Монтаж стропильной системы вальмовой крыши: Вальмовая крыша – стропильная система вальмовой кровли, расчет, этапы монтаж + фото и видео

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Стропильная система вальмовой крыши представляет собой надёжную конструкцию, защищающую здание от негативных воздействий. Монтаж стропильной конструкции является заключительной стадией общестроительных работ, а качество её выполнения влияет на долговечность и прочность всего строения.

[contents]

Устройство стропильной системы

Любая стропильная система — несущая конструкция скатной крыши, в составе которой присутствуют наклонные стропильные ноги, вертикальные стойки и наклонные подкосы. В случае необходимости есть возможность «связывания» понизу при помощи горизонтальных подстропильных балок.

Стропила бывают наслонного и висячего типа. Существует разновидность висячих ферм со шпалами.

Висячими стропилами оборудуются здания, имеющие достаточно большую площадь и отличающиеся отсутствием внутренних несущих перегородок или опорных конструкций. Опорой для такой системs служат внешние стены или мауэрлаты.

Основным недостатком висячего типа стропил является наличие большого распирающего усилия на стены здания, которое компенсируется при помощи горизонтальных затяжек или ригелей. Эти элементы соединяют стропильные ноги.

Монтаж затяжек выполняется на уровне нижних концов стропил для использования в качестве лаг пола чердачного или мансардного помещения. Возможно монтировать затяжки и выше. Такие стропильные системы целесообразно применять при строительстве производственных зданий и выставочных комплексов.

Наслонные стропила нуждаются в дополнительной опоре, которую создают внутренние стены. Такая кровельная система более лёгкая и экономически выгодная. В качестве точки опоры для наслонных стропил выступает прогон конька, к которому монтируются стропильные ноги. Такая система обеспечивает конструкцию необходимой жёсткостью.

Узлы и элементы

Все узлы и элементы вальмовой крыши составляют стропильную ферму, которая имеет в основании треугольники, придающие конструкции необходимую жёсткость.

Основа вальмовой крыши представлена:

• диагональными, накосными и рядовыми стропилами;

• крайней опорой для стропил, расположенной внизу — мауэрлатом;

• обрешёткой;

• нарожниками;

• подкосами и затяжками;

• опорной доской и прогоном.

Узлы и элементы стропильной системы вальмовой крыши

Основной несущий элемент кровли – установленные в зависимости от угла ската кровли стропильные ноги. Мауэрлат размеренно распределяет суммарную массу кровли на стены здания. Конструкция стропильных ног опирается внизу на мауэрлат, а верх — в подконьковый брус.

Допускается промежуточное опорное крепление с использованием промежуточных прогонов. Подконьковый брус и промежуточные прогоны, с помощью конструкции вертикальных стоек, распределяют совокупную нагрузку крыши на несущие стены. Стропила позволяют крыше выдерживать не только свой вес, но и ветровую нагрузку, а также тяжёлую снежную массу.

Затяжки объединяют противоположные стропильные ноги и снижают распорное усилие на стены. Местом монтажа затяжек служат основания стропил. Такое крепление позволяет использовать её в качестве балки перекрытия, что значительно облегчает процесс обустройства мансарды, и снижает расходы на материалы и крепежи.

Монтаж стропильной конструкции можно выполнять посредство чередования висячих и наслонных ферм.

Ниже представлены фото схемы и чертежа устройства вальмовой крыши.

Схема чертежа четырехскатной вальмовой крыши

Расчёт каркаса вальмовой крыши

Для грамотного и качественного возведения каркаса вальмовой кровли необходимо выполнить точный расчёт и разметку конструкции, что позволит сэкономить не только время на монтаж, но и значительно снизить экономические затраты.

Угол наклона скатов трапеций может варьироваться от 5° до 60°. На размер этой величины оказывают влияние сила ветровой и снеговой нагрузок. Если преобладает снеговая нагрузка, то величина угла наклона возрастает, а если выше показатель ветровой нагрузки, то угол следует сделать незначительным.

Первостепенной задачей является определение высоты кровли и угла наклона. Все дальнейшие расчёты базируются именно на этих показателях.

Порядок расчёта:

• Если за основу берётся угол наклона, то высота конька вальмовой кровли вычисляется путём умножения величины расстояния между краями скатов на тангенс угла. Результат следует разделить пополам.

• Если расчёт строится на высоте кровли, то необходимо вычислить величину тангенса будущего угла. Для этого значение высоты крыши следует умножить на два и разделить на величину расстояния от края до края ската.

