Стропильная система вальмовой крыши: схема, специфика устройства
Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций.
Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.
Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши.
Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения.
Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.
По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».
В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам.
Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.
Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.
Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали.
Направление установки стало причиной получения второго технологического названия – «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.
Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:
- Рядовые стропильные ноги, опирающиеся нижней частью на мауэрлат или на балки перекрытия. В соответствии с типом опоры они могут быть висячими или наслонными.
- Диагональные стропилины, соединяющие углы крыши и края конькового прогона. Отметим, что используют их не только в обустройстве выпуклых углов вальмовых крыш, но и в сооружении вогнутых углов ендов.
- Нарожники, формирующие плоскости вальм и примыкающих к накосным стропилам частей больших скатов.
Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается стропильная система двухскатной крыши. Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.
Диагональные стропильные ноги
Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.
Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:
- Позволяет без риска увеличить нагрузку за счет удвоенного сечения несущего элемента.
- Предоставляет возможность получить диагональный элемент конструкции любой длины без ослабленных наращиванием участков.
- Устраняет необходимость в целенаправленной покупке бруса для накосных стропил.
Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.
Опоры для диагональных стропилин
Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.
В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:
- Стойка, устанавливаемая вертикально прямо на перекрытие. Между ней и перекрытием прокладывается кусок гидроизоляции, если стойке предстоит упираться в железобетонную плиту.
- Подкос. Устанавливается, как и положено подкосным стропилинам, под углом, размеру которого позволено варьировать в пределах от 45º до 53º. Особого значения величина наклона не играет. Важно, чтобы сам подкос поддерживал стропилину на наиболее нагруженном участке. Нижнюю пятку подкоса упирают в лежень.
- Шпренгель. Представляет собой Т-образную короткую балку из бруса, перевернутую низом вверх. Используется в устройстве больших пролетов, нуждающихся в двух и более усиливающих опорах. Устанавливается шпренгель так, чтобы его основание было перпендикулярно накосной стропилине. Располагают его в нижней части большого пролета ближе к углу крыши. Вместо шпренгеля может быть использована обычная короткая стойка.
Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.
С нюансами устройства опор для каркаса вальмовой крыши ознакомит видео-обзор:
Нюансы опирания накосных стропилин
Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:
- В стропильных конструкциях с одним прогоном вдоль центральной оси крыши диагональные стропильные ноги опирают непосредственно на консоли прогона.
- В стропильных системах с двумя прогонами и дощатыми стропильными ногами диагональные стропилины опирают на шпренгель, который в свою очередь опирается на оба прогона.
- В стропильных каркасах с двумя прогонами и стропилинами из бруса кроме шпренгеля применяется прибоина – дощатый коротыш, сшивающий рядовые стропильные ноги в зоне конька. Толщина усиливающего коротыша от 5 и более см.
Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.
Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.
Нарожники и способы их устройства
Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.
Монтаж нарожников может производиться:
- Посредством врубки. В накосах выбирают гнезда так, чтобы полуноги смежных скатов не располагались друг против друга. Рекомендовано, чтобы между врубками расстояние было минимум 20см. Поэтому в шаге установки нарожникам позволено смещаться, чтобы не вырубать гнезда в одной точке.
- Путем установки черепных брусков, служащих опорами для полуног. Бруски 50×50мм наращиваются вдоль нижних граней с обеих сторон диагональной стропилины. Их наличие позволяет отказаться от врубок, ощутимо ослабляющих несущий элемент.
Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.
Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы.
Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.
Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками.
Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.
Этап 1: Моделирование и проектирование
Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.
Инструкция для упрощенного проектирования:
- Измеряем ширину/высоту/длину строения. Согласно данным вычерчиваем профиль и анфас строения на листе бумаги в масштабе, например 1:50. Это значит, что все размеры необходимо будет поделить на 50. Т.е. стена домика с размерами 5×2,5м на самодельном чертеже будет изображена в виде прямоугольника со сторонами 10×5см. Если мелковато выходит, масштаб можно выбрать покрупней – 1:40, 1:25 и т.д. Готовый эскиз желательно продублировать пару раз в запас.
- Выбираем оптимальную высоту крыши и угол ее крутизны. Для этого на одном из дублей эскиза рисуем несколько вариантов абриса крыши. Определяем наиболее удачный и измеряем транспортиром угол наклона будущих скатов.
- Отмечаем на дубле эскиза точки установки наслонных стропилин, это шаг. Обе стенки нам необходимо разделить на равные отрезки. Необязательно, чтобы шаг установки под вальмовым и пятиугольным скатом был одинаковым. В примере расстояние между стропильными ногами на обеих стенках строения равно 20 дюймам, это 50,8 см. По факту шаг установки может варьировать от 0,4 до 2,1м. Однако отметим, что слишком часто установленные стропила увеличат в разы расход материала, а слишком редко заставят усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
- Определимся с длиной конька. Нарисуем его на дубликате шаблона, учитывая, что коньковый брус должен связывать цельное количество пар стропилин. Отложим от обоих краев длинных стен равные расстояния.
- Все результаты переносим на основной лист и подсчитываем, сколько понадобится материала. Длину стропилин считаем по внешним сторонам с учетом длины карнизных свесов по 40-50см. Расход фанеры рассчитываем по количеству цельных панелей, приходящихся на каждую плоскость четырехскатной крыши.
По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе.
Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.
Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши
Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.
Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:
- К сопряженным с вальмами стенкам постройки прибиваем по вспомогательной доске, один край которой должен совпасть с центральной осью. Между досками натягиваем шнурку, повторяющую центральную ось.
- Примеряем пару стропилин к торцу строения. Пересекаться они должны прямо под шнуркой. Очерчиваем по факту линии спилов верхних пяток, не забывая, что между стропильными ногами будет прогон толщиной 5см.
- По полученным шаблонам заготавливаем наслонные стропилины.
- Устанавливаем попарно стропильные ноги по меткам основной части системы. Временно крепим одним гвоздем.
- Устанавливаем коньковый прогон между верхними пятками, которые до этого свободно опирались друг на друга.
- Прибиваем гвоздями стропилины к прогону.
- К мауэрлату или верхнему венцу домика низ стропилин прикрепляем металлическими уголками.
Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.
Этап 3: Сооружение вальмовых скатов
Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:
- Примеряем к скату первую накосную стропилину, отмечаем по факту линию спила. Нижняя часть стропилины должна точно проходить через угловую точку разметки.
- Отпиливаем отмеченные излишки. Прибиваем гвоздями диагональную ногу к коньковой консоли, низ фиксируем уголками.
- Аналогично поступаем с остальными тремя накосами.
- Заполняем вальмовый скат нарожниками, предварительно примерив каждую деталь к положенному месту и отпилив излишки.
- Устанавливаем нарожники пятиугольных скатов.
По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало.
Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.
По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.
Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.
Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.
Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:
Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.
krovgid.com
Стропильная система вальмовой крыши — особенности конструкции и проведения расчетов
Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.
Стропильная система вальмовой крыши
Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как односкатная или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.
