шаг стропил?

Стропильная система полумансардной крыши, Волгоград

Вопрос задал: kovka999

Здравствуйте! Прочитав ваши ответы и статьи пришел к выводу, что мне сюда и надо. Вопросов у меня много, но самый основной, пожалуй, по поводу конструкции крыши. Крышу планирую полумансардную т.е.: 1м 60 см высота стены, далее крыша. Строюсь в Волгоградской области в 5 км от Волгограда. Строюсь сам своими силами, поэтому и требуется помощь специалистов. Дом снаружи 6,5 м на 8,5 м. В середине несущая стена перпендикулярна коньку. Под коньком стен нет. Крышу планирую с уклоном 40 °, крыть металлочерепицей . Стены дома в 25 см – керамзитоблок с пустотностью 25%. По углам и по серединам стен залиты столбы внутри блока, армированные 10 й арматурой в 4 прутка. Поверх блока армопояс. Далее – выше планирую также стены в 25 см с того же блока со столбами, высотой 150 см, поверх него армопояс с вмурованными в него шпильками м16, а дальше крыша.

Вопросы: Какого сечения нужны стропила, мауэрлат, коньковый прогон, затяжки? Нужны ли прогоны в середине стропил, над затяжкой? Как это все крепится и опирается друг к другу, чтобы не распирало стены? Может применить металлический двутавр под коньком, если конечно нужно. Через какое расстояние лучше вмуровать шпильки? Как лучше крепить затяжки к стропилам в стык пластинами или внахлест, какое утепление нужно, зазоры, пирог крыши.

И еще хотелось бы, чтобы вы посмотрели правильность моего строительства. Может что не так, может что-то переделать можно, если можно, так как строил сам. Грунт у нас не пойми какой, или глина или суглинок. В колбаску скатывается не трескается. Воду плохо впитывает. Грунтовые воды высоко – весной 0,5 м осенью 1,5 – 2м. Фундамент делал по тисэ. 19 столбов с расширением 60 см и 9 с расширением 40 см. Столбы армировал 14а. В 4 прутка, над столбами зазор 15 см, далее ростверк 35 на 35 см. Арматура столбов заходит в ростверк до середины. Ростверк армирован 20-й арм.(какая была в наличии). Стены керамзитоблок толщиной 25 см, пустотность блока 25%. Стены армировал кладочной сеткой каждые 2 ряда, а также по углам и по серединам стен залил столбы внутри блока 18 на 18 см. Их получилось 12. Столбы армировал 10-й А, в 4 прутка. Перемычки над окнами заливал по месту керамзитобетоном, предварительно сварив каркасы. Над перемычками залил по всему периметру армопояс. Над тамбуром и в середке над несущей стеной. Армопояс армировал 10а, в 4 прутка. Перекрытия у меня металлические двутавры 14, вмурованы в армопояс по краям на 10 см с шагом 1,5 м. Двутавры проходят по всей длине дома на 8 метров опираясь на несущую среднюю стену. То есть пролеты по 3,87 м. Ростверк и армопояс заливал одним разом. Бетон делал 1 к 3 везде и в кладке тоже. Вот в принципе и все Подскажите, пожалуйста, каким слоем минваты утеплить стены? Продухи в ростверке не делал. Можно ли в моем случае устроить пол по грунту? Если можно то как? Если нет, то как устроить продухи? Грунт пучинистый, отсюда вопрос – можно ли зазор под ростверком закрыть пенопластом? Нужно ли делать утепленную отмостку? А также выдержат ли столбы вес моего дома?

Извините за избыточное количество вопросов. Заранее вам благодарен.

Стропильная система полумансардной крыши: как правильно установить

Возведение полумансарды позволяет придать дому выразительный, эстетичный облик. Но стропильная система полумансардной крыши требует особого подхода при проектировании.

Преимущества полумансарды

Вопрос увеличения полезной площади дома за счет обустройства дополнительного верхнего этажа – один из наиболее актуальных в частном строительстве. Возведение полноценного второго (третьего и более) этажа требует серьезных финансовых вложений и существенно увеличивает итоговую стоимость строительных работ. К наиболее популярным решениям относится строительство мансардной крыши – это позволяет оборудовать дополнительные жилые помещения непосредственно под кровлей. Стенами и крышей мансардного этажа являются скаты кровли. Если есть желание создать вертикальные стены в мансардном этаже – устанавливаются перегородки.

Полумансарда – это принципиально иной подход к обустройству дополнительного этажа. Под полумансардой подразумевается жилое помещение, боковые стены которого образованы вертикальной строительной конструкцией и скатом крыши.

