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

Устройство стропильной системы вальмовой крыши своими руками

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Основное предназначение любой крыши здания – это должная, эффективная защита, от проникновения неблагоприятных атмосферных явлений. Поэтому, чтобы гарантировать надежность и практичность кровельного сооружения, необходимо правильно подобрать вид и тип кровли. А для этого требуется, хорошо знать все ее конструктивные элементы. Основная нагрузка, возлагается на стропильную систему. Как правило, вальмовая крыша, является наиболее оптимальным вариантом. Но что из себя представляет – устройство стропильной системы вальмовой крыши?

Что такое вальма – Конструкция вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши, представляет из себя, четырехскатную стропильную систему, в вершине которой, находится конек или просто точка соединения скатов. Такой тип конструкции, подходит для капитальных строений, имеющих большую, в виде квадрата или объемного прямоугольника, площадь. Главное условие, чтобы не было фронтонов и стены по всему периметру, были одинаковой высоты. Оптимальным значением угла наклона, имеет значение от 20° до 45°.

 

Основными частями конструкции, являются:

• 4 ската – образующую, прямоугольную или квадратную форму кровли;
• конек – самая верхняя часть крыши;
• карниз – нижняя часть кровельного сооружения.

Конструкция вальмовой крыши

Конструктивные элементы вальмовой крыши

Устройство стропильной системы вальмовой крыши, предполагает наличие следующих, конструктивных элементов кровельного сооружения здания:

Элементы вальмовой кровли

1. Стропильные ноги – основные несущие стропила, которые имеются только у прямоугольных вальм. Это наклонные балки, опирающиеся одной стороной на мауэрлат, а другой на коньковый ригель.
2. Нарожники – стропильные ноги, опирающиеся, обеими сторонами, на накосные ноги. В качестве нижней опоры, не редко, выступает мауэрлат. Эти конструктивные элементы, являются основными частями квадратной вальмовой кровли. При прямоугольной форме строения, как правило, используются совместно с обычными стропилами. Шаг и сечение, совпадают.
3. Накосные ноги – это диагональные стропила, образующие торцовые скаты, которые, в нижней точке, опираются на угол стен строения. Обычно, имеют большее сечение, чем рядовые стропильные ноги. На эти стропила, опирают нарожники.
4. Коньковый ригель – горизонтальная балка, находящаяся в центральной части сооружения. Как правило, отсутствует при квадратной форме строения. Он является, основной верхней опорой для наклонных балок.
5. Мауэрлат – балка, монтируемая по обрезу стены, с внутренней стороны. Она обеспечивает нижнюю опору для стропил. Помимо, равномерно распределяет по стенам вертикальную составляющую нагрузки и воспринимает горизонтальную (распор). В брусовом или бревенчатом здание, мауэрлатом является верхний венец стеновой конструкции.
6. Подкосы – это наклонные стойки, подпирающие стропила, накосные ноги или ригель. Промежуточные опоры, дают возможность, уменьшить сечение несущих элементов. Стропильная система вальмовой крыши, предполагает монтаж подкосов под углом 60° или 45°, относительно горизонтальной плоскости.
7. Стойки – это вертикальные, промежуточные опоры.
8. Шпренгели – горизонтальные балки, обеспечивающие опору под стойку, установленную для подпирания накосной ноги. Они диагонально укладываются в угол здания. Такое сооружение, позволяет переместить нагрузку на перпендикулярные стены. Как правило, такая конструкция используется, когда нет возможности установить стойку на перекрытие. К примеру, посередине железобетонной плиты, монтировать опорную стойку нельзя. Поскольку, плита выдерживает только определенную нагрузку, главной составляющей которой, является масса мебели, оборудования и людей.
9. Схватка – горизонтальный элемент, стягивающий стропила, тем самым, не давая им разъезжаться. Может располагаться на уровне мауэрлата и выше.
10. Обрешетка – доски или бруски небольшого сечения, укладываемые поверх, перпендикулярно стропилам. Является основанием для кровельного стройматериала. Вальмовая крыша своими руками, не редко, возводится с установкой разреженной обрешетки. То-беж, через одну доску. Но не везде подобное допустимо. В ответственных местах (ендовы, карнизы), обрешетка должна выполняться только сплошной.
11. Контробрешетка – это бруски или доски небольшого сечения. В конструкции кровли, не всегда используются. Монтируются поверх стропильных ног, параллельно им, под обрешетку. Используется, как правило, для приподнятия основной обрешетки, над утеплителем между стропилами. Тем самым, обеспечивает необходимый вентиляционный зазор.
12. Кобылки – доски, прикрепленные к нижней стороне стропил, которые обеспечивают необходимый вылет карниза.

