1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вальмовая мансардная крыша стропильная система

Стропильная система вальмовой крыши: конструкция и монтаж

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.

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:

  1. Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
  2. Фасадных скатов трапециевидной формы.
  3. Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
  4. 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.
  5. Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
  6. Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
  7. 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.
  8. 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:

    1. 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.
    2. Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
    3. Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
    4. 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

    Оборудование стропильной системы мансардной крыши: чертежи

    Чердачное помещение, оборудованное под мансарду, является одним из вариантов увеличения полезной площади дома. Крыша такого помещения должна быть прочной, а ее стропильная система выдерживать большие нагрузки.

    Разновидности конструкций крыши, преимущества и недостатки

    При строительстве мансарды используется стропильная система, которая отличается формой и типом конструкции. Кровля может быть:

    1. Двухскатная. Самый простой способ монтажа конструкции – симметричная щипцовая крыша.

    Она имеет фронтальный вид в форме треугольника. Если ширина дома не превышает 6 метров, то угол наклона в такой крыше может быть в пределах 45 градусов. При ширине дома более 6 метров угол должен быть увеличен до 60 градусов.

    Преимуществом такой мансардной крыши является легкость и быстрота монтажа, надежность конструкции и ее возможность выносить значительные нагрузки.

    Недостатком является маленькое пространство внутри помещения, что не позволяет спроектировать большую мансарду

    Установка стропильной системы двускатной крыши https://www.youtube.com/watch?v=3ykQjiMMUbA

    1. Трехскатная и четырехскатная. Имеет еще другое название – несимметричная, имеющая скаты разного наклона и длины.

    Преимуществом такой кровли является красивый дизайн и оригинальность.

    Недостатком служит то, что такая крыша стоит намного дороже и имеет сложную форму, которая требует скрупулезного расчета.

    1. Ломаная двускатная. Скаты такой мансардной конструкции имеют две части, расположенные под разными углами наклона.

    Преимуществом ломаной кровли является то, что в этом варианте можно использовать чердачное помещение под мансарду с максимальной отдачей. Кроме этого, стропильная система ломаной мансардной крыши является наиболее экономичной.

    1. Полувальмовая. Один из видов двускатной кровли. Характерностью является два ската (вальма) над фронтальной частью кровли.
    2. Вальмовая. Представляет собой трапециевидные скаты с обеих сторон длинной крыши и треугольные скаты с обеих сторон короткой.

    Преимуществом полувальмовой и вальмовой крыш является то, что они, благодаря отсутствию фронтонов, способны нести значительные нагрузки. Они имеют низкую парусность. Стропильная система таких крыш дает возможность монтировать свес значительных габаритов, который будет служить защитой от атмосферных явлений. Конструкция таких крыш более прочная.

    Недостатком является сложность при монтаже. Вальмы уменьшают общее пространство мансарды. Вальмовые и полувальмовые крыши требуют наличия окон, которым надо уделить особое внимание еще на этапе проектирования. Окна, расположенные в самом скате, проще в изготовлении и монтаже, но должны быть закрыты при атмосферных осадках. Вертикальные оконные проемы намного удобнее, но их оборудование и монтаж намного сложнее.

    Проектирование стропильной системы для вальмовой крыши

    Материал для стропильной системы

    Материалы, которые используют для изготовления несущих элементов конструкции, должны быть прочны, выдерживать перепады температур, иметь небольшой удельный вес и обладать стойкостью к влаге. Наиболее приемлемым материалом является древесина. Под изготовление конструкции выбирают хвойные породы с высокой прочностью и минимально поддающиеся гниению. Такими могут быть лиственница, сосна или ель. Готовый брус необходимо обработать антисептиком и огнеупорным материалом. Также, стропильная система крыши может быть изготовлена из клееного бруса, но это повлечет увеличение длины прогона.

