- Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет
- Стропильная система вальмовой крыши, схема
- Стропильные системы вальмовых крыш – расчет, схема и как устроено
- Стропильная система вальмовой крыши: схемы монтажа
- Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства, расчет, фото
- Вальмовая стропильная система: технология строительства
- Стропильная система вальмовой крыши: расчет, устройство, конструкция, монтаж
Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет
Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.
Особенности конструкции вальмовой крыши
Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.
Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.
Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.
Основные конструктивные узлы
- Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
- Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
- Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
- Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.
Схема вальмовой крыши
Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.
Схема соединения основных узлов конструкции
Виды вальмовых крыш
Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).
- Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.
Полувальмовая крыша (голландская)
- Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.
Датская полувальмовая крыша
- Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.
Пример дома с шатровой крышей
- Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.
Вальмовая крыша своими руками
Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.
Угол наклона
При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.
В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.
Карта ветровых нагрузок регионов России
Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:
- Шифер — рекомендуемый угол уклона 15º — 65°. Несоблюдение данных параметров может привести к попаданию влаги между стыками листов;
- Керамическая черепица — наилучший уклонный угол для скатов 35° — 65°. Пренебрежение рекомендуемого производителем уклона, приведет к возможности образования конденсата;
- Металлическая черепица — минимальный уклон для данного материала составляет 13°, максимальный производителями не устанавливается;
- Мягкая черепица — оптимальным размером уклона считается не меньше 15º. Монтаж кровли можно осуществлять при любом другом значении угла выше минимального;
- Ондулин — любой угол уклона не меньше 5°, от размера угла напрямую будет зависеть шаг обрешетки.
- Металлическая фальцевая кровля — должна применяться при уклоне скатов свыше 25° градусов.
Правильный расчет площади
Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.
Расчет площади вальмовой крыши
Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.
Точно указав все параметры будущей крыши они помогут все просчитать с точность до квадратного метра.
Расчет стропильной системы
Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.
Соотношение угла ската крыши | Поправочный коэффициент для угловых стропил | Поправочный коэффициент для промежуточных стропил |
3:12 | 1.016 | 1.031 |
4:12 | 1.027 | 1.054 |
5:12 | 1.043 | 1.083 |
6:12 | 1.061 | 1.118 |
7:12 | 1.082 | 1.158 |
8:1 2 | 1.106 | 1.202 |
9:1 2 | 1.131 | 1.250 |
10:12 | 1.161 | 1.302 |
11:12 | 1.192 | 1.357 |
12:12 | 1.225 | 1.414 |
Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.
Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:
- Используя обычную рейку найдите заложение (горизонтальную проекцию) промежуточной стропильной ноги. Найдите в таблице ваш коэффициент уклона и умножьте на представленный коэффициент;
- От конькового прогона до места крепления нижней части стопильной ноги, измеряем длину стропила;
- Таким же способом, умножив поправочный коэффициент на заложение (горизонтальную проекцию), находим длину свеса стропил. Либо можно воспользоваться теоремой Пифагора (см.рис. 1).
- Теперь найдем длину угловых стропило. Наглядно это будет проще сделать воспользовавшись для этого приведенным ниже рисунком.
Монтаж стропил
- Процесс начинается с установки вертикальных опор, на которые укладывается и прочно закрепляется коньковый прогон. После их установки измерьте получившуюся горизонталь, если результат положительный приступаем к следующему этапу.
- Установка диагональных (накосных стропил). Нижняя часть стропильных ног, в месте подреза для опорной части, соединяется с обвязочным брусом в углу строения. Верхние крепятся между собой и коньковым брусом. Их торцы должны иметь специальные угловые срезы, выполненные таким образом, чтобы между ними получилось максимально плотное соединение.
- Выставленные стпропила усиливаются дополнительными вертикальными опорами. Верхний торец опоры запиливается под углом равным углу наклона стропил. Для скрепления опор и стропил используются металлические пластины.
- Следующим шагом будет установка стропил боковой крыши, шаг установки 600 мм., такой шаг предпочтительней, так как большинство стандартного утеплителя имеют такую ширину. Действуем тут аналогичным способом. Нижняя часть с выемкой крепится к обвязочному брусу, для фиксации можно использовать металлические скобы либо уголки. Верхние концы соединяются над коньковым прогоном с помощью пластин. Чтобы стропила максимальной плотно прилегала к коньковому прогону изготовьте на ней небольшую врубку под прямым углом.
- Завершающим этапом является установка укороченных стропил (нарожников). Шаг их установки такой же 600 мм. Одна их сторона опирается на обвязочный брус, вторая соединяется с диагональной (накосной стропилой). Обратите внимание на установку центрального нарожника, который находится посередине вальмового ската. Дело в том, что он будет прилегать сразу к обеим ногам угловых стропил, поэтому торец его верхней части должен иметь двойной скос.
Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног
Установка укороченных стропил (нарожников)
Усиление каркаса
Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.
После того, как стропильная система вальмовой крыши усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.
domnomore.com
Стропильная система вальмовой крыши, схема
Когда планируется строительство дома, необходимо продумывать не только внешний вид, планировку помещений, а и конструкцию кровли. Это касается в первую очередь таких непростых конструкций, как четырехскатная крыша. Как правило, стропильные системы такого типа использовались при многоэтажном строительстве, но последних несколько десятков лет вальмовые крыши становятся все популярнее.
Содержание:
- Применение вальмовой кровли
- Особенности проектировки стропильной системы вальмовой кровли
- Принципы устройства стропильной конструкции
- Значение чертежей и цена монтажа
Применение вальмовой кровли
Не самая простая стропильная система вальмовой крыши схема которой в нескольких вариациях приведена на странице, имеет, однако, своих поклонников. Изначально в глаза бросается разнообразие конфигураций и интересный внешний вид всего здания, которое имеет вальмовую крышу. Но из-за одного внешнего вида застройщики не стали бы так усложнять себе жизнь.