Вертикальная часть боковой наружной стены полумансарды не превышает 1,5 метров.

В отличие от мансарды, в полумансарде боковые вертикальные стены являются несущими.

К преимуществам данной конструкции можно отнести рациональное использование внутреннего пространства, возможность выполнить практичное вертикальное остекление.

Через кровельные конструкции дома происходят значительные теплопотери, поэтому при строительстве мансардного этажа требуется особое внимание уделить теплоизоляции крыши. Утеплить полумансарду значительно проще, так как ее стены возводятся из того же материала, что и вся коробка дома. При этом следует отметить, что конечная стоимость возведения полумансардного этажа выше, чем мансардного. Кроме того, необходимо учитывать некоторые особенности обустройства полумансардной стропильной системы.

Проектирование крыши полумансарды

При разработке проекта каркаса крыши полумансарды, важно правильно выбрать угол наклона кровли. Из-за архитектурных особенностей такой постройки, кровлю редко делают высокой, чтобы не нарушать пропорции здания. Но при этом крыша должна успешно справляться с эксплуатационными нагрузками, включая снеговую.

Полумансарда обычно снабжается односкатной или двухскатной крышей. Необходимо учитывать, что стропильная система должна быть безраспорной, чтобы не передавать распорную нагрузку на стены полумансарды.

Подготовленная схема стропильной системы должна отражать не только расположение элементов конструкции, но и принципы их крепления. Чтобы стропила не передавали распор на стены, возводится каркас крыши с наслонными стропилами, причем стропильные ноги должны крепиться особым образом, с определенными степенями свободы. Безраспорная система обычно применяется при возведении зданий из камня, кирпича и других блочных материалов.

Устройство системы с наслонными стропилами требует укладки мауэрлата и монтажа конькового прогона, который должен опираться на фронтоны или специальные строго вертикальные стойки.

Чтобы стропило работало на изгиб и не передавало распор на стены, одна из его опор должна быть закрепленной, но иметь возможность свободно вращаться. При этом вторая опора выполняется подвижной и свободно вращающейся. Такой монтаж стропил может выполняться тремя различными способами.

Монтаж безраспорных наслонных стропил: способ №1

Нижнюю часть стропильной ноги можно подшить опорным бруском, либо выполнить в ней врубку зубом для упора в мауэрлат. При этом в верхней части стропила необходимо сделать горизонтальный запил со скосом. Глубина этого запила не должна превышать а = 0,25h, а площадка опирания в длину не должна быть более h – высоты сечения стропила. Скос подрезки позволяет избежать распорной нагрузки при работе стропила на изгиб – запил без скоса будет жестко упираться в прогон боковой щекой. Длина скошенного запила должна составлять не менее двух а.

Если нет возможности выполнить подрезку верха стропила, его требуется подшить обрезком доски того же сечения, что и стропильная нога и закрепить с двух сторон деревянными прибоинами либо монтажными металлическими пластинами. Стропильные ноги верхними концами свободно укладываются на коньковый брус. В двухскатной конструкции крепеж к прогону выполняется по принципу скользящей опоры, при этом стропильные ноги между собой не скрепляются. Таким образом, данный вариант двухскатной крыши можно рассматривать как комплекс из двух отдельных односкатных конструкций, примыкающих друг к другу.

Подшивка прибоинами верхней части ног стропил или запил выполняются горизонтально. Установка стропил с изменением схемы опирания стропильных ног на прогон ведет к возникновению распорных нагрузок.

Монтаж безраспорных наслонных стропил: способ №2 и способ №3

Установка стропил данным способом является наиболее распространенным вариантом монтажа безраспорной конструкции при строительстве двухскатной крыши. Нижняя часть стропильной ноги выполняется на ползуне, при этом верх требуется закрепить, с этой целью:

• стропила упираются в прогон либо друг в друга и связываются при помощи деревянных прибоин или зубчатых металлических пластин,
• верхние части стропильных ног скрепляются болтом или гвоздевым соединением.

Особое внимание уделяется принципу крепления нижней части стропил к мауэрлату. Необходимо закрепить стропила в проектном положении, для чего с обеих сторон в боковую поверхность вбиваются под углом по одному гвоздю. Либо может быть вбит сверху один гвоздь большой длины или установлена гибкая стальная пластина. Также можно применять стальные уголки – в этом случае стропило фиксируется с двух сторон уголками, и в него гвозди не вбиваются. Дополнительно данные элементы стропильной конструкции крепятся гибкими проволочными скрутками – они предотвращают ветровое опрокидывание крыши, не мешая основному креплению работать в качестве ползуна.