    Стропильная система может изготавливаться из легких металлических конструкций. Такой вариант крыши легко монтируется, прост в эксплуатации и уходе, но стоит значительно дороже.

    Основные элементы стропильной системы

    Основой, на которую монтируют внутреннюю и внешнюю обшивку чердачного помещения, является стропильная конструкция. Часто встречаются случаи, когда внутреннее пространство между кровлей и обшивкой служит для прокладки разного рода коммуникаций.

    Конструкция состоит из следующих частей:

    1. Стропила. Являются одним из главных элементов каркаса всей конструкции. От их формы и количества зависит угол наклона ската, схема, устойчивость и прочность конструкции.
    2. Прогоны. Предназначены для соединения стропил.
    3. Мауэрлат. На него монтируются стропила. Выполняет функции фундамента для всей мансардной конструкции, равномерно распределяя нагрузку на здание по всему своему периметру.
    4. Обрешетка. Обшивочный материал, монтируемый на стропила, на который крепится кровля. Кроме этого, увеличивает жесткость всей конструкции.
    5. Конек. Место верхнего крепления скатов мансардной кровли.
    6. Опорная стойка, подкос. Распорные элементы, которые укрепляют стропила.
    7. Лежень. Брус между фронтальной стеной и перекрытием. Монтируется параллельно коньку. Служит основой для крепления подкосов и стоек. Придает прочности и устойчивости стропилам.
    8. Затяжка. Крепежная деталь, предназначенная для фиксации стропил.
    9. Кобылки. Кусок бруса, который удлиняет стропилы, чтобы сделать свес крыш необходимой длины.
    10. Свес крыш. Нижняя часть кровли, которая выходит за стены. Предназначена для предохранения стен и фундамента от воздействия атмосферных осадков.

    Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

    Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

    Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

    • расчет угла, под которым будет установлена кровля;
    • определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
    • вычисление размеров обрешетки;
    • расчет площадей скатов;
    • определение массы материалов, необходимых для кровли;
    • вычисление нагрузки и массы утеплителя;
    • установление необходимой дистанции между стропилами.

    Важно!Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

    Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

    L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

    Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

    L = затяжка / 2cosinus А = 4 / 2х0.86 = 2.3 метра.

    Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

    Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки. В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

    Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

    Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

    Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – 1.025, от 60 градусов и выше – отсутствует.

    Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

    • для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
    • для металлочерепицы – 60 см;
    • для профнастила – 90 см.

    Двускатная мансардная крыша

    Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
    Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
    Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

    Стропильные системы вальмовых крыш – инструкция по монтажу

    Что собой представляет вальмовая крыша

    Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.

    Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:

    1. Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
    2. Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
    3. Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
    4. Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.

    Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.

    Устройство стропильной системы

    Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.

    В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.

    Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.

    Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:

    1. Мауэрлат — основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
    2. Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
    3. Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
    4. Промежуточные стропила — соединяют конек и карниз.
    5. Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
    6. Нарожники – наиболее короткие стропила.
    7. Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
    8. Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
    9. Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
    10. Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
    11. Конек.
    12. Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
    13. Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
    14. Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.

    Схема системы стропил

    Монтаж стропил

    После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.

    Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.

    Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:

    1. Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
    2. Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
    3. После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
    4. Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
    5. На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
    6. Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
    7. Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.

    Виды стропил вальмовой крыши

    Опоры крыши вальмового типа делятся на два вида:

    1. Висячие – балки расположены на брусе потолочного перекрытия двух внешних стен без дополнительной поддержки.
    2. Наслонные – по верхнему краю внутренних стен располагается горизонтальный брус, к которому крепятся вертикальные опоры. Основой для торцевой части бруса являются наружные стены.

    Наслонный тип опор подходит для построек с промежуточной опорной стеной или колоннами.

    Данная несущая конструкция имеет больше базовых точек, поэтому сделать ее можно значительно легче.