Четыре ската, два из которых треугольные, а два — трапецеидальные, конек разной длины, в зависимости от размеров дома и, конечно большое чердачное пространство, которое может легко трансформироваться в мансардный этаж. Это то, что отличает вальмовую кровлю от других видов стропильных систем. Изначально, такая конструкция разрабатывалась с учетом придания ей хороших аэродинамических свойств, что снижает воздействие на кровлю ветровых нагрузок. Очень часто можно видеть вальмовую крышу еще более сложной конструкции, когда два из четырех скатов имеют изломы, в скатах установлены мансардные окна. Такая кровля носит название датской.
Особенности проектировки стропильной системы вальмовой кровли
Стропильная система вальмовой кровли гораздо сложнее привычной двускатной конструкции, поэтому без точного расчета построить ее не получится. Кроме того, необходимо иметь массу инженерных знаний, которые позволят распределить кронштейны, раскосы, подпорки и крепления для фиксации всех элементов конструкции.
Перед началом работ по устройству вальмовой кровли в обязательном порядке выполняют детальный чертеж. Он необходим не только для того, чтобы максимально точно повторить проектную конструкцию, но и рассчитать расход материалов. Количество материалов будет напрямую зависеть от того, на сколько высоко поднят конек над уровнем несущей стены. С одной стороны, чем выше крыша, тем больший объем предоставляется на мансардном этаже. С другой стороны — на это уйдет больше материалов, надежность стропильной системы со временем может ослабевать, а стоить такая конструкция будет дороже.
Принципы устройства стропильной конструкции
Принцип устройства стропильной системы вальмовой крыши мало чем отличается от установки стропил для двускатной кровли. Тем не менее, есть некоторые нюансы, которые отличают именно вальмовую кровлю от остальных систем.
- При сборке стропильной системы вальмовой кровли очень важно соблюдать технологию, основное правило которой — древесина только хвойных пород. Причем подготовительной просушке при отборе лесоматериала уделяют максимум внимания. Как правило, влажность не должна выходить за двадцатипроцентный порог.
- В зависимости от размеров дома, могут понадобиться стропила такой длины, которых найти будет проблематично. Это издержки конструкции. В этом случае необходимо сращивать стропильные ноги. Стропила могут фиксироваться между собой любым способом, главное, соблюдать инженерные нормы, которые должны быть учтены в чертеже.
- Антисептическая обработка стропил — обязательный этап подготовки материала, а проводят его за несколько дней до начала сборки стропильной системы. В случае, когда планируется устройство мансардного этажа, следует уделять особой внимание стойкам, которые будут служить каркасом для простенков и стен.
Значение чертежей и цена монтажа
Составляющие элементы стропильной системы наглядно показаны на чертежах и схемах, которые мы прикрепили к тексту. Однако стоит помнить о том, что универсальных схем и чертежей быть не может, а каждая стропильная система разрабатывается индивидуально для конкретного здания и под конкретные функциональные предназначения полученных помещений. Как видно из примеров схем и чертежей, конструкция кажется непростой. Однако сборка стропильной системы вальмовой крыши вполне может быть осуществлена своими руками.
Цена монтажа системы может подкосить строительный бюджет, но если чертеж разработан правильно и с учетом технологических требований и инженерных норм, тогда самостоятельная сборка кровли — вопрос времени и навыков. Все узлы, которые отвечают за обеспечение жесткости конструкции, в принципе, стандартны. Это касается фиксации стропил, подкосов, затяжек и нарожников. В чертеже точно должны быть указаны те элементы и кронштейны, которые имеют нестандартные формы. В этом случае они изготавливаются по месту.
Вальмовая крыша — отличный выбор для расширения функций жилого дома и для подчеркивания индивидуальных особенностей постройки, а выполнить ее можно не спеша и своими руками. Удачной работы!
Читайте также Стропильная система четырехскатной крыши
nashprorab.com
Стропильные системы вальмовых крыш – расчет, схема и как устроено
Что собой представляет вальмовая крыша
Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.
Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:
- Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
- Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
- Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
- Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.
Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.
Устройство стропильной системы
Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.
В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.
Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.
Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:
- Мауэрлат — основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
- Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
- Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
- Промежуточные стропила — соединяют конек и карниз.
- Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
- Нарожники – наиболее короткие стропила.
- Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
- Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
- Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
- Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
- Конек.
- Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
- Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
- Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.
Схема системы стропил
Монтаж стропил
После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.
Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.
Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:
- Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
- Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
- После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
- Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
- На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
- Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
- Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.
Начиная работу необходимо все поэтапно сверять и перепроверять. Только так можно уберечь себя от ошибок и в итоге добиться максимально прочной конструкции.
Виды стропил вальмовой крыши
Опоры крыши вальмового типа делятся на два вида:
- Висячие – балки расположены на брусе потолочного перекрытия двух внешних стен без дополнительной поддержки.
- Наслонные – по верхнему краю внутренних стен располагается горизонтальный брус, к которому крепятся вертикальные опоры. Основой для торцевой части бруса являются наружные стены.
Наслонный тип опор подходит для построек с промежуточной опорной стеной или колоннами.
Данная несущая конструкция имеет больше базовых точек, поэтому сделать ее можно значительно легче.
Если здание имеет две несущие стены, устанавливается стяжка, поддерживающая стропильные ноги и распределяя нагрузку по всем вертикальным опорам.
Для вальмового типа крыши наиболее подходящей считается наслонная система, придающая большей прочности и облегчающая конструкцию кровли.
Такая модификация применяется при сооружении чердачной или мансардной крыши.
Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши
Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.
После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.
Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.
После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.
Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.
Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».
Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:
- На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
- На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.
Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.
Определение ветровой нагрузки подразумевает использование коэффициента давления ветра.
Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.
Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.
После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):
- Мауэрлат – 10*10 см.
- Затяжки и прогоны – 5*15 см.
- Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.
Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.
При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.
Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.
Узлы
Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.
Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.
Основные узлы несущей конструкции:
- коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
- узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
- узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
- совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.
Стропильная система
Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.
Стропильная система мансардной вальмовой крыши
Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.
Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.
Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:
- Мауэрлат.
- Коньковые и боковые прогоны.
- Опорные балки.
- Наслонные и висячие стропила.
- Подкосы.
- Опорные стойки.
- Диагональные стропила.
Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.
Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.
Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.
Усиление стропильной системы
Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.
Самыми распространенными способами усиления являются:
- Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
- Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
- Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
- Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.
homehill.ru
Стропильная система вальмовой крыши: схемы монтажа
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:
Конструктивные элементы вальмовой крыши
Устройство стропильной системы вальмовой крыши предполагает наличие следующих элементов:
Элементы вальмовой кровли- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Стойки – вертикальные промежуточные опоры.
- 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.
- Схватка – горизонтальный элемент, который стягивает стропила не давая им разъезжаться, может располагаться в уровне мауэрлата или выше.
- 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.
- 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.
- 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.
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 шпренгельСечение 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.
Наслонные стропила Висячие стропилаВисячие 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.
domzastroika.ru
Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства, расчет, фото
Стропильная система вальмовой крыши имеет свои конструктивные особенности, которые и отличают ее от других типов стропильных систем, используемых при строительстве домов различной этажности.
Вообще такой тип крыши считается одним из самых надежных сооружений, которое способно эффективно защитить здание от различных внешних воздействий.
Схема стропильной системы такой крыши представляет собой расположенные в определенной последовательности стропильные опоры и другие элементы конструкции, которые могут быть дополнительно оборудованы мансардой или эркерами.
Важным моментом при проектировании вальмовой крыши является чертеж, который должен быть составлен по всем правилам и учитывать все элементы конструкции.
Также на этапе проектирования строения и непосредственно вальмового типа крыши следует провести расчет, в котором будут учитываться нагрузки на опоры, элементы стропил и другие конструкционные узлы.
Сборка конструкции вальмовой крыши, при условии, что имеется правильный расчет и соответствующий чертеж, может быть проведена своими руками, и более подробно об этом процессе можно увидеть на видео, которое размещено ниже.
Видео:
Устройство крыши вальмового типа
Для того чтобы возвести своими руками вальмовую крышу, необходимо досконально разобраться в ее устройстве.
Вне зависимости от конструкции стропильной системы крыши, первым делом обустраивается мауэрлат.
Именно этот элемент принимает на себя всю основную нагрузку от крыши и равномерно распределяет ее по периметру стен.
Также для того, чтобы крыша была надежной и прочной, перед тем, как обустроить мауэрлат, необходимо еще оборудовать по периметру стен армирующий пояс.
Видео:
Этот важный элемент добавит прочности строению и поможет усилить несущую способность возводимых стен дома.
При обустройстве армирующего пояса и мауэрлата важно соблюдать горизонтальную ровность по всему периметру дома, так как только в этом случае все опоры конструкции крыши будут равномерно распределять между собой все внешние нагрузки.
Также перед началом работ следует определиться и с типом возводимых скатов, а также их конструктивными особенностями.
При возведении вальмовой крыши, как правило, используются несколько различных видов стропил.
Так, необходимо будет обустроить диагональные, угловые и центральные стропила, каждые из которых впоследствии будут воспринимать различные виды нагрузок, расчет которых производится на предварительном этапе.
В свою очередь, расчет высоты будущей крыши и углов ее наклона производится с учетом средней силы ветра, предполагаемого количества осадков, а также выбранного кровельного материала.
Все узлы стропильной системы крыши вальмового типа собираются из бруса с определенными размерами.
Для этих целей лучше использовать дерево хвойных пород с минимальным количеством сучьев, предварительно обработанное специальными защитными составами.
Схема такой крыши составляется с учетом самых разных факторов, которые в той или иной степени могут оказать воздействие на ее конструкцию.
Некоторые виды вальмовых крыш можно увидеть на фото, которые размещены ниже.
Фото:
Особенности конструкции
Популярность вальмовых крыш можно объяснить тем, что она обладает высокими прочностными показателями, а также долговечностью и оригинальным внешним видом.
Многие выбирают такую конструкцию в виду ее специфической конфигурации, которая придает строению интересный внешний вид.
Кроме этого, такая форма кровли дает возможность дополнительно обустроить в пространстве чердака удобное помещение, в том числе и жилое.
За счет того, что конструкция вальмовой кровли выполнена обтекаемой формы, она отлично выдерживает ветровые нагрузки, а ее конек имеет надежную защиту даже при сильных его порывах.
Классическая конструкция такой крыши состоит из четырех отдельных скатов, которые имеют определенный наклон с каждой стороны дома.
В этом случае два ската принимают за боковые, а два остальных располагаются непосредственно между ними.
В данной кровле имеются две отдельных вершины, которые между собой соединяются при помощи конька.
У подобной кровли два ската выполняются в форме правильной трапеции непосредственно по длинным диагоналям, в свою очередь те, которые проходят по торцу имеют форму треугольника.
Любая вальмовая кровля в обязательном порядке состоит из определенного количества элементов.
В ее состав входит коньковый брус, который выполняет функции несущей оси и является самой верхней точкой крыши.
Также у любой вальмовой кровли имеются угловые стропила, являющиеся основными силовыми элементами, которые жестко соединяют между собой все углы строения и конек.
Кроме этого в конструкцию крыши входят короткие стропильные элементы, опирающиеся непосредственно на мауэрлат, а также так называемый рядовой каркас, количество которых всегда имеет одинаковое значение, равное шести.
Каждый отдельно взятый элементы крыши вальмового типа имеет свое функциональное назначение, кроме этого для каждого из них выполняется индивидуальный расчет допустимой нагрузки.
На фото ниже можно увидеть классический вариант вальмовой крыши у дома.
Разновидности крыш вальмового типа
Как и любые другие типы крыш, вальмовые могут быть различной конфигурации и формы.
Так, если ее конструкция заканчивается немного выше места расположения боковых скатов, то ее принято называть голландской или датской.
Данный вариант кровли встречается достаточно редко ввиду своих сложных конструктивных особенностей.