Если применить жесткий крепеж с большим количеством гвоздей или саморезов, узел крепления нижней части стропила станет передавать распорную нагрузку на мауэрлат.

Особенности третьего способа монтажа заключаются в жестком защемлении конькового узла, при этом в нижней части крепеж стропил выполняется на ползуне. Следует отметить, что такая конструкция провоцирует возникновение сильного изгибающего момента в коньковом узле, который может вызвать его разрушение. При этом прогиб стропил за пределами конькового узла минимален. Существуют определенные сложности с самостоятельным расчетом максимального изгибающего момента такого конькового узла, поэтому рекомендуется применять формулы расчета для балок с двумя опорами (однопролетных). Устройство узлового соединения с жестким защемлением стропильных ног в верхней части позволяет выполнить стропильную систему с определенным запасом прочности.

Особенности возведения безраспорной стропильной системы

Все три варианта монтажа предусматривают особое крепление стропил: один конец стропила выполняется на скользящей опоре, которая позволяет поворот, а для крепления второго конца используется шарнирное соединение, допускающее только поворот. Современные крепежные элементы (пластины) удобны в применении и позволяют с успехом выполнять фиксацию стропильных ног на ползунах и в шарнирах системы. Также могут применяться традиционные варианты крепежа с использованием скоб, гвоздевого боя, обрезков досок и брусков. Важно правильно выбрать тип крепежа, чтобы он в полной мере выполнял свою задачу: допускал скольжение стропильной ноги в опоре или препятствовал этому.

Расчетная схема, которая применяется при разработке проекта стропильной системы, базируется на допуске равномерно распределенной нагрузки на кровлю, то есть, считается, что на все точки плоскостей скатов крыши воздействует одинаковая сила. В реальности нагрузки на кровельные скаты воздействуют неравномерно, в зависимости от розы ветров, ориентации дома относительно сторон света (с южной стороны сугробы снега быстрее тают) и т.д.

Установка стропил всеми тремя способами обеспечивает необходимую статическую устойчивость стропильной системы, в случае, если соблюдено ключевое условие: коньковый прогон должен быть жестко закреплен.

Чтобы обеспечить необходимую жесткость фиксации конькового прогона, он вводится концами в фронтоны полумансарды. Это позволяет предотвратить его горизонтальное смещение. Если опереть коньковый прогон только на стойки, неравномерная нагрузка на скаты может повлечь за собой смещение крыши, в случае, когда на одном из скатов нагрузка близка к расчетной, а на другом значительно снизилась.

Повышение жесткости конструкции

Для повышения устойчивости стропильной системы можно использовать горизонтальную схватку, которая должна гвоздевым боем крепиться к стойкам, поддерживающим коньковый прогон. В безраспорной конструкции схватка не функционирует при отсутствии высоких снеговых нагрузок, но в предаварийной ситуации она работает на растяжение. К таким ситуациям можно отнести прогиб конькового прогона под повышенной нагрузкой, неравномерную просадку фундамента. Схватки обычно монтируются на высоте около 2 метров от пола полумансарды, чтобы они не мешали свободному передвижению людей по помещению.

При монтаже безраспорной стропильной системы по второму и третьему варианту, можно обустроить ползун (узел опирания стропила на мауэрлат) с выносом конца стропильной ноги за пределы стены. Такая конструкция в большей степени статически устойчива, в том числе успешнее противостоит неравномерным нагрузкам.

Чтобы повысить устойчивость безраспорной системы с наслонными стропилами, низ стоек, поддерживающих прогон, рекомендуется жестко закрепить за счет врубки в лежень и крепления к перекрытиям с целью превратить шарнирный узел опирания нижнего конца стойки в конструкцию с жестким защемлением. Если речь идет о полумансарде из камня или кирпича, в которой коньковый прогон надежно зафиксирован во фронтонах, дополнительного укрепления стоек не требуется, но противоаварийные схватки желательно установить.

Монтаж схватки имеет свои особенности. При обустройстве узлов с установкой болтов или шпилек требуется внимательно отнестись к изготовлению отверстий под крепеж. Их диаметр должен точно соответствовать диаметру болта или шпильки или даже быть меньше данного значения на 1 мм. При возникновении аварийной ситуации схватка начинает работать только после того, как выберет зазор между болтом и стенкой отверстия. За этот промежуток времени стропильные ноги в нижней части «разъедутся» на некоторое расстояние (его величина зависит от того, на какой высоте установлена схватка), в результате чего мауэрлат может оказаться сдвинутым или поврежденным. В сложных случаях может оказаться поврежденным карниз крыши, а жестко закрепленный мауэрлат заставит раздвинуться легкие стены.

Теги: #Полумансарда стропильная система

Конструкция чердачной фермы – северная постройка

Мансардная ферма – это тип фермы крыши, в конструкцию которой встроено интегрированное жилое пространство. Эта ферма обычно используется над гаражами для создания бонусной комнаты, но иногда пространство становится спальней, офисом или даже вторым жилым помещением. Если дизайн недостаточно продуман, это дополнительное жилое пространство часто имеет проблемы с утечкой воздуха и низкими показателями изоляции.

Недавно я провел энергоаудит и испытание двери вентилятора в доме, который был спроектирован с чердачной фермой над гаражом. Пространство имело прямую связь с остальной частью дома, двумя спальнями, половинной ванной и второй гостиной. Пространство выглядело красиво, но не работало хорошо. Холодно зимой и жарко летом. Я сталкивался с несколькими из этих плохо работающих чердачных ферм на протяжении многих лет.

Проблемы с дизайном. Начнем с верхнего троса фермы. Этот шнур часто представляет собой шнур 2 x 6, что позволяет использовать максимум изоляции R-21 в наклонном потолке только при использовании стекловолоконных плит без воздушного пространства над изоляцией. R-35 возможно, если используется напыляемая пена с закрытыми порами. В доме, который я тестировал, было стекловолокно R-19 без воздушного пространства. Это низкое значение R, отсутствие вентиляции чердака и несколько областей утечки воздуха способствовали образованию ледяных дамб и повреждению водой прошлой зимой и ранней весной.

Другой распространенной проблемой является герметизация областей коленных стенок. Часто строитель устанавливает черновой пол непосредственно на нижний шнур, а гипсокартон — на анкерный канат коленной стены без установки каких-либо блокировок или использования стратегии герметизации воздуха. (См. рисунок ниже.) Это позволяет некондиционированному воздуху из чердачного пространства коленной стены проходить между черным полом и гипсокартоном в области плинтуса и в кондиционируемое жилое пространство, что часто создает проблемы с комфортом и высокие затраты на отопление. Я видел эту проблему в новом, дорогом доме.

Тепловизионное изображение помещения, непосредственно примыкающего к чердачной ферме, во время недавнего энергоаудита. Существует связь между пространством необусловленной коленной стены фермы чердака и этой общей стеной между жилым помещением фермы чердака и этим помещением.

Как насчет обогрева помещения.   В доме, где я недавно проводил энергоаудит, пространство в коленной стене использовалось для прохода воздуховода от печи с принудительной подачей воздуха. Потери тепла из воздуховодов будут достаточно нагревать некондиционированные участки коленной стены в течение отопительного сезона, что еще больше усугубит проблемы с запрудами льда. Любые воздуховоды рекомендуется оставить в кондиционируемом пространстве дома. Воздуховоды, установленные в некондиционируемых помещениях нового строительства, требуют проверки герметичности воздуховодов и изоляции воздуховодов, что увеличивает стоимость строительства дома. В доме, который я недавно посетил, был центральный кондиционер, но требовалась вторая система кондиционирования воздуха (мини-сплит-кондиционер) для охлаждения помещения летом, а для комфорта зимой были добавлены плинтусные обогреватели с горячей водой.

Разработайте элементы герметизации и изоляции с учетом того, как используется пространство. Если помещение используется в качестве холодильного склада или используется только в теплую погоду, установите наружную дверь, которая изолирует помещение от остальной части дома, и убедитесь, что общая стена между фермой чердака и остальной частью дома хорошо изолирована. и воздухонепроницаемый. Пространство становится некондиционируемым чердаком.

Когда чердачное помещение соединено с остальной частью дома, необходимо хорошо продумать герметизацию и изоляцию помещения внутри чердачной фермы. Хороший слой контроля воздуха/пара должен быть сплошным и со всех сторон, включая пол! В штате Миннесота пароизоляционный слой должен располагаться на теплой зимой стороне сборки. Я еще не видел, чтобы этот пароизоляционный слой был установлен на полу.

Пространство под чердачной фермой кондиционировано? Если это гараж, может потребоваться дополнительная противопожарная защита. Будет ли проблема с угарным газом? В Миннесоте отапливаемые гаражи, в которых хранятся автомобили, эксплуатируемые зимой, будут иметь повышенный уровень влажности. (Снег и лед, скапливающиеся на транспортных средствах, тают, вызывая повышенную влажность в гаражах.) Это также необходимо решить.