    Если здание имеет две несущие стены, устанавливается стяжка, поддерживающая стропильные ноги и распределяя нагрузку по всем вертикальным опорам.

    Для вальмового типа крыши наиболее подходящей считается наслонная система, придающая большей прочности и облегчающая конструкцию кровли.

    Такая модификация применяется при сооружении чердачной или мансардной крыши.

    Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши

    Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.

    После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.

    Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.

    После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.

    Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.

    Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».

    Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:

    1. На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
    2. На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.

    Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.

    Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.

    Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.

    После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):

    1. Мауэрлат – 10*10 см.
    2. Затяжки и прогоны – 5*15 см.
    3. Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.

    Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.

    При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.

    Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.

    Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.

    Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.

    Основные узлы несущей конструкции:

    • коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
    • узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
    • узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
    • совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.

    Стропильная система

    Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.

    Стропильная система мансардной вальмовой крыши

    Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.

    Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.

    Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:

    1. Мауэрлат.
    2. Коньковые и боковые прогоны.
    3. Опорные балки.
    4. Наслонные и висячие стропила.
    5. Подкосы.
    6. Опорные стойки.
    7. Диагональные стропила.

    Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.

    Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.

    Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.

    Усиление стропильной системы

    Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.

    Самыми распространенными способами усиления являются:

    1. Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
    2. Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
    3. Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
    4. Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.

    Мансарды — жизнь под крышей

    При строительстве частных домов хозяева все чаще отдают предпочтение вальмовым крышам с мансардой.

    Вальмовая крыша — это крыша, имеющая более двух скатов. Скаты из торца выполняются в виде геометрической фигуры — треугольник. Торцевые скаты (треугольники) размещаются от карниза до конька. Два других фасадных ската выполнены в форме трапеции. Торцевые треугольные скаты называются «вальмы», отсюда и название крыши. Если же торцевые скаты идут не до карниза, то крыша получит другое название, а именно «полувальмовая». Вальмовые крыши делают на прямоугольных зданиях.

    Особенности строения вальмовой крыши

    Рассмотрим конструкцию четырехскатной вальмовой крыши, имеющей центральную опору.

    Для установки вальмовой крыши желательно сделать разметку по низу, т.е. по межэтажному перекрытию или же по будущим полам мансарды. Находим центр на торцевой стене, где будет проходить коньковый брус. Далее отмеряем расстояние от центра торцевой стены до внутренней стены. Определяемся со свесом стены. Обычно это 30-50 см, если хотим с одной стороны навес, значит, свес будет больше.

    Весьма интересная вальмовая крыша

    Отмеряем 4 равных квадрата по перекрытию от каждой торцевой стены (два с одной стороны, два с другой). Это даст возможность определиться с местом установки стоек. Стойку ставим в общую вершину каждой пары квадратов под коньком на перекрытии. Между стойками будет проходить коньковый брус. При таком конструировании вспомогательные стропила и центральные стропила должны быть одинаковыми по длине. В итоге 6 стропил ставим одинаковой длины (по 3 с каждой стороны).

    Стропила трапециевидных скатов располагаются на полную длину как в двускатной крыше.

    Отличие в размещении имеют стропила вальм. Они не могут быть стянуты затяжками как в двускатной крыше. Основная нагрузка возлагается на балку в зоне конька, он служит опорой для диагональных и рядовых стропильных ног.

    Для поддержки опорной балки конька используют стойки. Так как на них идет основная нагрузка, рекомендуется, чтобы под ними была несущая стена в доме. В случае отсутствия несущей стены, альтернативой могут служить очень прочные балки, используемые для перекрытия. Эти балки должны быть рассчитаны на вес, сосредоточенный в центральной части крыши дома.

    Стропильная система вальмовой крыши

    Чаще всего в качестве перекрытия применяют плиты из железобетона и этого достаточно для опор стоек, под них подкладывают деревянный брус. Можно разместить несколько стоек, не обязательно в коньковой зоне. Вариантов много, выбор за строителем. Если строение небольших размеров, то вальмовую крышу можно сделать без стоек. Но для подстраховки, все же, на пересечениях конька с накосами нужно разместить по стойке и затяжке.

    Расчет длины стропила

    Длину любого стропила вычисляем из теоремы Пифагора, учитывая, что катет a — это длина стойки от конька до перекрытия, а катет b — это сторона полученного квадрата на перекрытии (расстояние от основания стойки до внутренней балки обвязочного бруса). Тогда длина c вычисляется по формуле c = корень квадратный из a в степени 2 + b в степени 2.

    Монтаж вальмовой крыши идет полным ходом

    В итоге все 6 стропил (центральные и вспомогательные) получаются одинакового размера. Можно длину рассчитать другим способом, применяя коэффициентную таблицу.

    В таблице коэффициентов даны три величины: стандартный уклон ската крыши, коэффициент для расчета длины промежуточного стропила и коэффициент для расчета длины углового стропила.

    Например, отношение уклона ската крыши 3:12 показывает отношение катетов прямоугольного треугольника, рассмотренного выше. В зависимости от полученного отношения выбираем нужные коэффициенты. Теперь, для определения длины стропила, полученное расстояние b умножаем на полученный коэффициент. Незабываем за длину свеса. Он считается отдельно. Учитываем, что вычисляем длину балки до места врезки на обвязочный брус.

    Вальмовая крыша и ее преимущества

    Данная крыша имеет несколько преимуществ перед двускатной крышей. Во-первых, у вальмовой крыши нет фронтонов и щипцов, значит сопротивление ветряным потокам намного ниже, чем в двускатной крыше. Поэтому при урагане или сильном ветре вальмовая крыша более устойчива. Во-вторых, такой вид крыш менее подвержен деформации из-за специфики конструкции.

    Треугольники – жесткие фигуры, обладают свойством не изменяться. За счет того, что геометрическая форма вальм – треугольники, вальмовая крыша жестко сконструирована. В-третьих, свесы вальмовой крыши со всех четырех сторон могут иметь различные размеры. Делая большой свес, вы тем самым защищаете стены дома.

    Свесы можно использовать как навес для бытовых целей. В-четвертых, внешний вид дома с вальмовой крышей кажется ниже этого же дома с двускатной крышей. Поэтому дома с вальмовой крышей удобно вписываются в уже готовые конструкции в качестве пристроек. Они не портят вид и дизайн имеющихся сооружений. В-пятых, дома с вальмовой крышей радуют глаз, есть украшением загородного пейзажа.

    Недостатки вальмовой крыши

    Во-первых, это цена. По конструкции вальмовая крыша сложнее двускатной, поэтому конечная цена такого строения должна быть дороже. Но если учесть, что при строительстве двускатной крыши нужно еще заделать фронтоны или щипцы, то разница в конечной сумме будет не очень большой.

    Во-вторых, при оборудовании мансарды нужно учесть, что вальмы убирают часть свободного чердачного пространства. Но и здесь можно найти выход: оборудовать под вальмой красивое спальное пространство или рабочий кабинет. Красиво, неповторимо и оригинально.

    В-третьих, при сооружении мансарды окна со всех четырех сторон сооружаются на скатах или вальмах, а значит под определенным углом наклона. Это вносит неудобства при выпадении осадков, окна приходится закрывать. Понятно, что в двускатной крыше, при расположении окон на фронтонах этого делать не надо, так как они находятся в горизонтальном положении.

    Но и здесь есть выход. На вальмовых крышах можно спроектировать окна в горизонтальном положении. Это придаст вашей крыше необычный вид, внесет неординарность в окружающий пейзаж. Дом с такими окнами будет сказочно выглядеть. Понятно, что для этого потребуется дополнительный расход, но «красота требует жертв».

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector