Mosmetroproekt.ru

МосМетроПроект
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Четырехскатная кровля знакома большинству застройщиков. А вот второе ее название — вальмовая может привести в недоумение даже бывалого строителя. Все дело в треугольных торцевых скатах (вальмах), заменивших вертикальные фронтоны.

Зачем создателям такой крыши понадобилось усложнять конструкцию двускатной кровли, спросите вы?

Для этого есть несколько причин:

  • Аэродинамика вальмовой крыши лучше, чем у двускатной. Поэтому она стойко сопротивляется сильным ветрам.
  • Треугольные скаты делают кровлю жесткой и надежной.
  • Вальмовая конструкция дает возможность установить по периметру здания широкие карнизные свесы, защищающие фасад здания от дождя.
  • Эстетика внешнего вида у такой крыши лучше, чем двускатной.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

  • висячие;
  • наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

  • полувальмовая 4-х скатная (датская);
  • двускатная полувальмовая (голландская);
  • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
  • вальмовая с ломаным склоном.

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

  • Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала.
  • Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа.
  • Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

  • для шифера — 22;
  • мягкой черепицы — 11;
  • металлочерепицы — 14;
  • профнастила — 12;

Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

Особенности монтажа

В интернете циркулируют суждения о том, что монтаж вальмовой крыши очень сложен и трудоемок. В этом есть доля истины, но, по своей сути, сборка этой конструкции мало чем отличается от строительства обычной двускатной кровли.

Тем не менее, новичкам мы не советуем начинать первый опыт с кровли жилого дома. Лучше попробовать свои силы, построив вальмовую крышу на беседке или на небольшой бане.

Процесс устройства стропильной системы вальмовой крыши включает несколько этапов:

1. По периметру стен укладывается мауэрлат. В данном случае его ставят на стальные шпильки с резьбой, заделанные в кладке, и затягивают гайками. На участках стыковки (на углах дома и в местах сращивания) на мауэрлате выбирают посадочные плоскости, срезая половину балки.

2. Дальнейшая последовательность работ зависит от ширины перекрываемого пролета (площади крыши). Этот момент нужно учесть на этапе составления чертежа или схемы крыши.

Без стоек, поддерживающих коньковый брус можно обойтись в том случае, если ширина здания (пролет) меньше 7,5 метров. При ширине дома от 6 до 7,5 метров висячие стропила в верхней части нужно связать ригелем (балкой сечением 50х100 мм).

Если ширина строения невелика (до 6 метров), то для обеспечения жесткости стропильной системы будет достаточно нижних затяжек (балок перекрытия).

Уложив мауэрлат, на торцевых стенах отмечают центральную ось. По ней выставляют две крайние стойки и крепят их временными подкосами к балкам перекрытия. Если здание перекрыто панелями, то по ним укладывают центральную балку (сечение такое же, как у мауэрлата). На ней фиксируют нижние концы крайних стоек.

Промежуточные стойки расставляют с шагом 1-2 метра. Если дом перекрыт балками, то стойки можно монтировать на них, фиксируя скобами или саморезами.

3. На стойки укладывают коньковый брус, отмечают на мауэрлате места установки стропильных ног и монтируют их. Для крепления стропил к мауэрлату используют врубку (делают вырез на стропильной ноге для более плотного контакта).

4. Вальмовые (накосные, диагональные) стропила нижним концом фиксируют к мауэрлату, а другим — к месту стыковки конькового бруса и крайних рядовых стропил.

После этого к ним крепят короткие стропильные ноги (нарожники).

Тот, кто хочет сделать вальмовую крышу своими руками, должен помнить, что главное внимание здесь уделяется качеству сборки узлов. Очень ответственно нужно подойти к установке конькового бруса, стыковке диагональных стропил с коньком и с нарожниками.

На больших крышах стандартной длины бруса (6 метров) не хватает для изготовления цельного диагонального стропила. Поэтому его собирают из двух частей, надежно фиксируя их между собой.

Свесы вальмовой кровли делают, набивая на стропильные ноги обрезки бруса или толстой доски (кобылки), выходящие за периметр стен на 50-100 см.

Закончив монтаж стропильной системы, к ней прибивают обрешетку и настилают кровельный материал.

Конструкция стропильной системы вальмовой крыши: устройство, расчет, монтаж

У современных застройщиков множество новых, креативных идей, как во внешнем виде самих построек, так и кровель. Но при этом конструкция стропильной системы вальмовой крыши остается одной из самых надежных и долговечных. Это крыша с четырьмя скатами, причем торцовые скаты имеют треугольную форму (так называемые «вальмы»), простирающиеся от конька до карниза. Два других ската представляют трапецеидальную форму.

Возведение такой крыши является более экономичным, чем двухскатной, но и более сложным, и требующим больших трудозатрат. Но при наличии определенных теоретических знаний это вполне возможно сделать без привлечения специалистов.