Содержание статьи
В чем достоинства вальмовой крыши?
Согласитесь, что вальмовая крыша смотрится весьма привлекательно. Но эстетичность, которая она придает зданию – это отнюдь не главное достоинств подобной конструкции.
Эстетичность вальмовой крыши, безусловно, важна, но этим не ограничиваются ее достоинства
- Полное отсутствие вертикальных плоскостей делает такую крушу малоуязвимой в ветровой нагрузке. Если еще и величина уклона скатов незначительна – параметр ветрового давления на стропильную систему сводился к минимуму.
- «Сглаженность» форм на все четыре стороны делает такую крышу устойчивой вообще ко всем видам атмосферных осадков.
- С точки зрения энергосбережения, вальмовая крыша намного превосходит двухскатную конструкцию.
- Такую крышу значительно легче утеплить, разместив термоизоляционный «пирог» под скатами кровли. У двускатной крыши всегда имеются два проблемных фронтона, требующих особого подхода к утеплению и прекрасно «ловящие ветер».
- Удачное распределение нагрузок, обусловленное особенностью расположения основных, диагональных (угловых) и вальмовых стропил, обеспечивают высокую устойчивость всей системы к деформациям под действием внешнего приложения сил.
- Наконец, вальмовая крыша вполне может послужить и мансардой (при определённых углах уклона, безусловно). В любой их скатов может врезаться мансардное окно.
Недостаток у такой системы – это относительная сложность конструкции. Кроме того, на небольших по размеру зданиях и при малых углах уклона крыши чердачное помещение становится невместительным и малопригодным для полезного использования, особенно если система стропил потребует дополнительного усиления подкосами, стойками и т.п.
Очевидно, что недостатки – достаточно условны, и их вполне можно свести к минимуму. А вот количество достоинств – впечатляет, что и способствует постоянному росту популярности вальмовых крыш.
Основные конструктивные особенности вальмовой крыши
Итак, что собой представляет вальмовая крыша с конструктивной точки зрения.
Это – четырёхскатная конструкция. Два ската, проходящие вдоль длинно стороны здания, имеют форму трапеции, верхняя сторона которой является коньком, а боковые ребра расходятся от него к углам здания. С обеих фронтонных сторон скаты имеют форму равнобедренного треугольника, который своей вершиной упирается в крайнюю точку того же конька.
Так выглядит классическая четырёхскатная вальмовая крыша
Теперь, если виртуально аккуратно снять с крыши кровельное покрытие, убрать, чтобы не мешали рассмотрению, стены дома, то откроется примерно такая картина – собственно. Сама деревянная конструкция вальмовой стропильной системы.
Базовая схема вальмовой стропильной системы.
Теперь познакомимся с самыми основными конструктивными элементами вальмовой стропильной системы.
Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши
1 – мауэрлат – мощный деревянный брус, закрепленный по периметру верхнего торца стен дома. Является базовой основой для установки стропильной конструкции.
2 – коньковый брус (прогон). Должен располагаться строго по продольной оси дома, на высоте от уровня перекрытия, зависящей от запланированной крутизны скатов крыши.
3 – центральные основные стропила. Располагаются с расчётом опоры на мауэрлат и на края конькового прогона. Всего таких стропил – 4 штуки, по два на каждый боковой скат.
4 – центральные вальмовые стопила. Расположены строго по оси конька, делят треугольный вальмовый скат ровно пополам. Общее количество – две штуки.
5 – угловые или диагональные стропила (иначе – накосные ноги). Опираются на угол мауэрлата и на оконечность конькового прогона. Самые длинные из всех стропильных ног. Общее количество – 4 штуки. Таким образом, на каждом конце конька сходится по пять стропил – два основных центральных, одно центральное вальмовое и два диагональных (накосных).
6 – промежуточные стропила. Устанавливаются по боковым скатам между центральными стропилами, имеют такой же размер, опираются так же — на мауэрлат и на коньковый прогон. Количество зависит от выбранного шага установки. При маленькой длине конька могут и вовсе отсутствовать.
Конек на этой вальмовой крыше настолько короткий, что необходимости в промежуточных стропилах просто нет
7 – укороченные стропила. Устанавливаются по боковым трапециевидным скатам между центральным стропилом и углом крыши. Опираются на мауэрлат и на накосные (диагональные) ноги. Количество зависит от шага установки. Длина деталей меняется – уменьшается по мере приближения к углу системы.
8 – укороченные стропила вальмового ската (нарожники). Расположение, количество и размеры в целом аналогичны с боковыми укороченными стропилами.
Это был показан простейший, базовый вариант стропильной вальмовой конструкции. На практике же, когда крыша возводится над жилым домом, приходится прибегать к усилению, то есть установке дополнительных элементов:
Элементы усиления конструкции вальмовой крыши
9 – стойки, подпирающие коньковый прогон. Они могут опираться на лежень, уложенный ровно по центру перекрытия параллельно коньку (например, если снизу имеется капитальная внутренняя стена). Другой вариант – упор стоек в балки перекрытия или в затяжки (ригели) соединяющие пары стропильных ног.
10 – затяжки (ригели), которые одновременно могут выполнять и роль балок перекрытия. Другой вариант – это действительно балки, врезанные в мауэрлат или вмурованные в стены дома. Затяжки могут располагаться и выше, ближе к коньковому прогону. Зачастую в этом случае она становится основой для подшивки потолка чердачного помещения. Затяжки или балки становятся основой не только для стоек, но и для некоторых других усиливающих элементов конструкции.
11 – если основные или промежуточные стропила получаются слишком длинными, более 4,5 м, то их необходимо усилить, установив диагональные подкосы, упирающиеся в расположенный снизу прогон или в балки перекрытия (затяжки). Подкосы обычно устанавливаются под углом 45 ÷ 60°, и использование таких промежуточных опор позволяет уменьшить сечение пиломатериалов, идущих на изготовление стропильных ног.
12 – самыми длинными всегда получаются диагональные стропила (накосные ноги). Как правило, они в первую очередь нуждаются в усилении, так как будут служить опорой для целого ряда укороченных стропил (нарожников). Один из вариантов – это установка шпренгеля, как показано на рисунке. Устанавливается угловая шпренгельная балка, которая врезается в мауэрлат, а от нее к накосной ноге идет вертикальная стойка. Другой вариант усиления диагональных стропил – те же подкосы, которые снизу будут опираться на центральный лежень.
13 – ветровая балка, которая наискось прибивается изнутри к стропильным ногам, как правило, с наветренной стороны здания. Практикуется ее использование и с обеих сторон, когда дом возводится в ветреном регионе, а направление ветра – неустойчиво.
14 – для формирование карнизных свесов можно увеличивать длину стропильных ног, так, чтобы они выходили за внешние стены на определенное расстояние. Это, правда, бывает не всегда возможно или оправдано – из-за ограничений по стандартной длине пиломатериалов или из соображений экономичности. Выход – применение удлиняющих стропила деталей, кобылок, которые и сформируют карнизный свес требуемой ширины от уровня стен дома.