Наиболее распространенным вариантом такого типа кровли является шатровый. В этом случае скаты имеют одинаковую форму, а боковые элементы и вовсе полностью отсутствуют.
Следует отметить, что вальмовая кровля может быть обустроена, только если постройка имеет правильную квадратную форму.
Каждый тип вальмовой кровли имеет свои характерные особенности, которые неизменно отражаются на ее конструкции, а соответственно, и на наличие тех или иных элементов.
Очень часто встречаются вальмовые крыши в различных вариациях, дополненные всевозможными ломаными линиями и архитектурными элементами декоративного назначения.
В этом случае необычную форму кровли получают за счет использования скатов с различными геометрическими размерами, а также расположенными под разными углами.
Данные крыши в конструктивном исполнении выполнить достаточно сложно, однако, они имеют эффективный и оригинальный внешний вид.
Расчет нагрузок на элементы таких крыш должен производиться максимально точно, так как в этом случае сложно предсказать воздействие тех или иных внешних параметров.
Ломаные крыши вальмового типа без соответствующего опыта собрать своими руками достаточно сложно.
На фото ниже можно увидеть исполнение крыш вальмового типа.
Фото:
Необходимые расчеты
Если принято решение делать кровлю вальмового типа, то необходимо правильно своими руками провести расчет всех ее конструктивных элементов.
В первую очередь выбирается угол наклона каждого ската, для чего следует учитывать нагрузку от ветра и снега. Кроме этого, отдельно вычисляется высота конька и длина самого ската.
Также следует рассчитать параметры вальмовых стропил, причем с максимальной точностью.
Только после того, как будут правильно посчитаны данные параметры, можно приступать к составлению проекта, а также проводить расчет общей площади крыши, что поможет получить представление о необходимом для работы количестве материалов.
Вычислить общую площадь кровли можно только в том случае, если известны соответствующие параметры самих вальм, а также скатов-трапеций.
Видео:
Все это вычисляется математическим путем, для чего необходимо вспомнить школьный курс геометрии.
Получив все необходимые величины и сложив их между собой, можно будет узнать общую площадь возводимой кровли.
Проводить все эти расчеты следует в обязательном порядке, так как это поможет правильно спроектировать конструкцию каркаса кровли и узнать количество материала, который потребуется при проведении соответствующих работ.
Монтаж стропильной системы
Хорошо изучив устройство стропильной системы вальмовой крыши, подготовив проект и весь необходимый для ее возведения материал, можно приступать к проведению своими руками строительных работ.
Первым делом следует установить стропильные балки поверх мауэрлата. Далее размечается и обустраивается конек, при этом следует сделать его стойки максимально жесткими.
После этого осуществляется монтаж всех накосных стропил.
Эти стропила должны быть выставлены максимально ровно, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
В свою очередь, для того, чтобы собрать диагональные стропила, придется сращивать между собой несколько досок.
Следует учитывать, что каркас из стропил должен немного выходить за пределы стен дома. На видео, которое размещено ниже, можно увидеть, как рассчитывается стропильная система для вальмовой крыши.
Видео:
Особое внимание следует уделить установке промежуточных стропил. Данные стропила собираются между собой по определенным правилам в виде специальной конструкции.
Общее количество промежуточных стропил рассчитывается с учетом общей длины здания. Важным моментом также является соединение стропил непосредственно на коньковом брусе.
На завершающем этапе производится сборка угловых стропил. Вся стропильная система должна быть усилена дополнительными элементами.
Для придания жесткости стропилам выставляются горизонтальные стойки. Более подробно о том, как собрать стропильную систему для вальмовой кровли, рассказано на видео, которое размещено ниже.
stroyremned.ru
Вальмовая стропильная система: технология строительства
Архитектура современных построек предполагает большое разнообразие эстетичных конструкций крыши, которые и надежны, и практичны. Возможности выбора кровли, строительных материалов и технологии монтажа сегодня активно развиваются, но все возвращается к столетиями проверенной конструкции – это четырехгранная вальмовая стропильная система. Классическая крыша такой формы традиционно превосходит другие варианты по надежности, особенно в сложных климатических условиях, где высокие двухскатные крыши создают «парусность».
Оглавление:
- Конструктивные особенности классической вальмовой крыши
- Делаем чертежи и предварительные расчеты стропил вальмовой крыши
- Как рассчитать угол наклона вальмовой крыши?
- Основные правила по технологии монтажа четырехскатной крыши
- Делаем мауэрлат
- Дальнейшее оформление вальмовой крыши
Конструктивные особенности классической вальмовой крыши
Выбирая конфигурацию крыши, следует исходить не только из эстетических предпочтений, но и учитывать климатические условия и функциональность конструкции. Как известно, слишком высокая и крутая крыша с разными отсеками и мансардными окнами – довольно затратная затея, хотя и красивая. Но она также встречает большое сопротивление воздушных масс с подветренной стороны.
Пологая крыша экономичнее, но она удерживает много осадков, и тяжелая шапка снега, лежащего многие месяцы, создает своей массой дополнительное давление на все строение. Оптимальный вариант – вальмовая крыша. Это по 2 трапециевидных ската на широких сторонах периметра дома и по 2 треугольных у торцевых. На верху эти трапеции под конек смыкаются верхними гранями, закрывая конструкцию с противоположных сторон треугольными поскостями – примеры:
Четырехгранная вальмовая крыша на стропильной системе с достаточным для отвода осадков уклоном – оптимальный вариант для любой климатической зоны. Не вызывает сомнения и эстетичность построек с четырехгранным завершением, особенно в современном исполнении кровельными материалами нового поколения.
В основе – классический стропильный каркас, который надежно удерживает такую конструкцию. От правильности обустройства основания и несущей конструкции зависит ее долговечность и функциональность – вальмовая крыша стропильная система: фото.
Вальмовая крыша подходит для:
- типовой застройки коттеджей;
- индивидуального строительства;
- отдельно стоящего загородного дома «на семи ветрах».