Ее монтаж особенно рекомендуется в климатических условиях с частыми, сильными ветрами и обильными осадками. Конструкцией стропильной системы вальмовой кровли обеспечивается равномерность распределения нагрузки при ветре, а, следовательно, хорошую устойчивость крыши и хороший сток воды.

Для данных 4-х скатных крыш применим практически любой кровельный материал, убедиться в этом можно изучив фото вальмовых крыш частных домов.

При возведении ее каркаса главным будет являться точный расчет и разметка конструкции. Потому что неправильно рассчитанный проект приведет к лишним временным и экономическим затратам.

Конструкция и основные узлы вальмовой крыши

Как видно из схемы стропильной системы вальмовой крыши, в ней имеются два типа скатов, которые соединены между собой:

  1. два длинных в виде трапеции;
  2. два коротких в форме треугольников с наклоном (вальма, с немецкого — шатер).

Структура таких крыш очень оригинальна. Скаты не закрывают полностью площадь дома, а вальмы заполняют оставшиеся промежутки.

Из-за отсутствия фронтонов и обтекаемости вальм они менее подвержены разрушению, а соответственно долговечнее, чем обычные двухскатные крыши.

Существует еще один вид вальмовых крыш – это полувальмовые (голландские), в них вальмы не доходят до низа, а прикрывая лишь половину ската, закрывают часть фронтона. Подробнее про них почитать можно тут.

Для того чтобы понять, как происходит строительство вальмовой крыши, надо первоначально изучить ее устройство.

Стропила вальмовой крыши

При монтаже данного вида конструкции используются следующие виды стропил:

  • диагональные стропила (накосные), необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.;
  • центральные стропила (рядовые), нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.;
  • угловые стропила (нарожные), элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам..

Во время проектирования особое внимание следует обратить на силу ветра, количество осадков и выбор материала кровли. Все эти данные будут влиять на правильный расчет высоты крыши и углов наклона. Если вы решили произвести монтаж вальмовой крыши самостоятельно, то нужно точно провести расчеты, как стропил, так и всех остальных составляющих кровли. Для облегчения строительства вальмовой крыши своими руками нужно изготовить из фанеры рейку для разметки, где будут обозначены все требуемые размеры. При изготовлении элементов стропильной системы используют брус размером 150 на 50 мм. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции материал для бруса следует выбирать сухой, по возможности с минимальным количеством сучьев, желательно хвойных пород. До начала монтажа следует провести дополнительную обработку антибактерицидными составами.

Балки

Несущие балки делятся на два типа:

  1. Мауэрлат – это балка, которая укладывается по всему периметру дома. Если же нам приходится иметь дело с деревянным домом, в таком случае мауэрлатом может служить верхний венец бруса. Наиболее часто для их изготовления применяются брус с сечением 100 на 150 мм.
  2. Балка, которая размещается поперечно и на ней устанавливают стойки для конькового пролета, изготавливается из того же материала, что и стропила

Коньковый брус

Коньковый брус является вершиной крыши, а также в нем соединяются все элементы стропильной системы.

Как производится расчет стропильной системы вальмовой крыши

Как выбрать угол наклона вальмовой крыши

Величина угла уклона скатов трапеций может быть от 5 до 60 градусов. На его выбор главным образом влияет ветровая и снеговая нагрузка.

Читать еще:  Капитальный ремонт кровли

Если снеговая нагрузка достаточно велика, угол наклона следует сделать большей величины. Если же преобладает ветровая нагрузка, то угол наоборот должен быть маленьким. Конструкция крыши усложняется с увеличением угла наклона, также возрастает ее стоимость из-за большего расхода материала.

Пример расчета площади и других параметров вальмовой крыши

Данный вариант предусматривает конструкцию с двумя равными трапециями и треугольниками. В первую очередь нужно определиться либо с величиной высоты будущей крыши, либо с углом наклона. От этих величин будут зависеть все последующие расчеты.

  1. Если основным показателем является угол наклона, то высоту конька вальмовой крыши можно вычислить следующим образом: тангенс угла умножается на величину расстояния между краями вальмовых скатов и делиться на два. Если же вы отталкиваетесь от высоты вашей крыши, то расчет идет в обратном порядке. Т.е. вычисляется величина тангенса будущего угла: берется значение высоты будущей кровли, умножается на два и делится на расстояние от края до края ската.
  2. Длину ската определяем при помощи теоремы Пифагора, т.е. вычисляем сумму катетов (высота крыши и половина основания вальмы) прямоугольного треугольника и извлекаем квадрат.
  3. Таким же способ рассчитываем величину вальмовых (накосных) стропил, разбив трапециевидный скат на прямоугольник и два треугольника.

Вальмовая крыша: устройство стропильной системы, конструкция, чертежи узлов, особенности монтажа

Архитектурных вариантов обустройства крыш ныне существует более десятка – однако, по-настоящему популярных среди них не так много. Относится к ним и так называемая вальмовая крыша, которая благодаря ряду особенностей обладает чрезвычайно высокой сопротивляемостью ветрам. Конструктивно этот тип крыш наиболее близок к четырехскатным кровлям на стропилах, но несколько более сложен в исполнении. Тем не менее, при точном пошаговом соблюдении технологии, определенном запасе терпения и наличии всех необходимых материалов, самостоятельная постройка такой крыши вполне возможна.

От традиционной 4-х скатной крыши вальмовая принципиально отличается, прежде всего, формой скатов. Два из них – длинные, геометрически имеющие форму вытянутой трапеции. Вторая группа состоит из коротких ,выполненных в виде наклонных треугольников над торцами здания (именно они и носят название «вальм», восходящее к одноименному старонемецкому термину). Основные сложности создания подобной конструкции заключаются в точной стыковке углов всех скатов, а также в организации уникального стропильного каркаса.

Монтаж валмовой крыши своими руками – деле непростое, поэтому если у вас нет опыта в этом деле, то лучше доверить эту сложную задачу профессионалам

Стропильная система вальмовой крыши (схема которой приведена на фото) содержит 3 различных группы стропил:

  • центральную (или, иначе, рядовую);
  • диагональную (или накосную);
  • угловую (наружную).

По этой причине, если будет возводиться вальмовая крыша своими руками, чертежи всех ее составных частей должны быть абсолютно точными.

Кроме того, при их составлении потребуется учесть:

  • материалы, из которых будет собираться каркас и кровля;
  • среднегодовую и максимальную скорость ветра в данной местности;
  • интенсивность атмосферных осадков.

Каждый из пунктов влияет на единицу измерения угла наклона крыши, следовательно и на окончательную её высоту, что влечет за собой к удорожанию или удешевлению проекта в целом.

На возведение вальмовой крыши опытным строителям потребуется от 3 до 5 дней

Очевидно, что даже в случае принятия твердого решения справиться с постройкой вальмовой крыши самостоятельно, произвести алгебраические расчеты по сложным геометрическим схемам будет, мягко говоря, затруднительно. И, если только вы не обладаете серьезным опытом работы в специальных компьютерных программах, предназначенных для построения чертежей и расчетов материалов по ним, именно эту часть – теоретическую – подготовки к возведению вальмовой крыши лучше поручить профессионалам.

Крепление элементов конструкции

Как отмечалось ранее, вальмовые крыши, конструкция которых является частным случаем вообще всех 4-х скатных крыш, имеет две принципиальных особенности. Первая из них – пара коротких треугольных ската-вальмы (за счет малой площади эффективно противостоящих даже самым сильным ветрам).

Вторая – связанная с подобной формой скатов сложная, 3-х видовая система стропил. Имея на руках подробные чертежи, разметочную рейку и вспомнив школьную теорему Пифагора (необходимую для расчета длин гипотенуз в прямоугольных треугольниках), всю конструкцию можно собрать хоть и не так быстро, но, все же, полностью самостоятельно.

Правда, не забывая при этом о пяти важных правилах:

  1. Первое из них – понимание того факта, что угол наклона промежуточных стропил всегда острее, чем стропил угловых (из чего следует необходимость использования для них более толстых досок – обычно бруса размерами не менее 15х5 см).
  2. Короткие элементы крепятся не к центральной доске «конька», а к угловым стропилам.
  3. Материалы, используемые для сборки и каркаса, и коньковой системы должны быть идентичны.
  4. Центральные (или промежуточные, рядовые стропила) для пары длинных скатов закрепляются к краям «конька».
  5. В то же время аналогичные стропила вальмовых скатов упираются в торец коньковой доски и верхний конец обвязки.

Чтобы успешно выполнить монтаж вальмовой крыши бригады из трех человек будет вполне достаточно

Готовая стропильная система фото Начало монтажа вальмовой конструкции Расчет стропил Стропила Вентиляция

Разновидности вальмовых крыш

Учитывая, что к вальмовым крышам относят все разновидности, содержащие в себе короткие треугольные скаты, их можно разделить (по мере возрастания сложности конструкции) на 3 основных их класса.

  • Шатровые. Наиболее простой подвид, в котором крыша образуется стыковкой под одинаковыми углами 4-х полностью идентичных по форме и площади треугольных вальма. Очевидно, что подобной крышей целесообразно накрывать дом только с квадратным сечением.
  • Полу-вальмовые. Вальмовая крыша такого типа – единственная, где треугольный скат прикрывает фронтон не целиком, а лишь частично, начиная сверху.
  • Ломаные. Самый сложный, но невероятно красивый, презентабельного вида тип вальмовых крыш. Скаты в нем – все разные, и стыкуются они под разными углами. Выстроить подобное чудо архитектурного искусства – процесс сложнейший, но результат того стоит!

Разновидности вальмовых крыш: шатровая, полу-вальмовая, ломаная

Процедура разметки крыши

Первоначальным этапом возведения вальмовой крыши является точная разметка расположения всех ее составных частей. Необходимо это сделать потому, что вальмовая крыша, стропильная система, расчет длин и углов каждого бруса и места их крепления при любой ошибке могут привести к нарушению стабильности всей системы за счет образования слабых мест.