Коньковый ригель вальмовой крышиОбрешетка и контробрешетка вальмовой крышиУзлы накосных (диагональных) стропил вальмовых крыш

Какие элементы отсутствуют в конструкции простой крыши

Некоторые из, представленных выше, элементов, как правило, отсутствуют в конструкции простой крыши, но являются обязательными для вальмы:

• Нарожники;
• накосные ноги;
• мауэрлат;
• обрешетка.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши – Подготовительные работы

Перед тем как сделать вальмовую крышу, требуется знать несколько конструкторских решений, а именно:

Таблица расчета шага стропил вальмовой крыши

• Шаг стропил;
• сечение стропил и накосных ног;
• угол наклона кровельной конструкции.

Шаг стропил, обычно, зависит от назначения подкровельного пространства и ширины строения. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше шаг. Если пространство под крышей, планируется как мансардный этаж или отапливаемый чердак, то потребуется дополнительное утепление.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши – Утепление

В основном, для утепления, используют три вида материала. В зависимости от него, подбирают шаг:

• Жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил: 0.58 или 1.18 м;
• пенополистирол – шаг стропил – 0.6 м;
• пенополиуретан – любой шаг.

Схема установки стропил с мансардными окнами

Указанные значения, обусловлены удобством рабочих. Если используется минеральная вата и шаг несущих конструкций 0.58 м, то обеспечен удобный монтаж стандартных плит, шириной 0.6 м.

Производитель теплоизолятора, рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами. Такой подход, гарантирует максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей в будущем. Назначение размера 1.18 м, допускает укладку плит в две полосы по ширине.

 

При применении пенополистирола

При применении пенополистирола стандартной ширины 0.6 м, предусматривать установку с распором не требуется. Теплоизолятор удерживается, между несущими конструкциями, за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Возникшие щели, между деревянными элементами и плитами, заполняют монтажной пеной или герметиком.

Пенополиуретан в виде пены, может принимать любую форму конструкции. Поэтому, не требует строгих расстояний, к шагу стропил.

Если устанавливаются мансардные окна

Если устанавливаются мансардные окна, нужно обязательно учесть их размеры. Зазор между наклонными балками делается на 4-6 см больше ширины окна. Если не планируется утепление крыши, то удобный шаг стропил, будет не больше метра.

Опирание накосных стропильных ног на шпренгель

Сечение стропил утверждается после расчетов. Но, если нет ни каких нюансов, можно применить следующие значения для пролетов:

• 3 м – 5х15;
• 4 м – 5х20;
• 5 м – 7,5х17,5;
• 6 м – 7,5х200.

Выше приведены значения, для шага стропил 0,9. Если требуется увеличение расстояния, то необходимо увеличить и сечение. Сечение накосных ног, так-же делается чуть больше.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши – Монтаж

Вальмовая крыша своими руками, самостоятельно – вполне доступное решение, но требующее должного знания основных узлов соединения конструкции.

Соединение стропильных ног, в верхней точке, зависит от вида стропил. Они бывают:

• Наслонные;
• висячие.

Сверху, наслонные, опираются на ригель. В горизонтальной балке, для этого, делается врубка. Далее, производиться крепление гвоздями.