Как рассчитываются элементы вальмовой стропильной системы
Итак, впереди самый ответственный этап – провести проектирование будущей вальмовой стропильной конструкции. В этом вопросе следует придерживаться определённой последовательности.
Выбор угла ската кровли и определение высоты конька
Начать следует с выбора оптимального угла ската кровли. В принципе, угол боковых и вальмовых скатов может и различаться, но все же «классический» вариант – это их одинаковый уклон: так и нагрузки распределяются равномерно, и внешне крыша будет смотреться более выигрышно.
Для вальмовых крыш обычно принимают угол уклона от 20 до 45 градусов. В регионах с повышенной снеговой нагрузкой есть смысл сделать скат круче, а там, где превалирует ветровое давление оптимальным будет придание уклона не более 30 градусов. Впрочем, это решение хозяев, так как могут играть роль и планы насчет использования чердачного помещения.
Важным параметром выбора угла ската является и планируемое кровельное покрытие – для различных его типов есть определенные нижние границы крутизны. Ниже расположена схема уклонов крыши (в градусах и в процентах). Схема выполнена с точным соблюдением масштаба, так что при желании можно по ней задать угол и в пропорциональном отношении (отношение высоты подъема к длине основания стропильного треугольника).
Диаграмма углов крутизны крыши и допустимые минимальные уклоны для различных типов кровельного покрытия
Стрелками показаны нижние предельные границы уклона для различных типов кровельного покрытия. Первые три пункта нас в данном случае не интересуют – они относятся к плоским крышам.
| № | Величина уклона | Тип применяемого покрытия (минимальный уровень уклона) |
|---|---|---|
| 4 | ≈ 9° 1:6,6 или 15 % | Рулонные битумные материалы – не менее двух слоев, наклеенных на мастику горячим способом. Допускается использование определенных типов профнастила или металлочерепицы (в соответсвии с параметрами, установленными производителем). |
| 5 | ≈ 10° 1:6 или 17% | Асбестоцементный волновой шифер усиленного профиля. Еврошифер (однулин). |
| 6 | ≈ 11÷12° 1:5 или 20 % | Мягкая битумная черепица |
| 7 | ≈ 14° 1:4 или 25 % | Плоский асбестоцементный шифер усиленного профиля. Профнастил и металлочерепица. |
| 8 | ≈ 16° 1:3,5 или 29 % | Металлическая кровля с фальцевым соединением. |
| 9 | ≈ 18÷19° 1:3 или 33 % | Шифер асбестоцементный волновой обычного профиля |
| 10 | ≈ 26÷27° 1:2 или 50 % | Натуральная керамическая или цементная штучная черепица, композитные полимербетонные, сланцевые плитки. |
| 11 | ≈ 39° 1:1,25 или 80 % | Кровельное покрытие из дранки, щепы, натурального гонта. Камышовая кровля |
Есть еще один нюанс. Вальмовая крыша, как мы видели, предполагает наличие трапециевидных и треугольных скатов. При использовании листового кровельного покрытия неизбежны будут немалые потери материала на раскрое – могут доходить до 30%. Оптимальным видится вариант с мягкой битумной черепицей или с использованием штучных кровельных материалов. Впрочем, опять же, все решает хозяин дома.
После того как угол уклона ската будет выбран, уже несложно определить высоту конька, к которому сойдутся центральные и промежуточные стропила.
Определение высоты конька вальмовой крыши
У нас известна ширина дома D. Конек располагается строго по продольной оси, то есть на расстоянии d = D/2. С углом α также определились. Высота конька, таким образом, определяется следующим соотношением:
h = d × tg α
Чтобы не заставлять читателя тратить время на поиски таблицы тангенсов — ниже размещен калькулятор для проведения расчета высоты конька.
Перейти к расчётам
Длина конькового прогона
Определяем длину и расположение конькового бруса (прогона)
Раз предполагается, что угол уклона на боковых и вальмовых скатах будет одинаковым, то и длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового прогона должны располагаться от торцевых стен дома на таком же расстоянии, как сам прогон от параллельных ему стен.
«Классическое» расположение конькового прогона
1 – мауэрлат
2 – коньковый прогон.
3 – центральные боковые стропила
4 – центральное вальмовое стропило, равно по длине центральным боковым.
Значит, длина конькового бруса получается равной длине дома за вычетом 2d, а если упростить, то длина дома минус его ширина D. Располагаться он должен строго по центру, по обеим, продольной и поперечной, осям.
Для изготовления конькового прогона обычно используется такой же материал, что и для центральных стропильных ног. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы в собранном виде верхний край конька расположился на рассчитанной высоте h.
Коньковый прогон на стойках, усиленных диагональными подкосами.
Желательно коньковую раму, опирающуюся на лежень, усилить диагональными подкосами, так, как показано на рисунке.
Длина центральных стропильных ног
Коль известна высота установки конькового прогона и его расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.
Определяем необходимую длину центральных стропил
Здесь – все предельно просто. По двум известным катетам – высоте h и основанию d несложно, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая и станет длиной стропильной ноги L от конька до мауэрлата. Воспользуйтесь для этого встроенным калькулятором:
Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам
Понятно, что промежуточные стропила, опирающиеся также на коньковый прогон, будут иметь точно такие же размеры.
Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой части
Для соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:
Β = 90° — α
Стропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогону
Способ соединения, впрочем, может быть разным, например, внахлест стропильных ног с размещением конькового прогона снизу – это учитывается при расчете размеров и самих стропил, и высоты стоек под коньковый прогон. Исходят из того, что высшую точку конька в таком случае формирует верхнее пересечение стропильных досок.
Крепление стропильных ног над коньковым прогоном.
Нижним своим краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но рассматривать в данной публикации их не будем, потому что это хорошо изложено в других статьях.
Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы
Если на односкатной или щипцовой крыше мауэрлат может крепиться только со стороны скатов кровли, то при вальмовой системе он обязательно представляет собой замкнутую раму. Как устанавливается мауэрлат – в отдельной публикации нашего портала. А еще одна статья посвящена основным правилам крепления стропил на мауэрлате.
Мауэрлат – надежная основа для стропильной системыСразу можно определиться насколько необходимо удлинить стропила, если именно они будут формировать карнизный свес. В том случае, когда карниз создается за счет кобылок, полученное значение станет «полезной» из длиной, то есть пригодится в любом случае.
Расчет длины удлинения стропил (рабочей длины кобылок) для формирования карнизного свеса
Если известна планируемая ширина карнизного свеса k и угол уклона кровли α, то параметр ΔL несложно определить по формуле:
ΔL = k / cos α
Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес
Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, останется лишь просуммировать полученные значения L и ΔL.
Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и нарожников, за исключением диагональных стропил (накосных ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.
Длина диагональных стропил
Эти стропильные ноги – самый длинные, и будут испытывать максимальные нагрузки.