В общих чертах схема расположения будет следующей:

  • центральной (и одновременно несущей) осью всей конструкции будет выступать мощная коньковая балка;
  • от нее, как ребра от хребта, будет расходиться группа накосных стропил (с толщиной каждого стропила равной коньковому брусу, и длиной, позволяющей вывести второй конец доски на 50-70 см дальше несущих стен);
  • подобным же образом располагается и центральная группа рядовых стропил, выводящихся на стены и крепящихся к концам конька;
  • доски промежуточного каркаса будут проходить по обычным скатам (на вальмовых необходимости в их закреплении нет);
  • наконец, различной длины короткие стропила, как было сказано выше, единственные не прикрепляются к коньковой балке – но угол их крепления одинаков.

Схема устройства вальмовой крыши с четырьмя скатами

Взаимное расположение всех групп стропил определяется следующим образом:

  • за основу берется край конька у торцевой стены, откуда – по верхней обвязке – и начинает производиться разметка этой главной балки;
  • расположение промежуточных стропил выверяется с помощью мерной рейки – один конец которой прикладывается к линии,
  • отмечающей срединную ось конька, а второй к аналогичной линии на поверхности боковой стены;
  • расстояние между внешним углом стены и свесом крыши будет равно длине свеса стропил;
  • место для каждого последующего бруса центральных стропил можно определить перенеся мерную планку на край боковой стены, с последующей пометкой мест в которых она будет соприкасаться с досками, уложенными в промежутке от боковой стены до верхней обвязки;
  • полностью аналогично тот же процесс повторяется на остальных 3-х углах – в результате чего мы получим точное расположение всех торцов (как коньковой балки, так и промежуточных стропил).

Схема устройства силовых узлов стропильной системы вальмовой крыши

Мерная рейка и ее использование

Фактически, этот инструмент представляет собой тонкую доску, лист фанеры или полосу из пластика примерно 5-сантиметровой ширины. Для ускорения работы и отсутствия необходимости постоянного использования рулетки, на поверхность рейки наносят все необходимые отметки (на расстояниях, требуемых чертежом крыши с уже рассчитанными линейными и угловыми параметрами).

Стропильная система вальмовой крыши: конструкция и монтаж

Вальмовая крыша, пожалуй, самый популярный вид четырехскатной кровли. Она подходит для перекрытия частных домов большой и малой площади, бань, даже беседок. Узнаваемую геометрию ей придает стропильная система вальмовой кровли, совокупность опорных элементов, работающих как каркас.

Сложность данной конструкции заключается в большом количестве составных частей и узлов крепления, требующих особых навыков и опыта. Эта статья ответит на вопросы о том, из чего она состоит, какие материалы используют для строительства, а также как выполняют монтажные работы.

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша относится к четырехскатному типу, то есть образована из четырех скатов, плоскостей, имеющих одну общую сторону. Два ската, заменяющие собой фронтоны, называют вальмовыми или торцевыми, они имеют треугольную форму. А два других, в виде трапеций, обозначают термином фасадные. Линия, в которой сходятся все четыре ската – конек, самая высокая часть крыши. Конструкция вальмового типа состоит из:

  1. Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
  2. Фасадных скатов трапециевидной формы.
  3. Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
  4. Свеса, выступающей за пределы периметра дома части крыши, образованной за счет длины стропильных ног или кобылок. Он защищает поверхность стен от талой и дождевой воды.
  5. Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
  6. Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
  7. Водостока, системы отведения воды, скапливающейся на крыше. Он состоит из желоба, водоприемной воронки и водосточной трубы и переносит влагу с поверхности крови к ливневой канализации.
  8. Снегозадержателей, элементов, не дающим снежным массам, накопившимся на крыше, обрушиваться и травмировать проходящих мимо людей.

Виды стропильной системы

Стропильная система вальмовой кровли может быть трех типов, в зависимости от того, как располагаются стропила:

  • Висячего. Это означает что стропила имеют опору на две точки: в верхней части на коньковый прогон, а в нижней на мауэрлат. Висячая стропильная система испытывает нагрузки на прогиб, сжатие и распирание. Все эти силы оказывают на нее дестабилизирующее действие, поэтому необходимы дополнительные компенсирующие элементы – затяжки, ригели, бабки. Они усложняют конструирование и монтаж вальмовой крыши, поэтому опытные кровельщики советуют отказаться от висячих стропил, если есть такая возможность.
  • Наслонного. При таком типе стропильной системы вальмовой крыши, стропила имеют опору на три точки: вверху на конек, в середине на стойку, а внизу на мауэрлат. Стойки устанавливают на внутренние несущие стены. Дополнительные вертикальные опоры снижают прогиб стропильных ног и ликвидируют распирающие усилие. Поэтому наслонную систему считают надежнее и устойчивее висячей, а кроме того более простой в монтаже.
  • Комбинированного. Этот термин означает что стропильная система состоит из чередующихся наслонных и висячих элементов. Это возможно, если в качестве опоры для стойки используют не внутреннюю несущую перегородку, а столб или колонну. Крыша получается открытого типа, то есть все балки и стойки не скрыты обшивкой, а видны.
Читать еще:  Избавляемся от конденсата на крыше и под крышей: причины появления и способы устранения

Важно! При помощи висячей стропильной системы можно перекрыть строение не больше 6 метров шириной. Использование наслонных стропил с одной дополнительной опорой увеличивает это расстояние до 12 м, с двумя – до 18 м.

