Как правильно запилить стропила вальмовой крыши

Элементы входящие в каркас крыши

Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.

1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.

Материал

А какие стропила для односкатной крыши можно использовать? Тут существует несколько вариантов, а именно:

• можно для стропил использовать металлические конструкции, например, профиль. Но такой вариант используется редко. Дело в том, что металл боится коррозии. Кроме того, с такими конструкциями сложно работать, крепить, обрезать и так далее;
• чаще всего для стропильной фермы используют деревянные брусья. Его сечение должно быть не менее 50 на 100 миллиметров. Такой материал легко монтировать и подгонять до нужных размеров;
• стропильная система односкатной крыши может быть сделана и из досок толщиной не менее 50 миллиметров. Но тут многое зависит от используемых кровельных материалов. Если вы будете класть шифер или керамическую черепицу, то от такого варианта лучше отказаться.

Древесина – это довольно «капризный» материал. Он боится влаги и огня. Поэтому прежде чем провести крепление стропил односкатной крыши, нужно обработать их специальными пропитками

Кроме этого, выбирая материал нужно обратить внимание на его «выдержанность». Древесина должна пролежать определенное время

Это нужно для того, чтобы из досок или брусьев вышла лишняя влага. Если этого не произошло, то стропила могут повести.

Также следует правильно выбрать кровельный материал. Как уже было сказано выше, стропильная система односкатной крыши обладает небольшим углом наклона. Поэтому не любой кровельный материал можно использовать. Чаще всего для односкатной крыши применяют следующие варианты:

• мягкая кровля. Этот материал можно укладывать на скат с углом не более 15 градусов. Раньше к этой категории относился только рубероид, сегодня вариантов мягкой крови очень много. У такого материал есть одна особенность – его нужно закрепить на сплошную обрешетку, что существенно утяжеляет стропильную систему односкатной крыши;
• шифер – это еще один недорогой и удобный кровельный материал. Минимальный угол ската составляет 25 градусов. Шифер, ввиду своего не самого лучшего внешнего вида, сегодня используется довольно редко;
• профнастил или металлочерепица. Эти материалы также прекрасно подходят для односкатной крыши. Они обладают привлекательным внешним видом, их крепление не составляет большого труда, да и служат они довольно долго.

После подготовки всех требуемых материалов можно приступать к самому монтажу стропильной системы и иных элементов односкатной крыши.

Сортировка пиломатериала

Рассортируйте в три штабеля все имеющиеся на стройплощадке доски. Пометьте стрелками горб доски. В первый штабель сложите относительно ровные доски. Они пойдут для устройства каркасов и обрамлений. Во второй штабель сложите умеренно горбатые доски. Эти доски используйте для устройства балок и стропил, работающих под нагрузкой, направленной перпендикулярно их продольной оси. Направляйте горб этих досок навстречу нагрузке (в верх), тогда со временем эти доски выпрямятся и получат меньший прогиб, чем если бы они были изначально ровными. В третий штабель сложите кривые доски. Из них можно сделать связи и распорки, а при поперечной распиловке они сгодятся для изготовления мелких строительных деталей.

Конструкционные особенности вальмовой крыши

• Основой конструкции, к которой крепятся несущие элементы крыши, является коньковый брус, располагаемый по центру кровли в самой верхней ее части.
• От торцов конька к противоположным стенам под углом 90 градусов отходят 6 центральных стропил, опирающихся на брус-мауэрлат, проложенный по периметру стен.
• Диагональные (вальмовые) стропила соединяют углы кровли с коньковым брусом, образуя треугольник – вальму. Опираются они на стену и торец конька.
• Промежуточные стропила формируют кровлю между центральными стропилами продольной стороны здания. Они опираются на коньковый брус и мауэрлат.
• Отличительные особенности строительства вальмовой крыши – это наличие коротких стропил, опираемых на диагональные. За счет данного приема и образуются на крыше треугольные участки кровли.

Особенности разметки при строительстве вальмовой крыши своими руками

Прочностные показатели возводимой крыши и ее устойчивость к ветровым нагрузкам во многом зависят от того, насколько точно была осуществлена разметка вальмовой крыши. Поэтому процесс работы выполняется в определенной последовательности.