Диагональные стропила или накосные ноги – самые длинные из всех
Определить их длину – сложности не представляет. Можно вновь воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора. Диагональное стропило является гипотенузой с основанием, равным половине ширины здания d, и с высотой, равной длине центрального вальмового стропила L.
Прямоугольный треугольник с гипотенузой – диагональным стропилом
Lд = √ (L² + d²)
Несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и величина удлинения стропила для формирования карнизного свеса.
Шаг установки стропил и их сечение
Линейные размеры центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног известны. Теперь следует определиться с сечением доски (бруса) для их изготовления и шагом установки. Это величины – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию крыши.
Пришла пора определиться с сечением материала для стропильных ног и с шагом установки промежуточных стропил
Суммарная нагрузка, выражаемая в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой конструкции крыши, с учетом кровельного материала, обрешётки, утеплителя и т.п. К этому добавляются временные нагрузки – давление выпавшего снега и ветровое воздействие. Кроме того, вероятны и нагрузки стихийного характера, трудно поддающиеся прогнозированию – ураганные ветры, сейсмические толчки и другие форсмажорные явления. На этот счет в конструкцию крыши вносится определённый резерв прочности.
Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Чем чаще они смонтированы, то есть чем меньше шаг их установки, тем меньше выпадает на каждый погонный метр стропильной ноги, и тем меньше в сечении может быть пиломатериал. Второй параметр, влияющий на сечение материала – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.
Ниже расположена таблица, которая поможет определиться с требуемым сечением бруса для стропильных ног. Как ею пользоваться?
Исходной величиной является значение распределенной нагрузки на стропильную ногу (при промежуточном значении берется очередное в большую сторону). В этом столбце находят ячейку с длиной пролета стропила. Эта ячейка предопределяет строку, в которой, в правой части таблицы, указаны необходимые сечения бруса для изготовления стропильных ног. Обратите внимание, что при желании можно использовать и кругляк – в таблице указаны значения необходимого диаметра.
| Расчетная величина распределенной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/м | Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из доски (бруса) | из кругляка | ||||||
| толщина доски (бруса), мм | диаметр, мм | |||||||||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
| Планируемая длина стропил между точками опоры, м | высота доски (бруса), мм | |||||||||||
| 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 | 120 |
| 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 140 |
| 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | — | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 160 |
| 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | — | — | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | 180 |
| 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | — | — | — | 230 | 220 | 210 | 200 | 200 |
| — | 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | — | — | — | — | 240 | 230 | 220 | 220 |
Например, при распределенной нагрузке на стропильную ногу в 150 кг/м и длине пролета 5 метров потребуется брус одного из сечений: 70×230; 80×220; 90×210 или 100×20, или же бревно диаметром 200 мм.
Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого есть особый алгоритм, учитывающий основные факторы воздействия на стропильную систему. Не станем в данной публикации приводить весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.
Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги
Для расчёта понадобится несколько исходных величин:
- Угол ската кровли – он нам уже известен.
- Планируемый тип кровельного покрытия – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
- Значение снеговой нагрузки для данного региона – оно заложено в калькулятор в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:
Распределение территории РФ по степени снеговой нагрузки
- Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:
Распределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давления
- Высота здания в коньке.
- Степень открытости участка ведения строительства. В калькуляторе указаны основные признаки для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие указанных природный или искусственных преград для ветра может учитываться только в том случае, если они находятся не далее, чем на расстоянии 30 × Н, где Н – это высота здания в коньке.
Наконец, шаг установки стропил. Эту величину можно изменять, подбирая оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если крыша будет утепляться, шаг установки стропил рекомендуется согласовать с размерами блоков (матов) термоизоляционного материала – так будет проще проводить монтаж и меньше останется отходов.
После того как значение распределенной нагрузки будет получено – можно заходить в размещенную выше таблицу для выбора сечения материала для центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног.
Шаг установки и длина укороченных стропил (нарожников)
После установки центральных, диагональных и промежуточных стропил остаются «незаполненными» треугольники, примыкающие к накосным ногам. Они в нашем случае абсолютно равны по размерам. Здесь подразумевается установка укороченных стропил или нарожников.
Расположение укороченных стропил основного ската и нарожников — вальмового
Укороченные стропила (нарожники) устанавливаются строго параллельно центральным, но крепятся верхним концом уже не на коньковый прогон, а на подкосную ногу. Соответственно, по мере приближения к углу стропильной системы их длина уменьшается.
Шаг установки их может соответствовать шагу промежуточных стропил, но это не является обязательным. Гораздо удобнее разделить длину незаполненного участка мауэрлата на несколько равных участков – так проще будет определиться с длиной заготовок.
Рассмотрим на примере:
Боковая проекция углового участка стропильной вальмовой системы
1 – мауэрлат;
2 – коньковый прогон;
3 – центральное и промежуточное стропила;
4 – диагональное стропило;
5 –укороченные стропила.
В данном случае оставшийся участок был разделен на три одинаковых отрезка, то есть предусматривается установка двух укороченных стропил. Длину каждого из них несложно определить, руководствуясь правилом подобия треугольников.
Длина центрального стропила L— известна. Основание второго треугольника ровно на треть меньше базовой длины d, таким образом, и длина первого укороченного стропила L1 будет также на треть короче.
L1 = ⅔ × L
Аналогично — и со вторым стропилом:
L2 = ⅓ × L
Если планируется установка трех стропил, то участок делится на четыре отрезка, четырех – на пять, и т.п.
Обратите внимание: несмотря на то, что треугольники по обе стороны диагонального стропила абсолютно одинаковые, количество укороченных стропил (нарожников) на боковом и вальмовом скате может различаться. Например, как показано на рисунке ниже, с боковых скатов устанавливается по две ноги, а с вальмовых – по три нарожника.
Схема крепления укороченных стропильных ног и нарожников на диагональном стропиле
Это удобно еще и с той точки зрения, что укороченные ноги не пересекаются в одной точке на диагональном стропиле. В противном случае были бы сложности в креплении, да и сама накосная нога не будет ослабляться из-за слишком большого количества крепежных элементов на ограниченном участке.
Обратите внимание еще на один нюанс. Рекомендуется к брусу накосного стропила с обеих сторон закрепить черепные бруски (сечением 50×50 мм). Это дает сразу две выгоды.
- Во-первых, сам профиль накостного стропила приобретает тавровую форму, что способствует увеличению жёсткости конструкции, ее сопротивляемости на изгиб. Для диагональных ног – это особо важно.
- Во-вторых, предельно упрощается прочное крепление укороченных стропил на накосной ноге. Дело в том, что здесь необходима подрезка стропил и по высоте, в соответствии с углом уклона крыши, и по ширине (под углом 45°) – для плотного прилегания к накосной ноге. Сделать это идеально точно без соответствующего опыта – непросто. А при наличии черепного бруска небольшие ошибки нивелируются, так как закрепляемые ноги получают еще и дополнительный упор снизу.