Чердачные фермы — относительно недорогой способ получить дополнительную жилую площадь в доме. Необходимо уделить дополнительное внимание этим конструкциям, чтобы гарантировать отсутствие таких проблем в будущем, как ледяные запруды, высокие расходы на отопление, жалобы на комфорт или проблемы с CO или влажностью из нижнего пространства.

Техническая информация — Truss Systems Hawaii

Apex :: Самая высокая точка фермы.

Чердачная ферма :: Ферма с мансардным помещением внутри фермы. Нижний пояс служит балкой перекрытия, а верхний — стропилом.

Обрешетка :: Обрешетка кровельная или потолочная. Обычно деревянные элементы крепятся к поясам фермы для поддержки черепицы или материала потолка. Также обеспечивает боковое ограничение фермы.

Опорная точка / точка опоры :: Точка, на которую опирается ферма. Ферма должна иметь две или более опор, расположенных в точках стропильных щитов.

Нижний пояс :: Элемент фермы, образующий нижний край фермы.

Стыковое соединение :: Соединение встык между двумя деревянными элементами.

Консоль :: Та часть фермы, которая выступает за пределы внешней основной опоры, не включая продолжения верхнего пояса или свесы.

Пояс :: Элементы фермы, образующие верхнюю и нижнюю кромки фермы.

Сосредоточенная нагрузка :: Нагрузка, приложенная в определенном положении, например, нагрузка от пересекающейся фермы.

Соединитель :: Легкие стальные пластины с зубьями, выступающими с одной стороны. При вдавливании в пересекающиеся деревянные элементы пластина соединяет элементы в жестком соединении.

Ползучесть :: Движение в результате длительного приложения нагрузки к деревянному элементу.

Постоянная нагрузка :: Постоянные нагрузки из-за веса материалов и собственного веса фермы.

Прогиб :: Перемещение фермы под действием приложенных нагрузок.

Расчетные нагрузки :: Различные нагрузки, на которые рассчитана ферма.

Распределенная нагрузка :: Нагрузки распределяются равномерно по стержню фермы.

Лицевая панель :: Отделка по краю карниза.

Фронтонная ферма :: Стандартная ферма треугольной формы.

Балочная ферма :: Ферма, предназначенная для поддержки одной или нескольких ферм.

Пяточное соединение :: Соединение фермы в месте соединения верхнего и нижнего поясов.

Пяточная точка :: Место на ферме, где нижний край нижнего пояса встречается с верхним поясом.

Вальма :: Пересечение двух поверхностей крыши над внешним углом здания.

Шатровая крыша :: Крыша, состоящая из стропил или ферм, расположенных по всему периметру стен.

Домкратная ферма :: Полуферма и часть семейства ферм, образующих хипсет.

King Post :: Вертикальная стенка в центре фермы фронтона или вертикальная стенка на конце фермы половинного фронтона.

Боковая скоба :: Ограничитель жесткости, установленный под прямым углом к ​​стенке или хорде для предотвращения коробления.

Продольная стяжка :: Ограничитель жесткости, установленный под прямым углом к ​​стенке или хорде для предотвращения коробления.

Текущая нагрузка :: Нагрузка в результате заселения или использования здания.

Свес :: Удлинение верхнего пояса за пределы опоры. Устройство карнизов на фронтонных фермах.

Панельная точка :: Точка, в которой несколько элементов фермы сходятся для образования соединения.

Точечное сращивание :: Стыковое соединение в поясе, совпадающем с пересечением стенки.

Шаг :: Угловой наклон пояса фермы, измеряемый в градусах.

Прогон :: Кровельные прогоны. Обычно деревянные элементы крепятся под прямым углом к ​​поясам фермы для поддержки профнастила крыши. Также обеспечивает боковое ограничение фермы. Аналогичен рейкам, за исключением того, что они расположены на большем расстоянии друг от друга.

Стропила :: Элемент крыши, поддерживающий кровельные рейки или кровельные прогоны в обычном строительстве. Стропила используют только прочность древесины на изгиб. Ферма крыши может также называться стропильной фермой.

Конек :: Самая высокая точка двускатной крыши.

Уступ :: Положение фермы, измеренное от внешней поверхности торцевой стены. Обычно используется для описания положения усеченных балок и стандартных ферм в вальме.

Пролет :: Горизонтальное расстояние между внешними краями опор фермы.

Перенесенный пролет :: Пролет стандартных ферм, поддерживаемых балочной фермой.

Упорный конец :: Описание фермы стандартной формы, но обрезанной до полного пролета.