Трапециевидная форма вальмой крыши получила название от немецкого слова, обозначающего «шатер», хотя шатровая крыша – отдельная разновидность, но близкая по форме. Такая конструкция подтвердила свою надежность и в местности, где часты обильные снегопады и дожди, и где образуется наледь на крыше. Применима она и в зоне сейсмической активности, а также и там, где, кроме обильных осадков, нередки сильные порывы ветра и смерчевые завихрения. В таких регионах высокие двухскатные крыши срываются под давлением или складываются как карточный домик.
Основные преимущества это конструкции:
- минимум поверхности крыши при оптимальном для отвода осадков уклоне;
- равномерное распределение нагрузки конструкции на весь периметр стен;
- отличная сопротивляемость силе ветра и аномальным погодным явлениям;
- повышенная устойчивость крыши;
- оптимальный сток воды при обильном ливне и соскальзывание снежной шапки при выпадении сверх нормы;
- обеспечение защиты от перепадов температур.
Делаем чертежи и предварительные расчеты стропил вальмовой крыши
Нельзя начинать делать такой сложный монтаж без предварительных набросков и расчетов. Если нет опыта – расчет стропильной системы вальмовой крыши поможет сделать архитектор или другой специалист.
Это не только позволит наиболее точно спланировать расходы древесины и кровельных материалов, но и избежать других досадных ошибок.
Внимание: Монтаж классической четырехгранной крыши начинается с выполнения эскиза и чертежей! В них должны быть точно указаны углы наклона каждого ската, отмечены все нюансы, включая шаг между брусом.
При самостоятельном чертеже, если приходится это делать впервые, можно даже соорудить из картона уменьшенную копию будущей вальмовой крыши, чтобы визуально оценить ее достоинства и недостатки.
На этом этапе еще не поздно изменить угол наклона основных и боковых скатов, увеличить или уменьшить ее высоту, а также оптимизировать предстоящие расходы. Далее все коррективы вносятся в предварительный чертеж стропильной системы, делается «чистовик», используемый при монтаже.
Совет: Помните, что чем больше уклон, тем выше крыша и больше расход кровельных материалов. Но слишком покатые грани будут удерживать много осадков.
Внимание: Для качественного монтажа вальмовой крыши используют только хорошо просушенный брус и бревна, которое важно предварительно пропитать специальным антисептиком.
Как рассчитать угол наклона вальмовой крыши?
В современной практике строительства вальмовых крыш угол уклона граней сильно колеблется, в зависимости от:
- климатических условий местности;
- функциональности чердачного (мансардного) помещения;
- общего дизайна или архитектурного проекта;
- личных предпочтений.
В каждой местности своя мода на форму крыши. В Карпатах, например, всегда делали высокие острые крыши, сбрасывающие шапки снега, а в Альпах их делаю более пологими, в Дании делают дополнительные ломаные срезы и т.п. Но, каким бы ни был выбор, важно помнить о пропорциональности дома и общей нагрузке конструкции. Если дом старый невысокий, то непропорционально большая крыша способна визуально вдавить его в землю и добавить массы на фундамент.
На выбор оптимального уклона влияют:
- погодные факторы местности;
- выбор кровельных материалов;
- дизайнерское решение;
- расход стройматериалов.
В регионах с сильными ветрами большая крыша создает «парусность», поэтому уклон вальмовой стропильной системы будет минимальным. Тут может понадобиться усиление несущей конструкции а выбор кровельных материалов может быть ограничен. Обильные снегопады и затяжные зимы «поднимают» уклон, чтобы шапка снега сползала по сколькой кровле без излишней нагрузки на дом. В местности, где большую часть года – тепло и солнечно, можно ограничиться довольно покатой или симметричной крышей с минимальным нагревом материалов.
Совет: Имеет смысл установить туда солнечные панели для резервного источника энергии, но это дополнительный вес, что обязательно учитывается в проекте крыши.
Выбор угла уклона в зависимости от кровельных материалов:
- штучные материалы (черепица, шифер, сланец) – уклон минимум 22° градуса;
- рулонные материалы на покатой стороне крыши – 5°, и на двускатной и вальмовой крыше – от 15°;
- профнастил и металлочерепица – от 15°;
- ондулин и мягкая кровля – от 11°;
- мембранные покрытия от 2 до 5°.
Оптимальные пределы уклона колеблются в пределах 10 – 60°, иногда до 75°.
На сегодня считается, что монтаж вальмовой стропильной системы наиболее трудоемкий, относительно других типов крыш. Но зато он надежнее и эстетичнее, чем простая двухскатная форма кровли.
Совет: На покатой вальмовой крыше большой площади крыши установите аварийный слив для чрезмерной ливневой нагрузке воды.
Основные правила по технологии монтажа четырехскатной крыши
При сборке вальмовой крыши используют несколько видов стропил – диагональные (накосные), промежуточные (угловые и центровые): рисунок.
При этом брус под диагональные стропила подбирается равный по длине, соответственно свесу крыши. Если она сооружается в местности с частыми сильными ветрами, то их длину можно увеличить до 1м. А между кровельными свесами интервал должен составлять не менее 50-60см.
Важно с особым тщанием производить стыковку центральных стропил с торцевой стороны, конькового бруса и накосных (диагональных) стропил. Только после монтажа диагональных стропил можно переходить к остальным деталям конструкции.
Совет: Рассчитывая интервал между стропилами, важно учитывать параметры утеплителя, например, укладку плит по теплоизоляцию, поэтому специалисты рекомендуют шаг около 55-60см.