В связи с тем, что длина укороченных стропил последовательно уменьшается, сечение бруса для них может быть, в целях экономии, несколько уменьшено – это несложно рассчитать по тому же алгоритму, что приведен выше. Однако, довольно часто все стропильные ноги, без исключения, выполняют из одного типа материала.
При расчете длины укороченных стропил следует иметь в виду, что если они задействуются для создания карнизного свеса, то величина удлинения (расчет которой приводился выше) у них остаётся точно такой же, как и у центральных и промежуточных стропильных ног.
Материал и размеры дополнительных элементов системы
Выше были рассмотрены основные, определяющие элементы стропильной системы вальмовой крыши. Как уже говорилось, она может дополняться другими деталями, в зависимости от необходимости повышения ее прочности и стабильности, например, если расчетная длина стропил превышает допустимые величины, и приходится прибегать к сращиванию бруса или досок.
Основные усиливающие элементы были упомянуты и показаны на иллюстрациях в начале публикации. Размеры определятся по конкретному месту – здесь никаких точных зависимостей нет – исходят из соображений максимальной прочности конструкции, но безусловно, в рамках разумного, так как перенасыщение ее усилением приводит к избыточному весу всей системы и прямо противоположному эффекту.
Осталось определиться с материалом для их изготовления. Ниже приведена таблица, в которой указаны рекомендуемые пиломатериалы для различных дополнительных деталей системы.
| Основные элементы стропильной системы | Сечение пиломатериала, мм |
|---|---|
| Мауэрлат | Брус 100×100, 100×150, 150×150, а иногда и более. |
| Стропильные ноги | Доска или брус с сечением по результатам указанных выше расчетов нагрузки |
| Прогоны, лежаки, коньковый брус | Брус 100×100, 100×150, 100×200. |
| Затяжки (ригели) | Доска 50×100, 50×150. |
| Стойки, детали шпренгельной опоры | Брус 100×100, 150×150. |
| Подкосы, кобылки | Доска 50×100. |
| Ветровые, торцевые и подшивные доски, ветровая балка | Доска 20×100, 25×150. |
| Обрешетка | Доска 25 ×100, 25×150 мм. Для сплошной обрешетки — фанера или ОСП от 12 до 15 мм |
Шаг обрешетки выбирается в зависимости от типа выбранного кровельного материала и угла наклона скатов. Для мягкой битумной черепицы в любом случае должна быть выполнена сплошная обрешетка из влагостойкой фанеры или ОСП.
Какова будет общая площадь кровельного покрытия?
Осталось разобраться еще с одним вопросом – сколько составит общая площадь крыши. От этого зависит, какое количество кровельного материала, фанеры (ОСП) для сплошной обрешётки, утеплителя, рулонных пленочных и других материалов придется приобретать для завершения строительства крыши.
Схема для расчета площади вальмовой крыши
Еще раз вспомним, что вальмовая крыша – это два трапециевидных ската, и два треугольных. Причем и у трапеции, и у треугольника – одинаковая высота, равная:
ΣL = L + ΔL,
то есть расчетная длина стропила плюс удлинение для создания карнизного свеса.
Ширина здания – D. Прибавим к нему с каждой стороны ширину карнизного свеса k, и получим основание вальмового треугольника.
Площадь треугольной вальмы:
sв = ½ × ΣL × (D + 2 k)
Так как вальмовых скатов – два, их суммарная площадь:
Sв = ΣL × (D + 2 k)
У трапециевидного ската высота такая же. Нижнее основание равно длине дома В плюс две ширины карнизного свеса k. Верхнее основание, то есть длина конькового пролета, как мы помним, равно В – (2 × d) = B — D
Вычисляем площадь одной трапеции:
sт = ½ × ΣL × ((В + 2 k) + (В – D))
Для двух скатов получается:
Sт = ΣL × (2 В + 2 k– D)
Осталось только просуммировать и упростить выражение:
ΣS = Sв + Sт = ΣL × (D + 2 k) + ΣL × (2 В + 2 k– D) = ΣL × (2 В + 4 k)
Это – точное значение площади вальмовой крыши с классическими пропорциями заложения конькового прогона.
Для удобства вычислений предлагаем воспользоваться калькулятором – он это выполнит быстро и точно:
Калькулятор расчета площади вальмовой крыши
Перейти к расчётам
Итак, надеемся, что читатель получил достаточно полное представление о стропильной системе вальмовой крыши. Можно самостоятельно провести основные расчеты, чтобы оценить сложность задуманной конструкции и ее материалоемкость. Браться ли за самостоятельное возведение – вопрос спорный, так как без наработанных плотницких навыков в данном случае не обойтись. Надо или быть совершенно уверенным в своих возможностях, или заручится помощью опытных помощников.
В завершение публикации – весьма познавательное видео, которое должно дополнить информацию о конструкции вальмовой стропильной системы:
Видео: полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши
stroyday.ru
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
Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры
Вальмовая кровля прекрасно справляется с поставленными перед ней задачами. Но ее прочность и надежность во многом зависит от качества монтажа, который невозможно сделать без хорошей схемы. А как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши? Какие нюансы и параметры следует учитывать? Об этом и пойдет речь в статье.
Что такое вальма
Прежде чем начать рассказывать о том, как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши, стоит познакомиться с самой конструкцией. Что такое вальма и почему такой вариант кровли пользуется достаточно большой популярностью?
Любая конструкция имеет свои «специфические» элементы. То же самое относится и к рассматриваемому в статье варианту крыши. Здесь такой особой деталью является вальма. А что это такое? Вальма – это треугольная часть кровли, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае с вальмовым вариантом, основные два ската имеют трапециевидную форму.
Основные принципы создания вальмой крыши домаТакой вариант крыши используется не столь часто, но все-таки он пользуется хорошей славой. У вальмовой крыши есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:
- вальма, в отличие от фронтона, обладает низким сопротивлением ветрам. Такая крыша способна выдержать даже ураганы;
- стропильная система такой кровли прочная и устойчивая к внешним воздействиям. Это достигается путем установки угловых ребер, которые играют роль ребер жесткости;
- вальмовая крыша дает возможность создать широкие свесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
- не стоит забывать и про внешний вид. Вальмовая крыша способна значительно украсить любое строение.
Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то в первую очередь специалисты напоминают о сложности чертежей стропильной системы вальмовой крыши. Конструкция имеет множество элементов, которые нужно правильно смонтировать. Сделать это без наличия необходимых навыков бывает достаточно сложно. К тому же, большое количество элементов значительно удорожает всю конструкцию.
Есть и другие сложности. Если вы решите сделать мансардную комнату, то обязательно с ними столкнетесь. Во-первых, чердачное помещение под вальмовой кровлей меньше, чем в случае использование обычного двухскатного варианта. Во-вторых, вам придется устанавливать специальные окна, которые могут обойтись достаточно дорого.
Виды вальмовых стропильных систем
При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:
Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы- Наслонная.
- Висячая.
Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.
В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.
Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши
Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.