1. Приняв прямоугольник, образуемый мауэрлатом за основу, делим его торцовые стороны пополам и проводим осевую линию, на которой и будет устанавливаться коньковый брус.
2. Изготавливаем мерную планку из подручного материала. И наносим на нее отметку, соответствующую половине ширины прямоугольника. Вторая отметка покажет величину выноса кровли за периметр стен (стропильный свес).
3. От углов вдоль продольной стороны мауэрлатной обвязки стен располагаем мерную планку и переносим метку на брус. В итоге получаем четыре одинаковых квадрата по торцам здания и прямоугольник в его центральной части. Это дает нам важный элемент разметки вальмовой крыши — длину конькового бруса, равняющегося по величине ширина образованного прямоугольника.
4. С обеих сторон здания вдоль узкой стороны прямоугольника делаем на мауэрлате разметку для крепления промежуточных стропил, отстоящих друг от друга на расстоянии 800 – 1000 мм. Аналогичные метки переносим на осевую линию для определения мест крепления стропил к коньку.

Особенности монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши

1. Работа начинается с установки конькового бруса, поднимаемого на необходимую высоту, равную высоте крыши. Опирается конек на вертикальные стойки, дополнительно соединяемые для прочности подкосом.
2. Шесть равных по длине центральных стропил опирают на торцы конька (по три с каждой стороны). Вторым концом стропила опираются на мауэрлат с учетом величины стропильного свеса – по одному стропилу монтируется в центре торцовых стен и по два с продольной стороны здания под углом 90 градусов к ней.
3. Немаловажная часть монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши – установка диагональных стропил, являющихся основой формируемой вальмы. Таких стропил четыре и проходят они от торца конькового бруса через углы, образуемые обвязочным брусом стен. Опора вальмовых стропил осуществляется на специально подрезаемую пятку для удобства крепления к коньку и мауэрлату. Эти стропила так же оснащаются свесом.
4. Следующий шаг работы – установка промежуточных стропил, осуществляемая по разметке: стропило крепят к коньку и мауэрлату, оставляя свободно висящим нижний конец для формирования навеса крыши над стеной.
5. Итогом монтажа стропильной системы вальмовой крыши является установка коротких стропил. Опираются они на диагональные стропила и мауэрлат, располагаясь параллельно центральному стропилу в торцовой части крыши на расстоянии 800 – 1000 мм друг от друга.

https://youtube.com/watch?v=n_Yr2QB3diM

Стропильная система возводимой своими руками вальмовой крыши считается одной из наиболее прочных и долговечных, главное правильно произвести монтаж ее несущих элементов

(Visited 3 496 times, 1 visits today)

Как правильно утеплить мансарду?

Кровля из камыша. Плюсы и минусы

В чем заключается ремонт мягкой кровли?

Крыша балкона своими руками

Что такое жидкая кровля?

Снегозадержатели на крышу: как защититься от обвала снега?

Выбираем качественные кровельные материалы

Как выбрать битумную черепицу?

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные кровли превосходят по сложности возведения обычные двускатные модели. Это объясняется сложностью точной стыковки всех четырех скатов под требуемым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника. При формировании стропильной системы и возникают основные трудности устройства вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен находиться в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество атмосферных осадков, материал кровельного покрытия, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардное помещение. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схемой вальмовой крыши должны быть предусмотрены форма сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса. Помимо этого, в чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражается длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, методы усиления конструкции и специфика крепления элементов.

