Стропильная система вальмовой крыши: Вальмовая крыша – стропильная система вальмовой кровли, расчет, монтаж своими руками + фото-видео

Содержание

Стропильная система вальмовой крыши.

Содержание:

Стропильная система вальмовой крыши.
Расчёт стропильной системы вальмовой крыши.
Итог

Вальмовая крыша обладает рядом преимуществ: она красиво и оригинально выглядит, со всех сторон защищает фасад от осадков, обладает устойчивостью к ветровым нагрузкам и деформации. Но такая кровля отличается достаточно сложным строением стропильной системы, а это значит, что для её установки понадобится больше усилий и времени. Но если разобраться в устройстве вальмовой крыши, то её монтаж не будет таким трудным. Именно поэтому в этой статье мы расскажем об особенностях её стропильной системы.

Стропильная система вальмовой крыши

В готовом виде вальмовая крыша состоит из четырёх скатов. Два из них представляют собой две трапеции, соединённые коньком, а на месте вертикальных фронтонов у такой кровли два ската в форме равнобедренных треугольников. О том, что из себя представляют другие виды кровли, можно узнать в нашей статье «Для красоты и не только: выбираем крышу для дома».

Вальмовая кровля

Элементы стропильной системы вальмовой крыши представлены на схеме. Мы расскажем о каждом из них.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Мауэрлат

Это мощные деревянные брусья с сечением 100х100, 100х150 или 150х150 мм, которые укладывают по периметру наружных стен. Эти балки служит опорой для стропил и помогают равномерно распределить нагрузку от веса вальмовой крыши на стены.

Лежень

Это брус, который укладывают на внутренние перегородки дома. Он служит основой для стоек и конькового прогона вальмовой крыши. Количество лежней зависит от количества внутренних перегородок, а их сечение, как правило, равняется сечению мауэрлата: 100х100, 100х150 или 150х150 мм.

Стойки

Это опоры, которые устанавливают на лежень или балки перекрытия.

Их сечение должно быть не менее 38х89 мм, рекомендуемые размеры — 100х100, 100х150 или 200х200 мм. На стойки укладывают коньковый прогон. Их высота равняется высоте крыши.

Коньковый прогон

Это перекладина, которую устанавливают горизонтально на стойки, и она служит опорой для диагональных и рядовых стропил вальмовой крыши. Сечение конькового прогона должно быть не меньше 38х140 мм, рекомендуемые размеры —100х100 или 200х200 мм.

Рядовые стропила

Такие стропила служат опорой для скатов. Сверху их фиксируют на коньке, а снизу — на мауэрлате. Минимальные размеры рядовых стропил вальмовой крыши зависят от длины пролёта кровли и приведены в таблице:

Размер поперечного сечения стропила, мм	Максимальный пролет, м
	Расчетная снеговая нагрузка, кПа
	1,0			1,5			2,0
	Шаг стропил, мм
38х89	3,11	2,83	2,47	2,72	2,47	2,16	2,47	2,24	1,96
38х140	4,90	4,45	3,89	4,28	3,89	3,40	3,89	3,53	3,08
38х184	6,44	5,85	5,11	5,62	5,11	4,41	5,11	4,64	3,89
38х235	8,22	7,47	6,38	7,18	6,52	5,39	6,52	5,82	4,75
38х286	10,00	9,06	7,40	8,74	7,66	6,25	7,80	6,76	5,52

Снеговая нагрузка в таблице актуальна для Московского региона

Диагональные (угловые) стропила

Это стропила, которые соединяют концы конькового прогона и углы мауэрлата. Благодаря им формируются вальмовые скаты. Всего таких стропил должно быть четыре — по одному на каждый угол дома. На угловые стропила вальмовой крыши приходится большая нагрузка, поэтому их делают из сдвоенных рядовых стропил. Таким образом, если сечение рядовых стропил равняется 38х89 мм, то сечение диагональных стропил будет равняться 76х89 мм.