Четырехскатная вальмовая крыша стропильной системы предполагает название для каждой балки и бруса, в зависимости от их местоположении в конструкции: Это лежень, прогоны и подкосы, ригели и нарожники, накосные элементы и пр. Схема стропильной системы вальмовой крыши:
По способу монтажа стропильные элементы делятся на навесные и наслонные. Каркас крепится на внешние или внутренние стеновые проемы. Наиболее экономичен наслонный тип стропильной системы вальмовой крыши, но он не всегда возможен. Предназначение основных элементов:
1. Лежень – опора всех стоек, и его ставят на основание перекрытия или внутреннюю сторону стенки периметра, и вся конструкция крыши ложится на нижние опоры. В них врезаться не стоит, чтобы не утратить прочность вальмовой конструкции. Лежень также закрепляется с подгоном древесных подкладок в горизонтальной плоскости конструкции перекрытий, что упрощает монтаж всех опор и прогонов. Однако можно обойтись и без лежня – при монтаже стропильной системы без подкосов, монтируя понизу обвязки стоек – рисунок:
2. Стойки и подкосы используются для уменьшения линейных размеров стропильной системы, соединяя почти без помощи распорок. Под конёк выводятся все части каркаса, и все элементы как бы поддерживают друг друга, но иногда уместны распорки и ригели.
3. Накосные или диагональные элементы крепятся у вальмового каркаса от нижней опоры стропильной конструкции или в балку, являющуюся ее продолжение. Противоположный конец накосных стропил крепится на другие основания, туда же опираются и нарожники.
4. Нарожники – боковые элементы, примыкающие к стропилам, образующим скос трапециевидной поверхности кровли, и они есть только у вальмовой конструкции. Это укороченные брусья, которые фиксируются непосредственно к накосным стропилам, а второй конец монтируется к нижней опоре.
5. Прогоном называют балку, расположенную относительно нижних опор параллельно, которая придает дополнительной прочности всей стропильной конструкции. Эту балку ставят под дополнительную опору. Между нижней опорой и прогонами целесообразно оставлять интервал не более 4,5м. Потребность в прогонах в схеме каркаса подиктована особенностями вальмовой крыши. Они позволяют надежно закрепить прогон на смежную балку.
6. Для дополнительного усиления стропильной конструкции монтируются шпренгели, с учетом интервала пролета.
7. Накосные стропила хорошо подходят для поддержки конструкции при усилении нагрузки. Они располагаются через стойки по диагонали, смыкаясь через шпренгель.
От грамотного расчета интервала между бревнами и брусом в устройстве стропильной системы вальмовой крыши зависит:
- удобство монтажа;
- безопасность и надежность всей конструкции;
- эффективное утепление и гидроизоляция кровли;
- долговечность каркаса крыши.
Грамотная разметка предполагает учет размеров всех элементов стропильной системы и расстояние между ними. Разметку производят максимально точно, отмечая точки фиксации стропил к балкам каркаса. Ключевые точки отмечаются и сверху, и на нижней обвязке строения – по мауэрлатам, и по брусу конька, где будут укладываться основные стропила.
Дополнительные опорные конструкции дают возможность увеличить участок пролета с помощью стропил наслонного типа, что актуально при монтаже крыш с уклоном до 35-40°. Брус сечением около 50мм используют для стропильной системы, и он способен выдержать нагрузку от всех элементов вальмовой стропильной системы крыши, а также существенные климатические нагрузки.
Процесс пошагового сооружения предлагаем ознакомиться в качестве мастер-класса – вальмовая крыш стропильная система: видео, находящееся в конце статьи.
Делаем мауэрлат
Перед началом обустройства стропильной системы вальмовой крыши своими руками, начинают с укладки опорных балок на мауэрлат. На подготовленное основание должен опираться не только каркас, но вместе с ним и все остальные кровельные элементы.
1. Перед установкой мауэрлата необходимо оборудовать армированный пояс, призванные усилить связку стен и крыши. Строение из камня, ракушечника или кирпича предполагает опалубку по верху, куда должен войти каркас. Он предполагает выход арматуры под заливку бетона.
2. На арматурный каркас крепят шпильки из оцинковки, чтобы их верхи примерно на 5см выходили из бруса к мауэрлату.
3. Когда бетон схватится, его обрабатывают рубероидом на битум, чтобы защитить мауэрлата от разрушения влагой. При этом обязательно соблюдать общую горизонталь по периметру дома.
4. Бруски каркаса насаживают на заготовленные шпильки, где должны быть готовые отверстия, которые заранее размечены и просверлены, и далее все закрепляется гайками. На готовый мауэрлат присаживают центральную балку, конек будет располагаться параллельно, и к нему будут сходиться все стойки-стропила.
Советы специалистов:
1. Используя врубку и саморезы, делают крепление к брусу конька и мауэрлату, также дополнительно применяют ригели и обвязку.
2. Укороченным брусом (нарожниками) связывают мауэрлат и стропила. Монтаж стропил и нарожников рекомендуется делать строго под прямым углом, соблюдая параллельность.
3. Следует избегать крепления рядовых стропил на те точки, где закреплен шпильками мауэрлат.
4. Важно при дополнительном креплении крыши для увеличения устойчивости климатическим факторам использовать крепление анкерами. Общую конструкцию также можно усилить, используя подкосы под стропила или дополнительной врезкой стоек в балки. Общую прочность кровли также гарантируют обвязки внизу скатов.
Внимание: При любом варианте монтажа нижней опоры важно предусмотреть еще на начальном этапе монтажа рулонную гидроизоляцию и утепление по балкам.
Дальнейшее оформление вальмовой крыши
При самостоятельном монтаже важно, чтобы крыша конструктивно была и надежной, и эстетичной, а это зависит от общей пропорциональности. Стропильная система может по-разному опираться на периметр строения:
- у кирпичных и каменных построек – на брусья опор;
- в срубе – на верхние венцы;
- в зданиях на основе каркаса – прямо на обвязку.
После завершения монтажа стропильной системы переходят к послойному укладыванию гидроизоляции и кровельных материалов.
strport.ru
Стропильная система вальмовой крыши: расчет, устройство, конструкция, монтаж
Вальмовая крыша
Стропильная система вальмовой крыши является надежной конструкцией для защиты здания от воздействий окружающей среды. Вальмовые крыши являются разновидностью четырехскатной кровли. Такой тип крыши состоит из двух скатов в виде треугольника и двух скатов в виде трапеций. Трапециевидные скаты соединяются верхними гранями по одной прямой, а образовавшиеся пустоты по бокам закрывают треугольные скаты. Возможен вариант, когда какие-либо грани кровельной системы делаются ломанными. Такие типы крыш так же относятся к четырехскатным кровлям и называются «датскими».
Вальмовая крыша, как, впрочем, и любая другая, предполагает наличие в основе каркаса и стропильной системы, на которых и держится вся конструкция. Именно поэтому к возведению стропил необходимо подходить крайне ответственно.
Перед тем, как приступать непосредственно к процессу строительства, следует выполнить полный чертеж и план стропильной системы. Это поспособствует более легкому и быстрому монтажу. Для того, что – бы выполнить чертежи и начать расчет стропильной системы вальмовой крыши, следует, для начала, определиться с желаемым уклоном скатов крыши.
Чем больше уклон, тем больше материала для возведения кровли потребуется. Таким образом, точный расчет стропильной системы вальмовой крыши становится гарантией, не только хорошего внешнего вида и прочности кровли, но и простоты возведения.
Устройство стропильной системы вальмовой крыши
Перед тем, как начать возведение стропильной системы четырехскатной крыши, следует уложить мауэрлат. Именно на него в дальнейшем будет опираться вся стропильная система вальмовой крыши. Процессу укладки мауэрлата предшествует процесс оборудования армированного пояса из железобетонных конструкций. Он поможет усилить несущие способности стен, а так же станет подходящей горизонтальной. Достаточно ровной, поверхностью для дальнейшей укладки мауэрлата. Если здание строится из кирпича или камня, то по верху стены необходимо выставить опалубку, в которую вставляется каркас из арматуры и заливается бетон.
Следует проследить за тем, что бы при заливке бетона соблюдалась горизонтальность уровня по всему периметру здания.
Когда устанавливается арматурный каркас, к нему необходимо прикрепить оцинкованные металлические шпильки, диаметром не менее 1 см. Длина их должна быть такой, что бы вершины их выступали на 3-5 см из бруса мауэрлата. После того, как бетон станет прочным, верхнюю его часть промазывают битумом и поверх наклеивают рубероид. Это необходимо для того, что бы предохранять древесину мауэрлата от гниения и прочим последствиям от влияния окружающей среды. На этом этапе и становятся нужны выступающие шпильки. На них насаживаются бруски с заранее просверленными отверстиями. Вся конструкция закрепляется гайками.
Брусья для стропил
Как правило, для изготовления мауэрлата каркаса четырехскатной вальмовой крыши, применяется деревянный брус. Сечение его должно составлять 10 на 15 см или 15 на 15 см.
При покупке бруса обращайте внимание на то, что он должен быть хорошо высушен и обработан антикоррозионными веществами.
Следующим этапом становится установка на мауэрлат центральной балки. Она должна располагаться параллельно будущему коньку, к которому крепятся стойки, поддерживающие часть стропильной системы.
Стропильная система вальмовой крыши: составляющие элементы
Каркас вальмовой крыши состоит из следующих элементов:
- прогон;
- опорная доска;
- мауэрлат;
- обрешетка;
- затяжки;
- подкосы;
- нарожники;
- стропила рядовые;
- стропила диагональные;
- стропила накосные.
Стропильная система полувальмовой крыши состоит из тех же элементов конструкции.
Таким образом, детали крыши образуют стропильную ферму, в основании которой — несколько треугольников. А, как известно, треугольник – самая жесткая геометрическая фигура. Следовательно, и ферма будет иметь высокие показатели жесткости. Основными несущими элементами конструкции являются стропильные ноги. Их установка производится в соответствии с выбранным углом наклона ската кровли.
Мауэрлат необходим для равномерного распределения массы всей стропильной системы крыши, всех ее элементов, на стены здания. Стропильные ноги нижними торцами опираются на наружные стены здания. Верхние торцы стропильных ног опираются на подконьковый брус, либо на промежуточные прогоны. Промежуточные прогоны и подконьковый брус имеют свое немаловажное предназначение. Они передают нагрузку на несущие стены, при помощи системы стоек.
В зависимости от типа кровельного материала, выбранного сечения, стропильные ноги располагают на расстоянии до 2м друг от друга. Благодаря стропилам, крыша способна выдерживать любые влияния: вес кровельного покрытия, давление от осадков, нагрузку, создаваемую ветром.
Различают стропила двух видов:
Висячие опираются на две опоры, без промежуточной поддержки. Например, на стены сооружения. Вальмовая стропильная система такой конструкции работает на сжатие и изгиб. Так же конструкция создает распирающее горизонтальное усилие, которое передают стенам. Подобное усилие можно снизить посредством металлической или деревянной затяжки, соединяющей стропильные ноги. Затяжку можно расположить в основании стропил. В данном случае, она будет нести функцию балки перекрытия. Это наиболее популярный вариант при возведении мансардной или чердачной крыши. Так же затяжку можно расположить выше. В таком случае, никаких функций она не будет иметь, кроме закрепляющих.
Чем выше располагаются элементы затяжки, тем мощнее и крепче должны быть балки и системы креплений стропильной системы.
Наслонные стропила
Наслонные стропила, как правило, устанавливаются в тех домах, где имеются столбчатые опоры либо средняя несущая стена. Торцы наслонных стропил опираются на наружные стены здания. Соответственно, средняя часть стропильной системы опирается либо на несущую внутреннюю стену, либо на опоры. Элементы данной стропильной системы функционируют аналогично балкам – на изгиб. При соответствующей периметру здания — ширине стропильной системы, крыша выйдет более легкой, потребуется гораздо меньше затрат на пиломатериалы. Соответственная, такая система более выгодна с точки зрения экономических затрат.