Измеряем габаритные данные строения
Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:
- высота расположения конька;
- длина ската;
- угол наклона;
- количество необходимого материала.
Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.
Выбор оптимальной высоты крыши
После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:
- будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
- размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
- нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.
Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.
Выбор угла наклона ската вальмовой кровли
В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:
Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж- в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
- также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.
Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.
Выбираем точки (шаг) установки стропилин
После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.
Как правильно подобрать шаг установки стропилНо тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.
Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:
- Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
- Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.
Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.
Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.
Определяем длину конька
Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.
Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:
- определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
- полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
- отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.
Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.
Рассчитываем количество необходимого материала
Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:
Расчет площади вальмовой кровли- Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
- Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
- После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
- Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.
Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.
www.krovlyakrysh.ru
Вальмовая крыша своими руками чертежи и порядок работы
Вальмовая крыша часто используется в архитектурных решениях загородных домов, построенных в европейском стиле. Ее конструкция не только надежна, но и весьма эстетична. Причем, принимая за основу даже самый простой ее вариант, можно разнообразить его различными элементами, которые станут для всего строения своеобразным украшением и признаком изысканности стиля.
Вальмовая крыша своими руками чертежи
Вальмовая крыша своими руками чертежи которой нужно подобрать или подготовить заранее, может быть выполнена и самостоятельно, но одному мастеру с таким объемом и сложностью работ явно не справиться.
Содержание статьи
Что такое вальмовая крыша?
Так выглядит простейшая вальмовая крыша
Самая распространенная простая схема вальмового типа крыши состоит из четырех скатов, два из которых имеют форму треугольника — их и называют «вальмами». Они располагаются по торцам здания и соединяют конек с карнизом. Две фронтальных плоскости в форме трапеции имеют большую площадь и скат, который также располагается от конька и до карниза.
Вальмовая крыша — вид сверху
Нужно отметить, что бывают полувальмовые крыши — их еще относят к голландскому виду. В этом случае при строительстве карнизы торцевых скатов располагают намного выше фронтальных. Монтаж такой крыши, как правило, производят в тех случаях, когда в ее мансардном пространстве устраивают жилое помещение.
А такая крыша именуется полувальмовой
Основы конструкции вальмовой крыши
Традиционная вальмовая система состоит из определенных узлов и элементов, которые монтируются всегда одинаково и являются основой для более сложных крыш этого вида. На данном рисунке представлена именно такая конструкция, включающая в себя следующие детали:
Примерная схема вальмовой крыши
1 — Угловое стропило или ребро всегда располагают под меньшим углом, чем такие же, но промежуточные элементы системы. Для такой конструкции крыши, как для боковых, так и промежуточных стропил подойдут доски, имеющие сечение 50×150 мм.
2 — Короткие стропильные ноги закрепляются не на коньке, а на угловой стропильной доске. Они должны иметь такой же уклон, как и промежуточные стропила.
3 — Конек в данном случае имеет такой же размер в сечении, что и стропильные ноги.
4 — Стропила, которые сходятся и стыкуются на углах конька с трех сторон, называют центральными стропилами.
5 — Промежуточными стропилами называются ноги, соединяющие конек и обвязку, проходящую по верхней части строения, и образующие карниз.
На следующей схеме, кроме уже упомянутых, можно увидеть устройство других элементов конструкции.
Конструктивные элементы вальмовой крыши
- После стропил можно рассмотреть стойку, которая поддерживает конек и устанавливается на соединении двух стропил и коньковой балки. Эти элементы используются не всегда, иногда их просто заменяют другими подпорными деталями, например, в тех случаях, когда пространство под крышей должно быть свободным, если в нем планируется устроить комнату.
- Затяжка является скрепляющим стропила элементом. Чаще всего она же выполняет роль балки перекрытия.
- Кобылка монтируется к установленным стропильным ногам для увеличения свеса крыши, который станет защитой от атмосферных осадков для промежутка под крышей и верхней части стен.
- Ветровую балку крепят на стропила наискось с той стороны крыши, которая считается ветреной. Иногда ее устанавливают и на оба трапециевидных ската.
- Нарожник или короткая стропильная нога используется только в вальмовой конструкции и крепится к угловому стропилу.
- Мауэрлат присутствует в любой стропильной системе и представляет собой брусок, который крепится по всему периметру стен строения.
- Шпренгель — это еще одна деталь системы, придающая ей жесткость и снимающая нагрузку со стен. Его устанавливают по диагонали, относительно углов здания и закрепляют на мауэрлат.
- Подкосы устанавливают под разным углом к стропильным ногам, в зависимости от того, будет ли задействована мансарда для создания дополнительной комнаты.
- Ребро, диагональные или боковые стропила, могут быть установлены, как с одной торцевой стороны крыши или с двух ее стороны, в зависимости от задуманной конструкции.
- Прогонами в данном случае называют расстояние между креплением стропил к коньковой балке — оно будет зависеть от веса выбранного материала кровли и предполагаемой снеговой нагрузки в местности постройки.
Этапы работы по монтажу вальмовой крыши
Если для крыши дома выбрана вальмовая конструкция, то работу над ней нужно вести в строгой последовательности:
- Любой проект начинается с составления схемы стропильной системы.
Начинают всегда с вычерчивания базового плана вальмовой крыши
- Следующим шагом идет расчет всех параметров, которые будут зависеть от ширины расстояния между стен дома и наличия внутри строения капитальных перегородок.
- Далее, согласно расчетам, приобретаются необходимые материалы и подготавливаются нужные для работы инструменты.
- Затем следует подготовка к обвязке стен для установки стропильной системы — настил гидроизоляционного материала.
- Выполняется разметка стен под монтаж стропильной системы.
- Самый важный этап — установка всей системы в соответствии с проектом.
- Завершающая стадия — устройство кровли.
Подготовка схемы крыши
Схема крыши может быть разной — это будет зависеть от фантазии и возможностей владельца дома, а также от расположения стен постройки. При составлении схемы нужно учесть и то, что чем сложнее будет конструкция крыши, тем больше материала для нее понадобится, а также дольше будет длиться монтаж системы.
Если конструкция будет очень сложной, то лучшим вариантом будет обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут правильно рассчитать толщину и количество необходимых для надежности системы элементов. Конечно, на составление такого проекта уйдет какое-то время и будут потрачены определенные финансовые средства, но лучше воспользоваться разработкой специалистов, чем действовать наугад и получить ненадежную конструкцию.
Расчет параметров системы
Если же принято решение положиться на собственные силы, то, производя расчеты, нужно учесть следующие факторы:
- Надежность несущих стен и фундамента строения, над которым будет возводиться крыша.
- Тип стропильной системы (наслонная или навесная).
- Размер сечения стропил и брусков для других элементов системы.
- Угол наклона скатов и расстояние прогона между стропил.
- Размеры таких элементов, как выступы и проемы для дымоотводных труб, вентиляции, окон.
Для расчета точных пропорций конструкции можно воспользоваться специально разработанными для этого формулами, которые позволят сделать крышу надежной и прочной. Обозначение параметров в формулах:
S — общая площадь скатов крыши;
h — высота системы от перекрытия до потолка;
d — длина боковых или диагональных стропильных ног;
e — длина промежуточных стропил;
a — расстояние между стропилами по длине здания;
α — угол наклона ската;
b — расстояние между стропилами с торцевой вальмовой стороны.
Формулы для расчетов устройства простой вальмовой крыши, выглядят следующим образом:
- Высота конька:
Формула высоты конька
- Длина промежуточных фронтальных стропил:
Определение длины стропил
- Длина торцевых, вальмовых стропил:
Длина вальмовых стропил
- Площадь скатов крыши:
Определение площади скатов крыши
Рассчитав основные параметры системы, можно, опираясь на них, приобретать материалы для постройки.
Материалы для возведения крыши
Для монтажа стропильной системы понадобится не только хорошо просушенная качественная древесина, но и металлические крепления, а также кровельные гвозди, саморезы и анкерные болты.
Металлические крепления для соединения конструктивных элементов системы
- Из металлических элементов нужно будет приобрести уголки и крепления различной конфигурации, которые помогут сделать конструкцию более надежной и крепкой.
Плавающее крепление для соединения стропил с мауэрлатом
Одним из них является скользящее крепление. Его устанавливают в нижней части стропил, закрепляя их таким образом к мауэрлату. Установив его, можно исключить риск деформации системы крыши при усадке несущих стен.
Плавающие крепления предотвратят деформацию системы крыши при усадке стен
Еще одним давно применяемым креплением являются скобы. Ими соединяют разные детали системы, например, стропила и балки перекрытия или мауэрлат, если крыша возводится, например, на здании, которое уже давно дало усадку.
В ряде случаев можно обойтись и обычными скобами
- Для изготовления деревянных элементов понадобится:
Особое внимание — качеству древесины для монтажа системы
— для укладки мауэрлата нужен будет брус, имеющий сечение 100×150 мм;
— стропила и конек изготавливают из бруса сечением 50×150 мм. Строители, занимающиеся возведением стропильных систем, рекомендуют производить монтаж всей системы из бруса или досок, имеющих одинаковое сечение — это дает гарантию прочности и надежности постройки;
— сверху системы стропил набивается обрешетка из досок, сечение которых должно составлять 25×150 мм.
Выбирая древесину для системы стропил, можно опираться на составленную специально для этого таблицу. В ней приведены допустимая длина стропил (в метрах) из хвойной древесины (лиственница, ель, кедр, сосна), в зависимости от ее качества, сечения бруса и средней величины снеговой нагрузки в данном регионе.
| Сорт | Сечение | Расстояние между стропилами в мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | 300 | 400 | 600 | 300 | 400 | 600 | |
| Снеговая нагрузка | 1,0 кРа | 1,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 38×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 38×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 38×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 38×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 38×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 38×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 38×235 | 8.22 | 7.47 | 6.38 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 38×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 38×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 38×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 38×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 38×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 38×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| Снеговая нагрузка | 2,0 кРа | 2,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 38×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 38×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 38×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 38×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 38×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 38×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 38×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 38×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 38×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 38×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 38×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 38×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 38×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
- Кроме этого, необходимо будет купить кровельный материал, утеплитель и пленку пароизоляции, которая настилается на стропила под обрешетку. В качестве кровельного материала для вальмовой конструкции крыши традиционно выбирают мягкое покрытие — его легче закреплять на сложной конфигурации такой стропильной системы. Под такую кровлю будет необходимо сделать настил из фанеры.
- Также нужно приобрести антисептический состав для обработки дерева перед началом монтажа.
- Возможно, понадобится стальная проволока диаметром в 4 мм, для закрепления некоторых элементов в несущей стене.
Цены на различные виды бруса
Брус
Инструменты для работы
Заранее нужно подготовить не только все необходимые материалы, но и инструменты, так как без них работу провести не удастся. Для установки стропильной системы понадобятся:
Инструменты для возведения крыши
- Молоток, желательно с гвоздодером.
- Шуруповерт на электрической зарядке.
- Киянка – резиновый или деревянный молоток. Он бывает необходим для некоторых операций по выравниванию и подгонке деревянных элементов.
- Деревянная рейка длиной в 1,5—1,7 м для выведения отдельных узлов на один уровень.
- Маркер или карандаш для отметок.
- Электролобзик, ножовка и электропила.
- Уровень строительный, отвес.
- Рулетка и линейка.
- Стамеска для выдалбливания пазов.
- Рубанок — лучше иметь и обычный, и электрический вариант, так как на высоте удобнее работать обычным инструментом, а большие плоскости можно обрабатывать внизу с помощью электрического.
Проведение монтажных работ
На рисунке показана упрощенная схема вальмовой крыши, на которую можно ориентироваться при монтаже системы.
Упрощенная схема монтажа
Работа производится поэтапно и безо всякой спешки, с тщательным продумыванием каждого шага, так как конструкция вальмовой крыши достаточно сложна.
Первым шагом необходимо подготовить провести подготовку древесины, обработав ее антисептическим раствором и хорошо высушив. Когда материал будет готов, можно приступать к монтажу системы.
- Монтаж системы начинают с установки и закрепления мауэрлата по периметру несущих стен. Он должен укладываться на слой гидроизоляционного материала.
Установка мауэрлата производится на анкерные крепления
- После установки мауэрлата на нем производится разметка, согласно ранее произведенным вычислениям. Чтобы разметка была максимально точной и заметной, используются яркие маркеры или же в определенных местах вбиваются маячки.
Очень важно, чтобы размеченные на одной стене расстояния, были идентичны разметке на противоположной стене, иначе балки перекрытия и остальные элементы будут уложены неровно.
Залог успеха — правильно проведенная разметка
- Далее, укладываются балки перекрытия. Они могут монтироваться на стены рядом с мауэрлатом или же на закрепленный брус ниже поверхности стены.
Установка балок перекрытия
- Затем мауэрлат скрепляется затяжками, которые способствует снятию нагрузки с несущих стен.
Затяжки между противоположными брусьями мауэрлата
- После того как уложены балки перекрытия, опытные мастера советуют накрыть их настилом из досок, не закрепляя их к балкам. Подобный настил нужен для комфортной и безопасной работы.
Поверх балок перекрытия для удобства работы рекомендуется уложить временный настил
- Следующим этапом станет установка стоек. Их закрепляют на затяжки или балки перекрытия.
- Стойки скрепляются сверху коньковой балкой, и к ней же крепятся стропильные центральные ноги с торцевых вальмовых сторон крыши.
- Далее, размечаются и прикручиваются промежуточные стропила с фронтальных скатов крыши.
Установка стоек и стропил на фронтальных сторонах крыши
- Затем следуют диагональные стропила, которые соединяют конек и углы здания. При необходимости под них устанавливают дополнительные стойки.
Монтаж диагональных стропил
- На диагональные стропила, закрепляются нарожники или короткие стропила. Их устанавливают на таком же расстоянии между собой, как и промежуточные.
- В зависимости от конструкции, в нее могут быть встроены и другие поддерживающие или усиливающие элементы, например, подкосы или шпренгели, а также ветровая балка.
- Если стропила установлены и заканчиваются на мауэрлате, то их продлевают дополнительными элементами — «кобылками», они и создадут навес над стеной.
Настил кровельного материала
Структура кровельного «пирога» вальмовой крыши
- Перед тем, как переходить к следующему шагу по монтажу необходимых для кровли элементов, нужно провести разметку расположения проемов окон, отверстий, через которые будут выведены дымоотводные и вентиляционные трубы, устроен вход в мансардное помещение или же выход на балкон. Их обрамляют дополнительными рейками, набивая их по периметру планируемых проемов.
- Затем на стропильную систему производят монтаж кровельного «пирога». Работа производится в такой последовательности:
- Сверху стропил растягивается и закрепляется пленка пароизоляции
- Далее, поверх нее на стропила прикручиваются рейки обрешетки.
- Между рейками укладывается утеплитель, который накрывают ветрозащитными материалами (например, плотной полиэтиленовой пленкой).
- Затем, следует закрепление контробрешетки.
- Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия будет выбран. Если, например, будет применена металлочерепица, то ее можно прикручивать сразу к рейкам контробрешетки. При выборе мягкой кровли под нее обязательно необходимо уложить фанерные или ОSB листы.
Сложные узлы системы вальмовой крыши
Хотелось бы заострить внимание на сложных узлах стропильной системы, по монтажу которых всегда возникает много вопросов.
— с помощью металлических уголков, устанавливаемых с двух сторон стропильной ноги;
— гвоздями, вбиваемыми под углом через стропило в мауэрлат;
— специальными скобами;
— скользящими креплениями.
Несколько способов соединения деталей и узлов крыши
- Соединение стропильных ног на коньковом брусе также может быть осуществлено по-разному:
— путем накладки их друг на друга над брусом и закрепления между собой с помощью болтов;
— устройство на стропилах специальных выемок для жесткости при установке их на конек;
— подгонка стропил под выбранным углом на коньке и скрепления их деревянными или металлическими накладками с двух сторон.
- Еще одним очень сложным узлом является соединение конькового бруса со стропильными ногами. Эти элементы должны иметь надежное сопряжение и крепление, так как от этого зависит долговечность вальмовой стороны крыши.
Соединительный узел конька и стропил
— Коньковый брус укладывают на стойки и скрепляют их с двух сторон накладками из досок.
— Диагональные стропила выпиливают под нужным углом и закрепляют к коньковому брусу и промежуточному стропилу. Таким же образом монтируется и второе стропило, идущее на другой угол дома.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Видео: секреты конструкции вальмовой крыши
Если нет опыта по возведению такого сложного архитектурного элемента здания, как кровля, то рекомендовано воспользоваться помощью квалифицированных специалистов. Причем этот момент касается не только вальмовой конструкции крыши, но и всех остальных, так как в любом виде этого сооружения имеются свои особенности со сложными соединительными узлами.
Нужно помнить, что от надежности покрытия дома будет зависеть долгосрочность службы всего строения, поэтому к его постройке нужно отнестись с максимальной ответственностью.
stroyday.ru
Стропильная система вальмовой крыши — устройство и чертежи (фото, видео)
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.
Содержание статьи
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:
- Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
- Фасадных скатов трапециевидной формы.
- Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
- 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.
- Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
- Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
- 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.
- 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.
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:
- 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.
- Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
- Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
- 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.
Видео-инструкция
krovlyakrishi.ru
Стропильная система вальмовой крыши: особенности конструкции
Проектирование крыши вальмовой конструкции
После обработки онлайн-калькулятором введенных данных, вы получите сведения о соответствии указанного вами уклона нормам используемого кровельного покрытия. Если будет обнаружено несоответствие, программа предложит варианты замены. Кроме того, вы получите данные о высоте подъема, длине конька вальмовой крыши, веса кровельного покрытия, количества рулонного материала с учетом длины и ширины рулона, а также требуемого нахлеста при укладке.
Выводы калькулятора включают также площадь поверхности крыши (сюда войдет сумма площадей всех скатов, включая свесы требуемой длины), количество кровельного и подкровельного материала, который потребуется для возведения крыши. Рассчитанная величина максимальной нагрузки на систему стропил учитывает конструкцию кровли, вес кровельного пирога и введенные данные о снеговых и ветровых нагрузках.
Помимо этого, программа сделает расчет стропильной системы вальмовой крыши: выдаст сведения о количестве и размерах боковых и диагональных стропил, а также предложит для стропильной системы рекомендуемый размер минимального сечения, выбор которого обеспечит конструкции должную прочность.
С помощью данных калькулятора об оптимальном количестве рядов и досок обрешетки можно избежать возможного перерасхода материала, а также временных затрат на излишнюю подрезку пиломатериалов. Кроме того, вы получите сведения о количестве доски в кубических метрах и килограммах.
Воспользовавшись программой для расчета вальмовой крыши вы не только сэкономите время и финансы, но и получите практические рекомендации, основанные на нормативах СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009 (Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования).
Как смонтировать пошагово вальмовую крышу своими руками: видео монтажа
Сборка стропильной системы вальмовой крыши задача не из простых, но при четком следовании проекту и практическим советам профессионалов, самостоятельно справиться со строительством можно. Залогом качественного монтажа является максимально корректный расчет и точная схема, следуя которой можно сделать правильные надрезы стропильных ног и установить все элементы конструкции. Для примера, можно ознакомиться с видео этапов монтажа, отыскав его в интернете.
Инструкция по возведению вальмовой кровли своими руками
Перед тем как сделать вальмовую крышу самостоятельно, следует ознакомиться с полезными рекомендациями, придерживаясь которых не придется усомниться в надежности конструкции:
- промежуточные стропильные ноги имеют более крутой уклон, нежели накосные стропила. В связи с этим для них используется доска с параметрами не менее 5х15 см;
- фиксация коротких стропил производится не к коньковому прогону, а к накосным элементам. Углы наклона коротких и промежуточных стропильных ног совпадают;
- пиломатериалы, используемые для конькового прогона и стропильных ног, должны иметь идентичное сечение. Именно при соблюдении этого правила конструкции будет обеспечена должная прочность. В противном случае велика вероятность деформации;
- промежуточные стропила крепятся к краю конькового бруса и к верхней части обвязки;
- высота вальмовой крыши может быть любой, однако если уклон совсем незначительный, следует воспользоваться дополнительными стойками-опорами;
- чтобы продлить срок службы вальмовой конструкции необходимо использовать пиломатериал хвойных пород, предварительно высушенные и не имеющие дефектов в виде сучков и трещин. Кроме того, перед началом работ все деревянные элементы обрабатываются антисептическими составами.
remoo.ru