Наслонные стропилаВисячие стропила

Висячие-же стропильные ноги, не предусматривают ригеля. Они, как правило, применяются при организации свободной планировки и отсутствие центральной стены. Опоры, в подобном варианте, под местом соединения нет. Наклонные балки скрепляют, между собой, гвоздями. Дополнительно, в месте соединения, с обеих сторон стропильных ног, делают деревянные накладки, толщиной 220-250 мм. Указанные накладки стягивают, при помощи шпилек или болтов.

Чтобы качественно выполнить крепление стропил в нижней точке, в мауэрлате делается врубка. Наклонные элементы монтируются и крепятся, при помощи гвоздей или металлических уголков. Нарожники к накосным элементам монтируют, на одном уровне, встык.

Для сопротивления кровли ветровым нагрузкам

Для сопротивления кровли ветровым нагрузкам, делают скрутки из проволоки. Их соединяют, в нижней части стропил, со стеной. В стену скрутка крепится на ерш – крепежное спецприспособление.

Во время строительства стен из деревянных стройматериалов, вместо скруток, не редко, применяют скобы. Скрутки или скобы устанавливаются через одну или на каждую стропильную ногу.

Построить стропильную систему правильно, с грамотным подбором сечения и шага стропил, значит соорудить надежную и долговечную кровлю.

 

Стропильная система вальмовой крыши

Несущие конструкции покрытия дома выполняют важную функцию – сбор и распределение веса кровли и внешних нагрузок на стены и колонны. От того, насколько качественно они запроектированы и смонтированы, зависит удобство проживания и безопасность. Несущей конструкцией скатных крыш выступает стропильная система.

Существует несколько типов крыш, которые отличаются количеством скатов, уклоном, сложностью формы. Для каждого из них используются свои несущие конструкции. Они состоят из одних элементов, с некоторыми отличиями, но разнятся сложностью исполнения и количеством материала. Одной из популярной форм для строительства крыш частных домов является вальмовая.

Вальмовая крыша и особенности ее стропильной системы

Чем вальмовая крыша отличается от других типов? В общем, такое покрытие состоит из скатов разной формый – трапеция и треугольник. Причем скатов может быть большое количество. Самая простая такая крыша состоит из двух трапециевидных скатов и двух треугольных, расположенных друг напротив друга. Такие четырехскатные крыши относительно просты в монтаже и не требуют особого подхода в строительстве.

Конструкция стропил вальмовой крыши схожа с устройством такой же системы для двухскатных покрытий. За исключением некоторых особенностей, они аналогичны в расчете и строительстве. Каждый элемент стропильной системы рассчитывается исходя из некоторых общих для всех крыш требований:

• Жесткость. Все элементы выбираются таким образом, чтобы их жесткость не падала ниже предельного значения. Это связано с уменьшением прогибов. Даже если балка или стропило выдерживает нагрузку, но при этом прогибается больше допустимого уровня, значит жесткость этого стропила недостаточна, и необходимо менять его поперечное сечение.
• Качество. Древесина и крепежные материалы должны обладать хорошими эксплуатационными характеристиками. Если после строительства и устройства крови происходит нарушение конструкции стропил или ее разрушение, то ремонт и реконструкция требует полной разборки покрытия и больших финансовых затрат. Лучше не экономить на этапе строительства.
• Вес. Чем меньше будет общий вес крыши и каждого элемента стропильной системы вальмовой крыши, тем меньше нагрузка на стены и фундамент. Уменьшения веса добиваются грамотной компоновкой деталей и правильным подбором их сечения.

Так из каких элементов состоит стропильная система и каковы особенности именно вальмовых крыш? Рассмотрим вопрос подробнее.

Элементы стропильной системы вальмовых крыш

Для того чтобы крыша правильно функционировала и выдерживала как постоянные, так и временные нагрузки, используются стандартные компоновки стропильных систем. Практически все крыши скатного типа состоят из одних и тех же элементов, отличие только в сечениях, шаге и некоторых нюансах.