В процессе монтажа стропильной конструкции, наслонные и висячие фермы вполне можно чередовать. Так, например, в местах, где отсутствуют промежуточные опоры, используется вариант висячих стропил. В тех местах, где промежуточные опоры в наличии, используют наслонный вариант. Наслонные стропила монтируют в том случае, если расстояние между опорами не более 6 метров. Если имеется в наличии дополнительная опора, то ширину перекрытия можно увеличить наслонными стропилами до 12 метров. Если имеются еще две дополнительные опоры – то до 15 метров.
Для того, что бы соединение было более прочным и надежным, его можно закрепить дополнительными саморезами или болтами, нагелем и скобой. Что бы соединить между собой составные части затяжек, используют зуб, болты и накладки из прочного металла.
Помните, что согласно требованиям СНиП, возведение стропильной системы должно происходить в соответствии с техническими правилами безопасности.
Очень часто конструкция стропильной системы вальмовой крыши состоит из конструктивных элементов, таких как шпренгель, который необходим для усиления прочности накосных стропил. Как правило, элементы стропильной системы выпускаются из дерева, а точнее из хвойных пород. Предварительно их высушивают до такого состояния, пока влажность будет составлять около 15%.
В случае, когда предполагается устанавливать стропильные ноги с большими пролетами, это не только увеличивает их длину, но и придает еще большую прочность. Так же, для того, что бы конструкции стали более защищенными от воздействия окружающей среды, их необходимо покрывать защитными растворами. Такая операция может показаться затратной, однако обработка поспособствует увеличению срока службы стропильной системы.
Последовательность укладки стропил
Устройство стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши начинают с установки стоек в вертикальном положении. Их задача поддерживать коньковый брус. Те стойки, которые держат конек, должны крепиться к центральной балке специальной системой укосин. Только после этого можно приступить к креплению диагональных стропил, в качестве которой, чаще всего, используют обрезную доску, сечение которой составляет 5 на 15 см.
Стропильная система вальмовой крыши
Главными элементами в стропильной системе являются диагональные или накосные стропила. Именно на них ложится основная нагрузка от кровли. Поэтому очень важно правильно установить данные элементы кровли, от этого зависит целостность и долголетие всей конструкции.
Есть несколько правил, которые желательно соблюдать, когда возводится стропильная система вальмовой крыши или стропильная система полувальмовой крыши:
Необходимо, чтобы диагональные стропила были одной длины, ведь именно от этих элементов зависит свес кровли.
Свесы кровли должны делаться на расстоянии 50-60 см. В регионах, где более сильные ветровые нагрузки, длина свеса может достигать 1 метра.
Необходимо внимательно отнестись к стыковке диагональных стропил, центрального стропила со стороны торца здания, а так же конькового бруса.
Конструкция стропильной системы так же влечет установку накосных стропил, после чего, с определенным шагом монтируются обычные рядовые стропила. Расстояние между стропильными ногами рассчитывается с учетом размеров теплоизоляционных плит. Стандартно – расстояние между рядовыми стропилами берется как 60 см. Данные стропила закрепляются к коньковому брусу и мауэрлату при помощи саморезов, а так же способа врубки. Кроме того, необходимо отметить, что стропила можно дополнительно фиксировать постановкой верхних стяжек и ригелей.
Так же не стоит забывать про шпильки, на которые происходит крепление мауэрлата. Нельзя допустить, что бы рядовые стропила упирались в эти места. Так как это может принести лишние проблемы с креплением и врубкой. К диагональным стропилам необходимо закреплять по одному нарожнику с каждой из сторон. Укороченные стропильные ноги связывают мауэрлат и стропила. Они не должны соединяться в одном месте с накосными стропилами.
Монтаж нарожников
Нарожники и рядовые стропила необходимо устанавливать параллельно друг другу, под прямым углом, то есть 90°, относительно конькового бруса.
Для усиления конструкции под стропила следует обязательно монтировать подкос и врезать стойки в балки перекрытия.
В случае если нижние стропила рассчитываются на сжатие, то скаты выходят более крутыми. В таком случае основная нагрузка будет происходить от верхних скатов и ветра.
Следует дополнительно закреплять стропила анкерными соединениями, во избежание срыва крыши ветром.
За счет стоек возможно снизить нагрузку на балки перекрытия. Стойки следует устанавливать в местах, где пересекаются стропильные ноги и подкосы. При этом нижние части стоек должны упираться в балку перекрытия над внешней стеной.
Устойчивость крыше можно придать за счет, так называемых, схваток, которыми скрепляют наслонные вальмовые стропила на нижних частях скатов. По низу затяжек стропильной системы устраивают опорные брусья.
Усиление стропильной системы
В том случае, когда уклон вальмовой крыши не слишком большой (что влечет снеговые нагрузки), необходимо провести усиление стропильной системы. Для этого необходимы шпренгельные фермы и сами шпренгели.
Что же такое шпренгель? Это брус, который следует укладывать на две стороны так, что бы они сходились углом. На данный брус необходимо установить вертикальные стойки, которые будут поддерживать диагональное стропило. Это можно проводить не только в верхней части, но и в нижней части накосного стропила.
В случае если необходимо усилить верхнюю часть, то следует использовать шпренгельную ферму. В таком случае вертикальная стойка усиливается за счет пары подкосов. На этом этапе основная работа по устройству стропильной системы – заканчивается.
Обрешетка
Завершающим этапом становится монтаж обрешетки, которую принято выполнять из брусков. Сечение брусков составляет 5 на 5 см, или из доски, толщина которых 20 – 25 см. Обрешетка имеет несколько видов: сплошная или с зазорами. Шаг обрешетки следует выбирать по размеру и виду кровельного материала.
Таким образом, стропильную систему вальмовой крыши собирают в несколько этапов: сбивается каркас в виде буквы «П», после на него укладываются прогоны, стропила. Далее производится усиление конструкции.
Здравствуйте! Меня зовут Виктор Каплоухой. По образованию я инженер, окончил технический университет. Увлечения: IT, техника и технологии. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!roof-tops.ru