• Величина длины ската определяется по теореме Пифагора: суммируется высота крыши и1/2 основания вальмы, а затем извлекается квадрат. Так же рассчитываются и параметры накосных стропил.

• Только определившись с этими величинами, можно заниматься расчётом общего метража крыши, состоящего из площади скатов-трапеций и вальм. Вальмовая крыша представляет собой разновидность четырёхскатной крыши. Вальмы её имеют треугольную форму и тянутся от карниза до бруса конька. Боковые скаты имеют трапециевидную форму.

• Площадь трапеции составляет сумма величин её оснований, которую нужно разделить пополам и умножить на величину высоты. Площадь вальм состоит из произведения его основания и высоты, делённому пополам. Сумму полученных величин следует удвоить. Эта величина является площадью будущей кровли и необходима для расчёта материалов для обрешётки, количества утеплителя, гидро и пароизоляции, а также количества крепежей.

Количество кровельного материала всегда незначительно превышает площадь самой кровли из-за наличия конструкционных спилов и нахлестов.

Последовательность монтажа стропил

Монтаж крыши — процесс довольно трудоёмкий и непростой, но позволяет получить очень устойчивую и стильную кровлю.

Установка стропил стартует с вертикального монтажа стоек, основным назначением которых является

Последовательное крепление узлов каркаса крыши

поддержка конькового бруса. Стойки, держащие конёк, крепятся к центральной балке посредством специальной системы укосин. Затем выполняется крепление диагональных стропил из обрезной доски с сечением 5×15 см.

Главные элементы представлены диагональными или накосными стропилами. Именно они удерживают максимальную нагрузку кровли, и грамотная установка данных кровельных элементов обуславливает целостность и долговечность всей конструкции.

Основные требования:

• диагональные стропила должны быть одной длины;

• расстояние между свесами кровли должно составлять 0,5 м;

• если предполагается сильная ветровая нагрузка, то длина свеса может составлять один метр;

• следует тщательно стыковать центральную и диагональные стропила, а также коньковый брус.

После сборки накосных стропил выполняется монтаж рядовых стропил. Промежуток между стропильными ногами должен учитывать размеры теплоизоляционного материала. Стандартное расстояние не превышает 0,6 м.

Рядовые стропила крепятся к брусу конька и мауэрлату посредством саморезов или врубки. Дополнительная фиксация выполняется при помощи верхних стяжек и ригелей. Мауэрлат крепится при помощи шпилек.

На следующем этапе устанавливаются нарожники. Их монтируют параллельно рядовым стропилам и под углом в 90° к коньковому брусу. Усиление конструкции выполняют при помощи подкоса и стоек, которые врезают в балки перекрытия. Для дополнительного крепления стропил используются анкерные соединения.

Установку стоек производят в местах пересечения стропильных ног и подкосов. Нижний сегмент каждой стойки должен иметь упор в балку перекрытия, расположенную над внешней стеной.

Устойчивость крыше придают схватки, при помощи которых скрепляются наслонные стропила и нижние части скатов. Низ затяжек стропильной конструкции оснащается опорными брусьями.

Подробнее о порядке и технологии монтажа крыши смотрите в видео.

Когда необходимо усиление каркаса

Если уклон вальмовой кровли незначительный, то требуется выполнить усиление стропильной конструкции шпренгельными фермами и шпренгелями.

Шпренгелем является брус, уложенный на две стороны, сходящиеся углом. На этот брус устанавливаются вертикальные стойки, при помощи которых будет поддерживаться диагональное стропило. Такие манипуляции выполняются в верхней и нижней частях накосного стропила.

Для усиления верхней части необходимо использовать шпренгельную ферму, посредством которой усиление вертикальной стойки происходит за счёт пары подкосов. Этим этапом заканчивается основная работа по монтажу стропильной конструкции.

Установка обрешётки

На заключительном этапе из брусков выполняется монтаж обрешётки. Используют бруски с сечением 5×5 см или доски 25 см. Можно применять обрешётку с зазорами или сплошную.

Шаг обрешётки зависит от размера и вида кровельного материала.

Подводим итоги

• Основными этапами монтажа стропильной конструкции вальмовой крыши являются сборка каркаса по типу «П», укладка прогонов и стропил, усиление конструкции.

• Особое внимание необходимо уделять сложным узлам крыши: стыку конькового бруса с диагональными и накосными стропилами.

• Для усиления всех креплений целесообразно использовать болты, металлические пластины, шурупы, гвозди.

• К каждой стороне диагональных стропил фиксируется один нарожник.

• Укороченные стропильные ноги, связывающие мауэрлат и стропила, нельзя соединять вместе с накосными стропилами.

• Используемые для стропильной конструкции пиломатериалы необходимо обработать при помощи огнеупорного состава, а также средства от бактериальной инфекции и плесени.

• Самостоятельный монтаж кровли следует выполнять в соответствии с правилами техники безопасности.

Вальмовая крыша: стропильная система

 

 

Приобретающие все большее распространение в нашей стране вальмовые кровли представляют собой конструкцию из четырех плоскостей. Если сравнивать их с крышами-двускатками, имеющими фронтоны, то кровли данного типа характеризуются отсутствием фронтонов, на месте которых находятся вальмы. Торцевые треугольные скаты создаются при помощи накосных стропильных ног. Фасадные скаты имеют трапециевидную форму.

 

Вальмовые кровли обладают четырьмя скатами: первые два находятся в боковых зонах, а другие два – между боковыми. При этом все плоскости располагаются под определенным углом, а крыша имеет две верхние точки, соединенные при помощи конька.

 

Существует несколько видов крыш данного типа:

1.шатровая крыша оптимальна для сооружений квадратной формы, поскольку имеет одинаковые скаты с каждой стороны при отсутствии боковых скатов;

2. голландская кровля отличается усложненной конфигурацией, где боковые скаты – это верхний уровень конструкции;

3.мансардная вальмовая крыша характеризуется наиболее сложным вариантом устройства, так как ее плоскости могут обладать совершенно различными параметрами и расходиться под разнообразными углами, что в итоге делает дизайн такой кровли самобытным и необычным.

 

Элементы вальмовой кровли

Конструкцию данного вида кровель составляет множество элементов:

Базовой опорной осью является коньковый брус, располагающийся в самой верхней точке, где соединяются все плоскости.

Укороченные стропила могут иметь разные параметры, но угол выхода у них один: одним концом они опираются на мауэрлат или угол здания, другим же соединяются с помощью угловых стропильных ног. Число этих элементов обусловлено общей площадью крыши.

Для соединения конькового бруса и углов постройки используются угловые стропила. Одна их часть должна закрепляться у конька, а другой требуется зайти за край строения. Для работы необходимо использовать четыре элемента, изготовленные из досок. При этом толщина стропил должна совпадать с аналогичными характеристиками конька. Угловые стропила – это базовые силовые детали конструкции.

Промежуточные стропила одним концом закрепляются у конька, а другим – опираются на мауэрлат.

Стандартный каркас образовывается шестью центральными промежуточными стропилами, закрепляемыми на каждом конце конькового бруса. Данные элементы выводятся на опорные стены постройки.

Вальмовая крыша: стропильная система

При устройстве вальмовых кровель используются наслонные и висячие стропила.

 

Наслонные стропила имеют следующие особенности:

высокий уровень выверенности и конструктивности;

лучше всего подходит для строений, имеющих среднюю опорную стену или несущие конструкции;

является наиболее бюджетным вариантом.

 

Висячие стропила по сравнению с наслонными сложнее установить и отремонтировать. Чаще всего их применяют на стеновых внешних проемах. Элементами данного вида стропил являются:

подкосы и стойки;

шпренгели;

ригели;

нарожники;

прогоны и лежни;

накосные составляющие;

трапеции элементов ската.

 

Строительство вальмовых и ендовных крыш с фермами

Практическое руководство

Держите пронумерованные фермы в порядке, и целые вальмовые секции можно будет собрать на земле и поднять как отдельные блоки.

Рик Арнольд, Майк Гертин Выпуск 100

Сводка: Автор описывает сложную вальмовую крышу, которая формируется из ферм на земле, а затем поднимается на место с помощью крана. Он утверждает, что возводить секции на земле быстрее и безопаснее, чем возиться с каждой фермой на крыше.

Несколько лет и много крыш назад к нам обратился строитель с просьбой построить двухэтажный дом в колониальном стиле. Он сказал, что хочет попробовать стропильную систему для вальмовой крыши. Мы использовали фермы для многих двускатных крыш, но мы никогда не видели, чтобы вальма была сделана таким образом. Когда фермы для работы были доставлены, мы просто стояли и чесали затылки. Выглядело так, как будто связки не связанных друг с другом частей были связаны вместе в произвольном порядке. Инженерный план выглядел как карта какого-то незнакомого пригорода.

Слишком самодовольные, чтобы признать, что нам нужна помощь, мы пробирались сквозь них, поднимая вручную каждую странно выглядящую ферму на крышу, а затем перемещая каждую часть три или четыре раза, пока не нашли нужное место, чтобы прибить ее. Эта крыша все еще в хорошем состоянии после двух ураганов, и всякий раз, когда мы проезжаем мимо дома, мы смеемся над тем, сколько времени и усилий ушло на то, чтобы собрать эту крышу.

Наши методы сборки вальмовых стропильных систем претерпели значительные изменения с тех пор, как мы впервые попытались сбить с толку. Самый большой прогресс в нашей технике произошел, когда мы описали процесс нашему крановщику. Он предложил собрать несколько ферм на земле и одним махом поднять на дом целые вальмовые секции. Оно работало завораживающе. Теперь мы даже обшиваем сборки перед тем, как они пойдут вверх.

Возводить вальмовые фермы на земле быстрее и безопаснее

Прежде чем что-либо собирать, мы подготавливаем вальмовые фермы так же, как и стандартные фермы. Выстраиваем их в стопку на земле и размечаем линии разметки для обшивки и обвязки и для выравнивания на стенах. При необходимости мы также перекладываем фермы, которые будут подниматься краном по отдельности, чтобы убедиться, что они находятся в правильном порядке. Стеновые плиты раскладываем по плану фермы и пишем номер и обозначение каждой фермы в месте ее раскладки.

При обрамлении вальмовых крыш стропильными фермами мы чаще всего используем ступенчатую вальмовую стропильную систему. Фермы в этой системе имеют такой же пролет, как и обычные фермы, но сверху они плоские. Плоские части вальмовых ферм постепенно становятся шире и ниже по мере того, как фермы отходят от последней общей фермы, чтобы начать формирование вальмы. Самая низкая и широкая вальмовая ферма, вальмовая ферма, поддерживает ряд моноферм, называемых домкратными фермами, которые завершают крышу. Ферма вальмовой балки обычно имеет более тяжелый нижний пояс, чем другие вальмовые фермы, чтобы выдержать дополнительный вес ферм домкратов и металлических подвесок, удерживающих домкраты. Как правило, две балочные фермы скреплены вместе и работают в тандеме для каждой вальмовой системы.

Для получения дополнительных фотографий, рисунков и подробностей нажмите кнопку «Просмотреть PDF» ниже:

×

Получите советы, предложения и рекомендации специалистов по строительству дома по электронной почте

Просмотр PDF

Каркас — С чего начать установку ферм вальмовой крыши?

У меня есть пакет приличных размеров вальмовой фермы. Это здание шириной около 60 футов и глубиной 30 футов с 2-футовыми выступами. Хип-стиль с наклоном 4/12.

Раньше я помогал только в установке ферм, но никогда не делал этого там, где я контролировал ситуацию. Мне было интересно, какой из них настроить в первую очередь, тем более, что мы будем делать их вручную. Если бы у нас был подъемник или кран, я бы просто пробирался от одной стороны к другой, но поскольку мы устанавливаем их вручную, наш единственный подъемник — это машина, которую нужно поднять до края стены, а затем мы должны перетащить их на место. .

Зная это, должны ли мы начать с самой средней фермы и двигаться к краю? Или мы все же должны начать с фермы с двойной балкой/перемычкой/мостом, которая начинается примерно в 8 футах от конца, и к ней привязаны все маленькие домкраты?

• Каркас
• Кровля

Вы получите диаграммы, показывающие критические точки, которые нужно поразить, такие как первая ферма полной глубины с одного конца.

Современные наборы вальмовых ферм обычно имеют вид различных типов ферм, в зависимости от размера и наличия изгибов в контуре здания. От одного конца до центра:

• Короткие фермы, которые примыкают к первой полноразмерной ферме и образуют концевые выступы. Они будут иметь Y-образную или треугольную форму и в основном крепятся к тому, что по сути представляет собой балку. Могут быть некоторые, которые сужаются спереди и сзади и крепятся к последнему общему коротышку, или может быть только один коротыш на бедре / хребте. Они крайние справа на изображении ниже. Обратите внимание на требования к креплению для них. Строительное оборудование может быть указано.
• Ступенчатые общие фермы, работающие до конька. Для этого может потребоваться наложение либо специальной фермы в сборе, либо плоского пиломатериала, вырезанного вручную, в углубление вдоль верхней части, образующее опору для обшивки крыши и конька.
• Обычные фермы обычной А-образной формы. Они крайние слева на изображении ниже.

Обычно мы работаем с первой полноразмерной фермы (балка для коротышек) и идем прямо через здание.