Так их каких элементов происходит устройство стропильной системы вальмовой крыши? Для этого используются:

• Стропильные ноги. Это балки прямоугольного сечения. Для производства используют доски. Направление стропил и их наклон формируют поверхность ската. Стропильная нога – основной несущей элемент, на который в первую очередь передается нагрузка от веса крыши, снега, ветра, а затем она передается на стены и колонны.
• Диагональные стропила – отличаются направлением. Обычные стропильные ноги опираются нижней частью на наружные стены здания, а диагональные – на углы. Они формируют треугольный скат крыши – вальму. Это особый элемент вальмовых покрытий, которого нет в двухскатных.
• Прогон – брус, на который опираются верхние концы стропил. Он располагается под коньком крыши и получил название конькового.
• Стойка – опора для прогона. Это брус квадратного или прямоугольного сечения, на который опирается прогон. Коньковый прогон опирается на брус для передачи нагрузки на внутреннюю стену, колонну или перекрытие.
• Мауэрлат – опора для нижней части стропильной ноги. Мауэрлат монтируется на наружную стену. Фактически, это брус квадратного или прямоугольного сечения, который жестко закреплен анкерами на верхней поверхности наружной стены. Стропило опирается на него с использованием врубки.
• Подкос – опора для середины стропила. Он на дает прогибаться стропильной ноге при большой ее длине.
• Шпренгель – угловая балка из бруса прямоугольного сечения, которая опирается на две смежные стены на наружных углах, перпендикулярно его биссектрисе.
• Кобылка – продолжение балки для создания свеса.
• Нарожник – особенная стропильная нога, которая присутствуют только в конструкции вальмовой крыши и представляет собой укороченный ее вариант, который опирается верхним концом на диагональную ногу.
• Ветровая балка – доска, которая прибивается к внутренней поверхности стропильных ног со стороны чердака и соединяет их между собой. Применяется для скрепления стропил между собой и не допускает их сдвига.

Типы стропил для вальмовых крыш

Существуют разные типы стропильных систем, которые разделяются по принципу возникающих в элементах нагрузки:

• Наслонные стропильные системы – применяются в домах в внутренними стенами или другими опорами. В таком случае верхние концы тропил через коньковый прогон и стойки передают нагрузку на них. Так как и верх и низ стропила имеет опору, сама нога работает на изгиб под действием сил. Такие системы применяются для пролетов до 16 м и являются оптимальными для вальмовых крыш – для них они используются чаще, чем висячие.
• Висячие – верхние концы стропил соединяются между собой и не имеют опоры в виде стойки. Не применяется коньковый прогон. Такие стропила работают на сжатие. Также вся конструкция стремится разъехаться, так что нижние края стропильных ног нуждаются в стяжках, которые соединяют противоположные скаты. Висячие стропильные системы чаще применяют для простых двухскатных крыш при пролете до 6 м. При большем пролете необходимо использовать внутренние опоры, которые будут опираться на перекрытие или стяжки. В общем, стяжки для висячих стропил могут являться элементом чердачного перекрытия.
• Стропильные фермы – сборные конструкции. Представляют собой собранные воедино элементы для стропильной системы, которые просто выставляются на стены с использованием крана. Производятся на заводе или собираются на строительной площадке.

Из чего изготавливается стропильная система?

Требования к древесине

Основа создания прочной и надежной стропильной системы вальмовой крыши своим руками – расчет и выбор правильного материала. Так как несущая конструкция скатной крыши в основном состоит из древесины, то необходимо знать основы выбора пиломатериалов. Необходимо придерживаться следующих правил:

• Нормативными документами допускается применение хвойных пиломатериалов длиной до 6,5 м и лиственных до 4,5. При индивидуальном заказе возможно применение и 9,5 метровых изделий, но необходимо следить за их пригодностью.
• В первую очередь проверить дерево на трещины и сучки.
  Допустимы продольные сквозные трещины до 0,5 длины бруса или доски и не более 3-х сучков на метр (до 30 мм в диаметре).
• Минимальный размер пиломатериала – 5 см. Любое изделие, которое предполагается применять в конструкции для несущего элемента должно обладать поперечным сечением площадью больше 40 см2.
• Пиломатериалы допускается применять сухие и ровные.
• Лиственные породы, после антисептической обработки, применяют для ответственных деталей.

По каким принципам проектируют каждый элемент и всю конструкцию?

Принципы проектирования стропильных систем

Расчет стропильной системы вальмовой крыши заключается в выборе размеров каждого элемента и его сечения. В первую очередь определяются с типом стропильной системы, количеством скатов, уклоном крыши (в зависимости от планируемой кровли). Затем подсчитывают общую нагрузку на несущую конструкцию, площадь кровли, исходя из которых определяют шаг стропил, сечения всех элементов.

Для правильного расчета необходимо использование нормативной литературы, формул и инженерных программ. Требуется наличие опыта и знаний. Если вы не специалист, то лучше доверить эту работу опытному проектировщику. Как вариант, можно подобрать средние размеры каждого элемента, которые рассчитаны опытным путем. Но нужно иметь ввиду, что тогда конструкция крыши будет не оптимальной именно для вашего объекта.

Проектирование деталей

Для упрощенного расчета стропильной системы принимают такие значения и характеристики ее элементов:

• для мауэрлата применяют брус размером от 100×100 до 150×150 мм как квадратного, так и прямоугольного сечения;
• прогоны проектируют из бруса 100×100 или 100×200 мм;
• подкосы – 150×150 или 100×100.

Сечение стропил зависит от их шага и длины. Принято устраивать расстояние между ними от 0,8 до 1,2 м. Исходя их этих значений в таблице указаны минимальные размеры бруса для стропильных ног (размеры в мм).

Шаг, м	Длина, м
	3	3,5	4	4,5	5
1,2	50×150	75×150	75×175	75×200	75×200
1	50×150	50×150	75×175	75×175	75×200
0,8	50×150	50×150	50×175	50×175	50×200

 

Как проходит сам монтаж?

Монтаж стропильных систем двухскатных крыш

Монтаж стропильной системы происходит в определенном порядке, который практически не зависит от типа крыши:

1. Подготовка поверхности стены под мауэрлат – выравнивание, устройство гидроизоляции.
2. Крепление мауэрлата анкерными болтами.
3. Установка стоек на внутреннюю стену под прогон.
4. Монтаж конькового прогона.
5. Установка стропильных ног.
6. Монтаж подкосов, ветровых балок, шпренгелей, затяжек.

Далее приступают к установке кобылок, монтажу обрешетки, устройству и утеплению кровли.

На что обратить внимание

При проектировании и строительстве следуют некоторым правилам:

• Все детали перед установкой на свое место гладко остругиваются. Это необходимо для защиты от поражения грибком и гниения. Также происходит обработка антисептическими составами.
• Расположение опор, подкосов и стоек для стропил проектирует таким образом, чтобы конструкция была как можно более симметричной.
• Если стропильная система уже запроектирована, то нельзя по ходу строительства менять ее состав, расположение элементов без дополнительного перерасчета.
• Необходимо устраивать подпорки под стропила таким образом, чтобы длина участка между ними не превышала 4,5 м.
• Устраивают вентиляционные зазоры и продухи. Это важно для защиты от гниения.
• Важное значение имеет правильное опирание стропил на вальмовой крыше. Для этого необходимо грамотно установить мауэрлат. Технология подразумевает его монтаж строго горизонтально, чтобы его верхняя поверхность не отклонялась от этого уровня. Иначе под действием сил, которые передают мауэрлату стропила, он будет стремиться опрокинуться.
• Все деревянные конструкции, которые соприкасаются с кирпичом и стенами, необходимо гидроизолировать. Для этого при монтаже мауэрлата выполняют прокладку из слоя рубероида иди другого рулонного гидроизолятора.
• Крепление всех деревянных элементов между собой производят гвоздями, винтами, другими металлическими крепежными элементами, которые также необходимо выбирать тщательно, для обеспечения надежности всей конструкции.

  No related posts.