Используемый материал

Стропильная система крыши вальмового типа состоит из множества составных частей, которые отражает чертеж, они изготавливают из следующих материалов:

    Из металла. В таком случае используют уголки и двутавры из оцинкованного металла. Это прочный, коррозионностойкий, долговечный материал, который выдерживает большие нагрузки. У металлических стропил есть ли два существенных минуса – значительный вес и высокая стоимость. Поэтому используют металл в строительстве крыши крайне редко, особенно в частном домостроении.

  • Из древесины. Чаще всего применяют дерево твердых хвойных пород, например, сосны. Преимущества очевидны – легкий вес, невысокая цена, простота в обработке. Слабое место деревянной стропильной системы – это подверженность гниению, действию микроорганизмов и вредителей. Однако, эта проблема решается обработкой антисептическими составами. Кстати, те, кто заботится о пожарной безопасности, применяют еще антипирены.
  • Правильно обработанное и подготовленной дерево – прекрасный материал для изготовления стропильной системы. Работать с ним гораздо проще, он не требует специального инструмента. А приятная цена позволит снизить затраты. Тем более металлический каркас крыши могут позволить себе лишь те, кто уверен в запасе прочности фундамента.

    Элементы системы

    В зависимости от площади и особенностей планировки дома, стропильная система вальмовой крыши приобретает различные виды, но основу ее составляют следующие элементы:

    1. Мауэрлата, представляющего собой брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Его задача – равномерное распределение веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К мауэрлату крепят нижние части стропильных ног.
    2. Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
    3. Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
    4. Диагональных стропил, формирующих ребра вальмовых скатов. Их крепят таким образом, что они продолжают конек и расходятся к углам дома. Всего в вальмовой крыше четыре диагональных стропильных ноги, их крепят к коньковом прогону и мауэрлату. Эти стропильные ноги имеют большую длину и подвергаются большим нагрузкам, поэтому их толщина должна быть в два раза больше рядовых.

  • Рядовых стропил, которые служат опорой трапециевидных скатов. Для изготовления используют доски размера 50х150 мм или 100х150 мм. Верхняя часть рядовых стропильных ног опирается на коньковый прогон, а нижняя на мауэрлат. Шаг между ними берется 60-120 см, на его размер оказывает влияние применяемый утеплитель и вес кровельного материала.
  • Нарожников, укороченных стропил, прикрепляемых одной стороной к диагональным, а другой к мауэрлату. Расстояние между нарожниками не должно превышать 70-80 см, а размеры пиломатериала не имеют особого значения, так как нагрузка на них не велика.
  • Стоек, то есть вертикально расположенных опор из бруса. Стойки устанавливают на лежень, они подпирают стропильную ногу в средней части или коньковый прогон в зависимости от характера использования чердачного помещения.
  • Затяжек, горизонтальный перемычек между ногами каждой стропильной пары. Затяжки стягивают стропила, снимая распирающую нагрузку на стены. Расположенную высоко у конька затяжку называют ригель, а низкорасположенную используют как балку перекрытия.
  • Подкосов, подстропильных ног, которые располагают под углом к стропилам для уменьшения их прогиба под собственным весом.
  • Шпренгелей , вертикальных подпорок диагональных стропил. Конструкции с вертикальными стойками и горизонтальными схватками называют шпренгельные фермы.
  • Обратите внимание! Некоторые элементы стропильной системы вальмовой крыши имеют значительную длину. А стандартный размер пиломатериалов из дерева ограничен шестью метрами. Чтобы выйти из этой проблемной ситуации, кровельщики изготавливают клееные или наборные стропила, составленный из двух или трех частей.

    Монтаж мауэрлата

    Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:

    • На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
    • Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
    • После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
    • Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.

    Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!

    Этапы сборки

    Результат расчета, произведенного вручную или программой, фиксируют, создавая чертеж, котором отражают размеры и взаимное расположение элементов стропильной системы, а затем начинают собирать ее согласно следующему плану:

    • Устанавливают мауэрлат и лежень описанным в предыдущем пункте способом. На лежень монтируют стойки, чтобы не сохранить их вертикальное расположение используют временные подкосы, углы проверяют строительным уровнем. На стойки с помощью металлических уголков или гвоздей прикрепляют коньковый прогон.
    • Если этого требует проект ставят подкосы из бруса. Верхнюю часть приколачивают гвоздями у середине стропил, а нижнюю к стокам.
    • Устанавливают диагональные стропила. Осуществляют двойную врезку под углом 45 градусов, присоединяя их к коньку гвоздями. Нижнюю часть ноги крепят к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна.