Схематическая конструкция вальмовой крыши

Учитывая, что накосные стропильные ноги имеют большую длину и являются опорными для нарожников, они нуждаются в усилении. Для этого применяют шпренгель, балку которого врезают в мауэрлат, а стойкой подпирают накосную ногу. Для усиления стропильной системы практикуют использование ветровой балки. Ее фиксируют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае когда стропила имеют длину более 4,5 м для их усиления используют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил брус меньшего сечения. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не дают стропилам разъехаться. Если затяжки крепятся ближе к коньковому ригелю, они могут служить в качестве основания под обшивку потолка мансардного этажа.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность использования наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах выясняется, что параметры бруса не соответствуют требуемой нагрузке, возможно применение клееных или наборных стропильных балок. Эти модифицированные элементы значительно массивней и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой кровлей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то используют висячие стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. Ввиду того что стропильные ноги создают распирающие усилие на стены, применяют деревянную затяжку, которая соединяет между собой стропила. Обычно ее устанавливают внизу у основания стропильных ног.

Когда строение имеет промежуточную несущую стену или средние опорные столбы, используют схему наслонных стропил. В этом варианте стропила одним концом опираются на наружные стены, а для средней части ног опорой являются колонны или внутренняя несущая стена. При такой конструкции стропильные элементы работают на изгиб, подобно балке.

По сравнению с крышей, где используют висячие стропила, конструкция с наслонными стропильными ногами является более легкой. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что уменьшает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это происходит когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет. Для устройства крыши над таким строением используют оба варианта стропил.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

Схему стропил вальмовой крыши с выносом применяют, когда необходимо произвести увеличение карниза. В этом случае стропильные ноги будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия такой элемент как мауэрлат можно полностью исключить из конструкционной схемы. Вместо него предлагается применение деревянных выравнивающих прокладок.

Проектирование конструкции

Как выбрать угол ската:

• Боковые углы и вальмовые скаты чаще всего имеют одинаковый уклон, но могут и различаться. Если уклон одинаков, то нагрузка будет распределяться равномерно.
• Угол уклона должен быть от 20 до 45 градусов. Если крыша монтируется в регионах с большой снеговой нагрузкой, то скат делают круче. Если дом будет находиться в месте, где дуют сильные ветра, то уклон должен быть не больше 30 градусов.
• Нижние границы скатов будет зависеть и от типа кровли.
• Для вальмовых крыш лучше использовать штучный кровельный материал, потому что при монтаже листовой кровли будет много отходов.

Как рассчитывается высота конька:

• К коньку будет сходиться промежуточные стропила и они же, только размещенные по диагонали.
• Высоту конька следует находить по формуле:H= d*tqα
   Где d – это ширина здания, tqα – угол ската.
• Конек должен размещаться строго по оси продольной.

Как определить длину конькового прогона:

• Если угол уклона вальмового и бокового ската одинаковый, то длина стропил в центре системы также должна быть одинаковой.
• Край конькового прогона должен находиться от торца стены здания на том же расстоянии, что и прогон от параллельных торцов.
• Рассчитать длину конькового бруса можно, если вычесть из длины дома его ширину. Находиться он должен только по центру.
• Коньковый прогон делается из тех же материалов, что и стропильные ноги в центральной части. Вырезаться вертикальные стойки должны с учетом ширины брусков. Верхний край конька размещается на высчитанной высоте.
• Коньковую раму лучше всего усилить, используя диагональные подкосы.

Как определить длину стропильных ног в центре:

• Если будет определена высота конькового прогона и его промежуток от мауэрлата, то можно высчитать и длину стропил, находящихся в центре.
• Расчет ведется по теореме Пифагора. Нужно высчитать гипотенузу, она и будет длиной стропил в центре. Высота – это катеты, ширина – это основание.
• Длина промежуточных стропил рассчитывается точно так же.
• Чтобы соединить стропила, необходимо высчитать его угол, по следующей формуле: В=90◦-α.
• Соединить их можно и по-другому – внахлест, тогда коньковый прогон будет находиться снизу. Но в этом случае надо рассчитывать размеры и высоту, как стропил, так и стоек. Высшая точка тогда – это прямое пересечение досок, находящихся вверху во всей стропильной системе.
• Можно определить и удлинение стропил, если они понадобятся для формирования карнизного свеса. Существует для этого формула: ▲L=k/cos α, где k – это ширина карнизного свеса, а cos α – угол уклона кровельного покрытия.
• Общую длину ноги стопил можно найти, суммировав L и ▲L.
• Длина ног стропильных по диагонали находится с помощью теоремы Пифагора. Где стропило, находящиеся по диагонали – это гипотенуза с основанием, которая будет равняться ½ ширины дома, а высота приравнивается к длине центральной вальмовой стропилы.

Как определить шаг установки стропил:

• Нагрузка на крышу в основном приходится на стропильные ноги. Если их шаг будет небольшим, то в сечении будет использоваться поменьше пиломатериалов.
• Определить шаг можно по специальной таблице. Найти ее можно в любой строительной методичке либо форумах.

Расчет нагрузки на стропильные ноги:

• Нужно знать следующие параметры:
  • Угол ската;
  • Вид покрытия крыши;
  • Снеговую нагрузку;
  • Уровень ветра.
  • Высоту строения в коньке;
  • Степень открытости земельного надела;
  • Шаг стропил.
• Определяется нагрузка.

Расчет длины нарожников и шаг их установки:

Чтобы рассчитать эти данные, необходимо знать длину центрального стропила и использовать формулу:

L1=2/3 * L

Рассчитав все эти параметры, можно определиться с количеством материала. Чтобы закупить нужное количество кровельного материала, нужно высчитать площадь покрытия: ΣS=ΣL*(2B +4 k), где ΣL –сумма длин стропил, В – длина дома, k – ширина карнизного свеса.

Материалы для установки:

• Стропильные ноги из бруса;
• Мауэрлат из бруса различных параметров от 100*100 до 150*150;
• Коньковые брусы, прогоны, лежаки различных параметров;
• Ригели из досок 50*100 либо 50*150;
• Кобылки и подкосы из доски 50*100;
• Стойки из бруса 100*100 либо 150*150;
• Доски подшивные, ветровые или торцевые – 20*100 либо 25*150;
• Деревянная обрешетка.
• Слой пароизоляции.
• Теплоизоляционное покрытие.
• Слой гидроизоляции.
• Дощечки деревянные для обрешетки.
• Сама кровля.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;

большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;

возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;

эстетическая привлекательность.

Минусы:

• сложность расчета и монтажа;
• более высокая стоимость реализации проекта;
• уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
• невозможность устройства мансарды;
• естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

Виды вальмовых крыш

Полувальмовая мансардная крыша

Можно выделить следующие виды четырехскатных крыш:

• Шатровая крыша – такая крыша устанавливается над зданием, основание которого представляет собой квадрат. Она включает в себя четыре ската треугольной формы.
• Полувальмовая (датская крыша)  — вальмы устанавливаются не на полную высоту, то есть не доходят до конька крыши, а усечены сверху.
• Полувальмовая мансардная крыша – в этом случае вальмы также устанавливаются не на полную высоту, но усечены снизу – небольшие треугольные вальмы устанавливаются над фронтонами мансарды.
• Ломаная четырехскатная крыша – у такой крыши имеются скаты различной крутизны (один из наиболее сложных по конструкции типов вальмовой крыши).

Подрезка для прямого стыка с мауэрлатом

Более простой вариант — сделать соединение встык. Для этого нужно определить место среза и угол его наклона. Для этой цели можно применить два варианта: теоретический и практический.

Для теоретического метода нужно хорошо разбираться в геометрии и на бумаге рассчитать нужный угол. Разделите расстояние от конька до карниза, на длину стропилы. Так, вы получите косинус требуемого угла. Для того чтобы перенести его на заготовку можно использовать либо торцовочную пилу, либо специальный угольник.

Если под рукой нет особого инструмента, изготовьте простой шаблон. Возьмите прочный материал, например, ДСП. На листе отметьте 500 мм по нижнему краю, затем определите тангенс требуемого угла и умножьте на отмеренную длину. Так, вы получите вторую сторону прямоугольного треугольника. Отметив все границы и вырезав заготовку, получите нужный угол. Запиленные детали можно сразу смонтировать или дождаться когда будет сделан весь комплект.

На практике можно легко сделать разметку отдельной стропилины, приложив ее к проектной позиции. Для этого выставьте брус так, чтобы его нижняя часть была заподлицо с мауэрлатом. Проведите горизонтальную линию от угла до нижней части стропилы, она должна быть строго параллельна стене. Теперь можно спокойно отпилить любым подручным инструментом и установить деталь. Оставшаяся часть послужит шаблоном для оставшихся стропил только в том случае, если основание ровное.

Знания геометрии помогают не только в определении угла запила стропильной ноги, но и в определение высоты крыши, длины отдельных элементов и так далее.

Распил накосного стропила у линии конька вальмовой крыши

Разметка и распил нарожников для вальмовой крыши

Нарожники обычно изготавливаются из доски того же сечения, что и обычные наслонные стропила. Существуют несколько способов разметки нарожников для распила. Поставьте нарожники аналогично стойкам фронтона, как показано на рисунке выше. Начинайте с максимальной длины, не укороченного наслонного стропила. Затем, вы должны посчитать общую разницу, которая является стандартной разницей в длине между нарожниками. Эта информация может быть найдена в книге с таблицами для стропил. Для наклона крыши 4 к 12 (18,5°) с шагом между осями стропил 40 см, общая разница составит 42 см (см. таблицу ниже). Если шаг стропил 60 см, то общая разница составит 63 см.

Первый комплект нарожников, самый длинный, будет короче обычного наслонного стропила на эту общую разницу. Посмотрите в чертежах сколько комплектов нарожников нужно для каждого пролета и положите это количество рядом с наслонным стропилом. Для прямоугольного здания с четырьмя накосными стропилами, вам понадобятся доски для четырех комплектов нарожников (то есть всего 8). Затем, расположите доски комплект за комплектом, используя для этого доски, которые короче предыдущего комплекта на приблизительно 30 см. Выровняйте концы уложенных для нарожников досок по стороне будущих свесов.

• Нарожники должны иметь свес такой же длины, как и у наслонных стропил, поэтому отмерьте от выровненных концов досок эту длину и проведите линию через рёбра всех досок и пометьте линию распила “каблука”. Свесы стропил отпиливают по длине после установки, поэтому оставьте их, по крайней мере, на 5-7 см длиннее, чем это нужно.
• Потом, от вертикальной линии распила соединения с коньком не укороченного наслонного стропила, отложите назад общую разницу для первого комплекта нарожников.
• Укоротите этот комплект на половину ширины стропила под углом 45° (3,5 см для 5х доски), и
• проведите линию через верхние ребра нарожников в этом комплекте.
• Поставьте диагональную стрелку, указывающую направление бокового распила для каждой пары нарожников в комплекте, которые будут прибиваться к противоположным сторонам накосных стропил.
• Отмерьте вниз общую разницу между нарожниками для следующего комплекта, и далее аналогично.

Используя лекало для наслонных стропил, разметьте вертикальный боковой распил и «птичий клюв». Так как нарожники идут парами, вертикальный распил для стыковки с накосным стропилом размечается на противоположных сторонах досок для стропил.

Сделайте распил и сложите нарожники в соответствующий штабель, чтобы их можно было перенести к углам и положить на потолочные лаги. Короткие нарожники прибиваются к двойной верхней обвязке гвоздями 90 мм, забитыми через боковой распил.

Некоторые опытные плотники выработали экономный способ распила нарожников. Они делают один вертикальный распил и получают два нарожника. Это делается из достаточно длинных досок для длинного и короткого нарожника. Разметьте самый длинный нарожник с «птичьим клювом» на верхнем ребре доски и самый короткий – с птичьим клювом на нижнем ребре, как показано на рисунке выше.

• « Как построить вальмовую крышу своими руками
• Сборка вальмовой крыши »

РАЗДЕЛЫ КНИГИ ЛАРРИ ХОНА «ОЧЕНЬ ЭФФЕКТИВНЫЙ ПЛОТНИК»

• Биография Ларри Хона
• Начало строительства каркасного дома
• Расчет пиломатериалов для каркасного дома
• Как построить фундамент для каркасного дома
• Как построить перекрытие каркасного дома
• Как построить каркасные стены
• Как построить каркас крыши
• Строительство лестниц