Нарожники

Это те же самые стропила, только короткие. Один их конец закрепляют на диагональных стропилах, а другой конец — на мауэрлате. Размеры нарожников такие же, как и у рядовых стропил. Они приведены в таблице выше.

Затяжки

Это горизонтальные перемычки между каждой парой стропильных ног. Они притягивают стропила друг к другу и уменьшают нагрузку на стены. Затяжки, которые расположены под коньковым прогоном, называются ригелями. Затяжки у основания стропил можно использовать в качестве балок перекрытия. Сечение затяжек — 50х150 мм.

Подкосы

Это подпорки, которые поддерживают рядовые стропильные ноги и нарожники. Они нужны для увеличения жёсткости стропильной конструкции. Нижнюю часть подкосов устанавливают либо на лежень, либо на балки перекрытия. Угол наклона подкосов варьируется от 45º до 53º. Сечение подкосов должно равняться размерам рядовых стропильных ног.

Шпренгели

Это подпорные конструкции в форме перевёрнутых букв Т. Их устанавливают на углах пересечения балок мауэрлата таким образом, чтобы их вертикальная часть подпирала диагональные стропила. Для большей прочности в шпренгельную конструкцию устанавливают два подкоса. Такая опора называется шпренгельной фермой. Как правило, для горизонтальной части шпренгеля используют бруски сечением 100х150 мм, для вертикальной — 100х100 мм, а для подкосов — 50х100 мм.

Кобылки

Это бруски, которые прикрепляют к рядовым стропилам и нарожникам. Это нужно, чтобы они были более длинные и формировали карнизные свесы. К длине кобылок прибавляют 30-50 см, чтобы соединить их внахлёст со стропилами. Сечение у кобылок такое же, как и у стропил.

Расчёт стропильной системы вальмовой крыши

Перед тем как делать расчёты вальмовой крыши, следует определить угол её наклона. Он зависит от нескольких факторов:

От ветровой нагрузки.

В регионах с большой ветровой нагрузкой лучше обустроить кровлю с углом наклона от 25° до 30°. Это связано с тем, что более крутые крыши обладают высокой «парусностью» и особенно уязвимы воздействию сильного ветра. Более пологие скаты при сильном ветре может просто сорвать.

От снеговой нагрузки.

Если вы живёте в регионе, где зимой выпадает много снега, то стоит установить кровлю с минимальным уклоном в 45°. Благодаря этому, снег будет сам сходить с кровли, а не накапливаться и обрушиваться в виде «лавины». Более подробно эта тема рассматривается в статье «На какой крыше меньше задерживается снег».

От материала кровельного покрытия.

В зависимости от того, из чего вы собираетесь обустраивать кровлю, следует учитывать её минимальный уклон:

Кровельный материал	Минимальный уклон кровли
Шифер	22°
Рулонные материалы (рубероид) • в три слоя; • в два слоя;	2-5° 15°
Профилированный лист	12°
Металлочерепица	14°
Материал на основе битума и целлюлозы	6°
Мягкая (гибкая) черепица	11°

Чтобы определить длину элементов стропильной системы вальмовой крыши, нужно сделать следующие расчёты:

Высота конька (стоек)
Формула: H = D x tg a/2.

H — высота конька.

D — ширина дома.

а — угол наклона кровли.

Предположим, что ширина дома равняется 4 м, а угол наклона кровли — 45°. Тогда расчёты будут следующие:

H = 4 x 1/2

H = 2

Высота конька — 2 м.

Также можно сначала определить оптимальную высоту конька, и в зависимости от неё уже ставить стропила под определённым углом. Если вы собираетесь сделать под кровлей жилую мансарду, то лучше сделать именно так. Главное, учитывайте минимальный наклон кровли в зависимости от кровельного материала, ветровой и снеговой нагрузки.

Длина конькового прогона
Формула: K = L – D.

K — длина конька.

L — длина дома.

D — ширина дома.

Длина дома — 6 м.

Ширина — 4 м.

Делаем расчёт длины конькового бруса:

К = 6 — 4

К= 2

Длина конькового прогона — 2 м.

Длина рядовых стропил вальмовой крыши
Формула: R = √ H²+d²

R — длина рядовых стропил

H — высота конька.

d — половина ширины дома.

Высота конька — 2 м.

Половина ширины дома — 2 м.

Рассчитываем длину рядовых стропил:

R = √4 + 4

R = 2,83

Длина рядовых стропил — 2,83 м.

Длина диагональных стропил
Формула: Q = √ R 2 + d2.

Q — длина диагональных стропил.

R — длина рядовых стропил.

d — половина ширины дома.

Мы уже вычислили, что длина рядовых стропил — 2,83 м, а половина ширины дома равняется 2 м.

Q = √ (8 + 4)

Q = 3,47

Длина диагональных стропил — 3,47 м.

Длина нарожников
Формулы:
Длина первого нарожника = 2/3 от R.
Длина второго нарожника = 1/3 от R.

R — длина рядовых стропил.

Таким образом, если длина рядовых стропил равняется 2,83 м, то длина 1 нарожника будет — 1,89 м, а длина второго — 0,94 м.

Длина кобылок
Формула: J = U/cos a

J — длина кобылки.

U — расстояние от стен дома до карнизного свеса.

а — угол наклона кровли.

Известно, что угол наклона кровли равняется 40°, расстояние от стен дома до карнизного свеса — 30 см, исходя из этого делаем расчёт:

J = 30/0,76

J = 39,4

Длина кобылок — 39,4 см.

Итог

Вальмовая кровля состоит из двух трапеций, соединённых коньком, и двух треугольников вместо фронтонов.

Чтобы правильно смонтировать вальмовую крышу, нужно знать устройство её стропильной системы. Она состоит из мауэрлата, лежня, стоек, конькового прогона, рядовых и диагональных стропил, а также нарожников и кобылок. Для усиления стропильной системы вальмовой крыши под рядовые стропила устанавливают подкосы, а под диагональные — шпренгели и шпренгельные фермы.

Перед установкой такой стропильной системы нужно определить угол наклона кровли, который зависит от кровельного материала, снеговой и ветровой нагрузки. Также нужно сделать несколько расчётов: вычислить высоту конька, длину конькового бруса, рядовых и диагональных стропил, а также нарожников.

В статье упоминаются категории:

Кровля

Стропильная система вальмовой крыши — Информационно-строительный ресурс «Крыша Своими Руками»

Оглавление

1. Общее описание
2. Последовательность работ
3. Видео

6316
0

Последняя редакция: 10.03.2015

Автор: Попов Александр Александрович

Одним из наиболее важных конструкционных элементов любого строения является его крыша. Именно на крышу приходится основная нагрузка по защите строения от осадков, ультрафиолета и ветра, поэтому к вопросу ее постройки следует подходить со всей ответственностью. Конечно, не менее важен и внешний вид кровли. В последнее время можно наблюдать строения с самыми различными кровлями, от привычных двускатных, до совсем уж оригинальных купольных. В основном это дело вкуса, но в качестве одного из наиболее универсальных и оптимальных решений можно упомянуть вальмовую крышу.

Как и любая другая крыша, вальмовая кровля имеет в своей основе стропила, а если быть точнее, то речь идет о целой системе. Как раз о том, какими особенностями обладает стропильная система вальмовой крыши и какие особенности имеет процесс ее изготовления и пойдет речь ниже.

Общее описание

Стропильная система вальмой четырехскатной крыши

Для того чтобы понимать суть предстоящих работ, необходимо определиться с тем, что считать вальмовой крышей. Вальмовая крыша представляет собой четырехскатную кровлю, которая основывается на наслонной системе стропил. С точки зрения геометрии два ската этой крыши будут иметь форму трапеции (идущие вдоль здания), а два ската со стороны торцов дома будут треугольными. Несмотря на то, что здание может быть и квадратным, форма скатов сохраняется.

Если рассматривать устройство такой стропильной системы, то она состоит из нескольких типов элементов:

Накосные стропила.
Подкосы.
Нарожники.
Диагональные стропила.
Рядовые стропила.

Могут быть использованы и дополнительные элементы вроде так называемых шпренгелей и стоек. Вообще, плотницкое дело просто изобилует колоритными терминами и самобытными выражениями. Таким образом подчеркивается важность и своего рода «кастовость» этого типа работ.

В большинстве случаев это справедливо. Особенно, это касается теоретической стороны вопроса – расчет угла наклона скатов, общее планирование, составление чертежей. Эти работы отличаются высокими требованиями к качеству их выполнения, поэтому их лучше всего доверить именно профессионалам. А вот работы по непосредственной сборке можно провести самостоятельно. Конечно, если присутствует определенный опыт и знания по теме.

Также следует добавить, что не последнее место в деле постройки вальмовой крыши занимает и качество используемых материалов. Для этих целей наиболее уместными для использования представляются доски и брусья из хвойных пород древесины. С таким материалом легко работать, так как он достаточно универсален, а также доступен, учитывая его сравнительную стоимость. Единственное, на что стоит обратить особое внимание – это влажность материалов. Оптимальным показателем считается 20%. Также не будет лишним напомнить, что для проведения работ лучше всего выбирать сухое время.

Последовательность работ

Армопояс

Когда подготовительные этапы работ позади, можно переходить к самому процессу возведения стропильной системы.

Сначала необходимо провести по периметру стен здания армированную бетонную стяжку, которая будет выполнять функции основания для всей остальной кровли. Для этого, сначала нужно собрать небольшую опалубку. Затем в нее помещается и закрепляется на некотором возвышении от основания металлическая сетка, поверх которой можно заливать бетонную смесь и проводить стяжку. Толщина стяжки может быть до 10 см в зависимости от предполагаемой нагрузки, немалую часть которых будет оказывать кровельный материал.
После того как стяжка окончательно застынет (может пройти от двух дней до недели), можно поверх нее укладывать мауэрлат. Так принято называть несущий брус, который будет опорным для всей остальной кровли. В качестве мауэрлата можно использовать деревянный брус сечением около 15×15 см. Крепится он к стяжке при помощи специальных анкеров.
Следующим этапом работ является установка конькового бруса. Для этого может быть использован деревянный брус сечением 10×10 см. Его закрепление производится в соответствии с расчетами при помощи дополнительных подпирающих брусьев, которые в свою очередь опираются на несущие балки.
Далее устанавливаются и закрепляются сами стропильные элементы ‒ наклонные и диагональные стропила. Так формируется основной каркас стропильной системы. Стоит сказать, что при закреплении, каждый из отдельных элементов должен быть прикреплен, как минимум, двумя гвоздями. Для формирования стропил должна использоваться обрезная доска или брус. Сечения могут варьироваться, но оно быть достаточным, чтобы противостоять ветровым и снеговым нагрузкам. Оптимальным будет использованием доски сечением 50‒150 мм. Когда угол наклона кровли планируется не слишком большим, то это будет значить, что снеговые нагрузки будут довольно существенными, а поэтому потребуется дополнительное усиление стропильной системы при помощи шпренгелей. Так принято называть горизонтально расположенный брус, на который через дополнительный брус-подпорку будут опираться диагональные стропила.
Следующим этапом изготовления вальмовой стропильной системы является монтаж обрешетки. Она может быть, как разреженной, с расстоянием между элементами более 3 см, так и сплошной. Тип обрешетки выбирается исходя из того, какой кровельный материал будет использован. Так, например, под битумную черепицу нужно делать только сплошную обрешетку, расстояние между элементами которой под шиферную кровлю может достигать метра.

В качестве заключения к вышесказанному можно добавить несколько правил, соблюдение которых позволит выполнить работы максимально качественно.

Особое внимание следует уделять креплению диагональных стропил.
При закреплении стропил к мауэрлату нужно следить за тем, чтобы это место не приходилось на место крепления самого мауэрлата к стене.
Дополнительное закрепление элементов стропильной системы можно осуществить при помощи дополнительных распоров, врезанных в несущие балки.
Все теоретические аспекты работ: схема стропильной системы и необходимые расчеты должны быть выполнены профессиональными строителями.

На этом, краткое описание процесса изготовления стропильной системы вальмовой крыши можно считать завершенным.

Видео

В этом видео показано как обеспечить жесткость конструкции вальмовой крыши:

Последняя редакция: 10.03.2015
Автор: Попов Александр Александрович

Здание на столбах с полной вальмовой крышей

Еще в конце 1970-х я был главным мастером в том, что тогда называлось Coeur d’Alene Truss. В те времена практически все линии крыш были двускатными – вершина крыши в центре, а ветры стекают с двух сторон. Однажды к нам пришел клиент-строитель и попросил набор ферм для полной четырехскатной крыши. Мой босс не только задавал мне вопросы (потому что они никогда раньше не делали четырехскатную крышу со всеми фермами), но и люди на нашем родственном заводе в Спокане согласились с ним и сказали, что это никогда не сработает.

Что ж, так оно и было, и я участвовал в проектировании многих систем стропильных ферм с полной вальмовой крышей, особенно после того, как стал менеджером завода Lucas Plywood and Lumber по производству ферм в Салеме, штат Орегон.

Что такое полная четырехскатная крыша?

Полная вальмовая крыша не имеет фронтонов (или остроконечных концов). Погода течет со всех сторон здания, что требует большего количества желобов, чем остроконечная крыша.

Шатровые крыши стали очень модными за последние несколько десятилетий, поскольку архитекторы и проектировщики зданий обнаружили, что сборные кровельные фермы делают сложную работу по созданию каркаса относительно простой.

Но у всех этих крыш были фермы, расположенные через каждые два фута… не так широко, как в типичных зданиях с опорами.

Используя несущие фермы (перемычки, идущие от колонны к колонне), фермы можно размещать через каждые два фута, точно так же, как при строительстве каркасных стен.

Однако это не обязательно.

На участках за скатом вальм (где линия конька проходит прямо) можно разместить двухслойные остроконечные фермы для выравнивания с колоннами стены. Фермы в тазобедренных зонах будут иметь плоскую вершину (опять же в соответствии со стеновыми колоннами). Последние восемь-двенадцать футов крыши могут быть обрамлены либо стропилами, либо односкатными (моноскатными) фермами, снова выровненными с колоннами и прикрепленными на высоком конце к ближайшей ферме с плоской вершиной в виде «балки» с помощью инженерных металлических соединителей.

Кровельные прогоны укладываются на ребро между фермами для поддержки либо стальной кровли, либо черепицы, установленной поверх обшивки (ориентированно-стружечная плита – OSB или фанера).

Шатровая крыша придает архитектурный стиль, который позволяет зданию на опоре соединиться с другими полношатровыми зданиями на том же или близлежащем участке. Из-за дополнительной сложности стропильной системы она будет более дорогостоящей по материалам, а также потребует больше трудозатрат.

Другими недостатками являются потенциально меньше места внутри чердака для изоляции, а также минимальная площадь или ее отсутствие для чердака или дополнительных комнат на чердаке. Вентиляция также может представлять собой проблему, поскольку здесь нет фронтонов для вентиляции и мало или совсем нет (в случае идеально квадратных зданий) выступов для вентиляции.

Хотите, чтобы внешний вид соответствовал полной шатровой крыше дома? Или просто хотите перебраться в сарай с остроконечными столбами соседа? Тогда не ищите ничего, кроме здания с шатровой крышей!

Думая заранее о том, «как мне вентилировать эту шатровую крышу, если я хочу использовать стальную кровлю?» Я тоже! Приходите завтра, чтобы посмотреть, что я нашел…