  • Усиливают диагональные стропила шпренгельными фермами. Стягивают смежный стороны мауэрлата схваткой, упирая в нее нижнюю часть шпренгеля. Верхнюю часть подставляют под диагональные стропила.
  • Монтируют рядовые стопила. Сначала устанавливают фронтальную и тыльную пару ног, между ними натягивают тросик и, выравнивая по нему, укладывают остальные.

  • Устанавливают нарожники. Берут одну доску, примеряют, размечают на ней выпилы под мауэрлат и диагональные стропила. Половину нарожников изготавливают по этому лекалу, а остальные в зеркальном отображении. Прикрепляют с помощью гвоздей или уголков. Концы стропил оставляют неподрезанными.
  • Между диагональными стропилами натягивают нить и подравнивают стропила таким образом, чтобы их длина формировала свес 40-50 см. Монтируют ветровую доску.

  • Настилают обрешетку. Схема обрешетки выбирается согласно рекомендациям к конкретному типу кровельного материала. Для мягкой, рулонной кровли изготавливают сплошную из листов ОСБ, а для металлочерепицы и профнастила подходит решетчатая обрешетка.
  • Грамотный расчет, подробный чертеж и качественная установка – залог долгой службы и надёжности стропильной системы крыши.

    Устройство стропильной системы вальмовой крыши

    Кровля защищает здание от проникновения неблагоприятных атмосферных явлений в помещения. Чтобы гарантировать надежность и прочность кровельных конструкций, необходимо правильно подобрать тип крыши и знать все ее конструктивные элементы. Нагрузку от покрытия и снегового покрова берет на себя стропильная система. Чаще всего вальмовая крыша становится наиболее оптимальным вариантом. Но что она из себя представляет?

    Что такое вальма

    Конструкция вальмовой крыши представляет собой четырехскатную систему. В центре которой находится конек или просто точка соединения скатов. Скат кровли – наклонная поверхность,

    Лучше всего такой тип подходит для покрытия зданий, в плане приближенных к квадрату, то есть имеющих большую ширину. При возведении нет фронтонов, стены по всему периметру одинаковой высоты. Оптимальным значением угла наклона в градусах станет значение от 20 до 45.

    Основными ее частями являются:

    • скаты (при простой кровле прямоугольной или квадратной формы образуется 4 ската);
    • конек – самая верхняя часть кровли;
    • карниз – нижняя часть крыши.

    Схема вальмовой крыши

    Конструктивные элементы вальмовой крыши

    Устройство стропильной системы вальмовой крыши предполагает наличие следующих элементов:

    Элементы вальмовой кровли

    1. Стропильные ноги (стропила) – основные несущие конструкции (имеются только у прямоугольных вальм), представляют собой наклонные балки, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим на коньковый ригель.
    2. Нарожники – стропильные ноги, опирающиеся верхним и нижним концом на накосные ноги. В качестве нижней опоры часто выступает и мауэрлат. Эти элементы являются основными конструктивными частями квадратной вальмовой кровли. При прямоугольной форме здания в плане используются совместно с обычными стропилами, шаг и сечение совпадают.
    3. Накосные ноги – диагональные стропила, образующие торцовые скаты. В нижней точке они опираются на угол здания. Имеют обычно большее сечение, чем рядовые стропильные ноги. На них опирают нарожники.
    4. Коньковый ригель – горизонтальная балка, располагающаяся в центральной части здания (отсутствует при квадратной форме строения). Конструкция вальмовой крыши предполагает наличие по нее стоек (при двускатной кровле опирание происходит на фронтоны). Является верхней опорой для наклонных балок.
    5. Мауэрлат – балка, устанавливаемая по обрезу стены с внутренней стороны. Обеспечивает нижнюю опору для стропил, равномерно распределяет по стенам вертикальную составляющую нагрузки и воспринимает горизонтальную (распор). В брусовом или бревенчатом доме мауэрлатом служит верхний венец стеновой конструкции.
    6. Подкосы – наклонные стойки, подпирающие стропила, накосные ноги или ригель. Промежуточные опоры позволяют уменьшить сечение несущих элементов. Стропильная система вальмовой крыши предполагает установку подкосов под углом 60 или 45 градусов относительно горизонтальной плоскости.
    7. Стойки – вертикальные промежуточные опоры.
    8. Шпренгели – горизонтальные балки, диагонально укладываемые в угол здания. Они обеспечивают опору под стойку, установленную для подпирания накосной ноги. Такая конструкция передает нагрузку на перпендикулярные стены и используется, когда нет возможности установить стойку на перекрытие. Например, посередине железобетонной плиты устанавливать опорную стойку нельзя, поскольку плита выдерживает определенную нагрузку, в которой главной составляющей является масса мебели, оборудования и людей.
    9. Схватка – горизонтальный элемент, который стягивает стропила не давая им разъезжаться, может располагаться в уровне мауэрлата или выше.
    10. Обрешетка – доски или бруски небольшого сечения, укладываемые перпендикулярно стропилам поверх них. Служат основанием для кровельного материала. Вальмовая крыша своими руками часто возводится с установкой разреженной обрешетки (через одну доску), но нужно помнить, что в особо ответственных местах (ендовы, карнизы) обрешетка выполняется сплошной.
    11. Контробрешетка – бруски или доски небольшого сечения. В конструкции кровли используются не всегда. Устанавливаются поверх стропильных ног, параллельно им под обрешетку. Нужны, чтобы приподнять обрешетку над утеплителем между стропилами, обеспечивая тем самым необходимый вентиляционный зазор.
    12. Кобылки – доски, прикрепляемые к нижнему концу стропил, обеспечивающие необходимый вылет карниза.

    Некоторые из этих элементов отсутствуют в конструкции простой крыши, обязательными конструкциями для вальмы являются:

    • нарожники;
    • накосные ноги;
    • мауэрлат;
    • обрешетка.

    Подготовительные работы

    Перед тем как сделать вальмовую крышу, нужно принять несколько конструкторских решений, а именно:

    Таблица расчета шага стропил вальмовой крыши

    • шаг стропил;
    • сечение стропил и накосных ног;
    • угол наклона кровли.

    Шаг стропил зависит от назначения подкровельного пространства и ширины здания. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше придется принимать шаг. Если пространство под крышей будет использовано как мансардный этаж или отапливаемый чердак, потребуется дополнительное утепление.

    Утепление проводят с помощью трех видов материалов, в зависимости от которых подбирают шаг:

    • жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил 58 или 118 см;
    • пенополистирол (пенопласт или экструдированный) – шаг стропил – 60 см;
    • пенополиуретан (пена) – любой шаг.

    Схема установки стропил в соответствии с мансардными окнами

    Эти значения обусловлены удобством рабочих. Если принять шаг несущих конструкций 58 см при использовании минеральной ваты, то будет обеспечен удобный монтаж стандартных плит шириной 60 см.

    Производитель рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами в чистоте, это обеспечит максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей и мостиков холода. Назначение размера 118 см предусматривает укладку плит в две полосы по ширине.

    При применении пенополистирола стандартной ширины 60 см предусматривать установку с распором не требуется. Материал удерживается между несущими конструкциями за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Щели между деревянными элементами и плитами теплоизоляционного материала заполняют монтажной пеной или герметиком.

    Пенополиуретан в виде пены снимает требования к шагу стропил. Материал может принять любую, заданную ему форму, что обеспечивает свободу действий в этом вопросе.

    Если устанавливаются мансардные окна, их размеры также нужно учесть. Расстояние в свету между наклонными балками принимают на 4-6 см больше ширины окна. Если утепление крыши не предусмотрено, выбирают удобный шаг стропил, обычно это 1 метр.

    Опирание накосных стропильных ног на шпренгель

    Сечение стропил принимается расчетом, но в общем случае можно указать следующие значения:

    • 5х15 см для пролетов до 3 м;
    • 5х20 см для пролетов до 4 м;
    • 7,5х17,5 для пролетов до 5 м;
    • 7,5х200 для пролетов до 6 м.

    Значения приведены для шага стропил 0,9. При увеличении расстояния, требуется увеличивать и сечение. Сечение накосных ног тоже принимается чуть больше.

    Монтаж

    Вальмовая крыша своими руками – посильная задача, но нужно знать основные узлы соединения конструкций.

    Соединение стропильных ног в верхней точке зависит от типа стропил. Они могут быть:

    • наслонные;
    • висячие.

    Наслонные сверху опираются на ригель. Для этого в горизонтальной балке делается врубка. Крепление производят гвоздями.

    Висячие стропильные ноги предусматривают отсутствие ригеля. Они чаще всего применяются при необходимости организации свободной планировки и отсутствие центральной стены. В этом случае опоры под местом соединения нет. Наклонные балки скрепляются между собой на гвозди. Дополнительно в месте соединения предусматривают деревянные накладки толщиной 22-25 см с обеих сторон стропильных ног. Эти накладки стягивают с помощью шпилек или болтов.

    Чтобы выполнить закрепление стропил в нижней точке, в мауэрлате делается врубка. Наклонные элементы устанавливаются и закрепляются с помощью гвоздей или металлических уголков. Нарожники к накосным элементам присоединяются встык, в одном уровне.

    Для сопротивления кровли ветровым нагрузкам, старающимся сорвать ее, предусматриваются скрутки из проволоки, которые соединяют нижний конец стропил со стеной. В стену скрутка закрепляется на ерш (крепежное приспособление).

    При строительстве стен из деревянных материалов вместо скруток можно применять скобы. Скрутки или скобы устанавливаются на каждую стропильную ногу или через одну.
    Если построить стропильную систему правильно с грамотным подбором сечения и шага стропил крыша прослужит долгое время.

    Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

    Четырехскатная кровля знакома большинству застройщиков. А вот второе ее название — вальмовая может привести в недоумение даже бывалого строителя.

    Все дело в треугольных торцевых скатах (вальмах), заменивших вертикальные фронтоны.

    Зачем создателям такой крыши понадобилось усложнять конструкцию двускатной кровли, спросите вы?

    Для этого есть несколько причин:

    • Аэродинамика вальмовой крыши лучше, чем у двускатной. Поэтому она стойко сопротивляется сильным ветрам.
    • Треугольные скаты делают кровлю жесткой и надежной.
    • Вальмовая конструкция дает возможность установить по периметру здания широкие карнизные свесы, защищающие фасад здания от дождя.
    • Эстетика внешнего вида у такой крыши лучше, чем двускатной.

    Устройство и разновидности вальмовых крыш

    Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

    Конструкция вальмовой непроходной крыши

    Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

    Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

    В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

    • висячие;
    • наслонные.

    Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

    Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

    Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

    • полувальмовая 4-х скатная (датская);
    • двускатная полувальмовая (голландская);
    • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
    • вальмовая с ломаным склоном.

    Особенности расчета

    Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

    • Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала.
    • Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа.
    • Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

    Угол наклона скатов зависит отматериала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

    • для шифера— 22;
    • мягкой черепицы — 11;
    • металлочерепицы— 14;
    • профнастила — 12;

    Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

    Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

    Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

    Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

    Подбор сечения стропил и их шага в зависимости от длины, сорта древесины и снеговой нагрузки

    Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

    Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

    Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

    Особенности монтажа

    В интернете циркулируют суждения о том, что монтаж вальмовой крыши очень сложен и трудоемок. В этом есть доля истины, но, по своей сути, сборка этой конструкции мало чем отличается от строительства обычной двускатной кровли.

    Тем не менее, новичкам мы не советуем начинать первый опыт с кровли жилого дома. Лучше попробовать свои силы, построив вальмовую крышу на беседке или на небольшой бане.

    Вальмовая крыша для беседки – бесценный опыт сборки

    Процесс устройства стропильной системы вальмовой крыши включает несколько этапов:

    1. По периметру стен укладывается мауэрлат. В данном случае его ставят на стальные шпильки с резьбой, заделанные в кладке, и затягивают гайками. На участках стыковки (на углах дома и в местах сращивания) на мауэрлате выбирают посадочные плоскости, срезая половину балки.

    2. Дальнейшая последовательность работ зависит от ширины перекрываемого пролета (площади крыши). Этот момент нужно учесть на этапе составления чертежа или схемы крыши.

    Без стоек, поддерживающих коньковый брус можно обойтись в том случае, если ширина здания (пролет) меньше 7,5 метров. При ширине дома от 6 до 7,5 метров висячие стропила в верхней части нужно связать ригелем (балкой сечением 50х100 мм).

    Если ширина строения невелика (до 6 метров), то для обеспечения жесткости стропильной системы будет достаточно нижних затяжек (балок перекрытия).

    Уложив мауэрлат, на торцевых стенах отмечают центральную ось. По ней выставляют две крайние стойки и крепят их временными подкосами к балкам перекрытия. Если здание перекрыто панелями, то по ним укладывают центральную балку (сечение такое же, как у мауэрлата). На ней фиксируют нижние концы крайних стоек.

    Начальный этап монтажа – установка вертикальных стоек под конек

    Промежуточные стойки расставляют с шагом 1-2 метра. Если дом перекрыт балками, то стойки можно монтировать на них, фиксируя скобами или саморезами.

    3. На стойки укладывают коньковый брус, отмечают на мауэрлате места установки стропильных ног и монтируют их. Для крепления стропил к мауэрлату используют врубку (делают вырез на стропильной ноге для более плотного контакта).

    Врубка стропильной ноги в мауэрлат повышает надежность стыка

    4. Вальмовые (накосные, диагональные) стропила нижним концом фиксируют к мауэрлату, а другим — к месту стыковки конькового бруса и крайних рядовых стропил.

    После этого к ним крепят короткие стропильные ноги (нарожники).

    Тот, кто хочет сделать вальмовую крышу своими руками, должен помнить, что главное внимание здесь уделяется качеству сборки узлов. Очень ответственно нужно подойти к установке конькового бруса, стыковке диагональных стропил с коньком и с нарожниками.

    Стык нарожника с вальмовым стропилом

    На больших крышах стандартной длины бруса (6 метров) не хватает для изготовления цельного диагонального стропила. Поэтому его собирают из двух частей, надежно фиксируя их между собой.

    Свесы вальмовой кровли делают, набивая на стропильные ноги обрезки бруса или толстой доски (кобылки), выходящие за периметр стен на 50-100 см.

    Закончив монтаж стропильной системы, к ней прибивают обрешетку и настилают кровельный материал.

    ВАЛЬМОВАЯ КРЫША Проще НЕКУДА. Вальмовая Стропильная СИСТЕМА

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector