Устройство стропильной системы вальмовой крыши: основные элементы конструкции
- Типы вальмовых стропильных каркасов
- Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства
- Особенности и типы опор
- Как сделать расчеты
Вальмовая – это крыша, которая максимально удовлетворяет требованиям эстетичности и оригинальности, гармонично вписывается практически в любой окружающий ландшафт. Более того, ее стропильная система пока самая надежная геометрическая конструкция для защиты дома от ветровых нагрузок.
Основная задача крыши это защита дома от осадков. Чтобы кровля при этом была максимально функциональной, ее проектируют с уклоном скатов для удаления основной массы снега и дождевой воды. При этом вся несущая конструкция стропил должна быть прочной, чтобы выдерживать значительные нагрузки.
Оптимально будет выполнять такую работу классическая двухскатная крыша, либо четырехскатная стропильная система вальмовой крыши: схема возведения подобной конструкции позволяет получить кровлю, которую отличают:
- высокая надежность,
- универсальность,
- долгий эксплуатационный срок,
- обтекаемая форма устраняет эффект парусности, то есть ветровой нагрузки в районе фронтонов.
Типы вальмовых стропильных каркасов ↑
Данный вариант стропильной системы в отличие от классического двухскатного представляет собой «конверт». Кроме двух основных плоскостей скатов, вместо фронтонов собираются два дополнительных, в виде треугольника, это и есть так называемые вальмы. По назначению бывают чердачными и бесчердачными.
Сразу стоит оговорить, что такой вид крыши не подходить для обустройства жилого мансардного этажа, потому как четыре плоскости скатов ограничивают внутренне пространство. Однако при желании можно использовать такие типы конструкций как, датская или голландская.
Пример датской кровли с усеченными вальмами
Полувальмовая кровля голландского типа с жилой мансардой
Вальмовая крыша – это прекрасное решение для строений с оригинальной архитектурой, имеющих возвышения, выступы, различные башенки, мансардный этаж.
В обоих вариантах предусмотрено крышное пространство, которое можно использовать как дополнительное жилое. Наклоны плоскостей кровли при этом не значительно уменьшают полезную площадь за счет урезанных вальм.
- Классический тип такой кровли предусматривает полноценные четыре ската с диагональными стропилами, соединяющими углы постройки с вершиной всей конструкции которую венчает конек, требуемой длинны. При этом используются следующие элементы:
- Висячие стропила со всеми деталями: лежнями, прогонами, затяжками.
- Диагональные.
- Накосные, формирующие контуры плоскостей.
- Еще один вариант – шатровая вальмовая крыша, представляет собой схему стропил, по которой диагональные элементы сходятся в одной точке, формируя собой по форме пирамиду или четырехгранный шатер. Сборка такой конструкции предусматривает использование наслонных и висячих принципов монтажа деталей каркаса.
Все типы вальмовой и полувальмовой кровли проектируют с углами наклона плоскостей от 10-12 градусов, до 60. Наиболее оптимально использовать принятые обычные скосы под углом в 25-30 градусов.
Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства ↑
Работы по возведению несущего каркаса крыши проводят в следующей последовательности:
- Монтируют мауэрлат.
- В места, где будут расположены стойки укладывают лежень.
- Устанавливают на лежень стойки, строго вертикально, для конькового прогона. При необходимости стойки закрепляют подкосами.
- Для крепления конькового подгона используют уровень и отвес. Качество конструкции полностью зависит от точности установки.
- Монтируют накосные: нижний конец – к мауэрлату, а верхний – к коньковому прогону.
- По той же технологии установки монтируют и промежуточные.
- Монтируются нарожники.
- диагональные;
- промежуточные;
- нарожники (угловые).
Установка диагональных частей ↑
Четыре диагональных (накосных) доски направлены к внешним углам и сходятся на коньковом прогоне. Нижние опоры у них могут отличаться – это зависит от материала, которым выстроен дом:
- деревянный рубленный или брусчатый – верхние венцы у сруба;
- каркасный – верхняя обвязка;
- кирпичный (каменный)– мауэрлат, посредством которого сосредоточенная нагрузка от деревянной конструкции распределяется на кладку стен.
- Мауэрлат представляет собой деревянную балку с квадратным сечением (100 х 100мм). Его укладывают либо по центру стены, либо ближе к внутреннему краю и крепят к стене при помощи скруток из катанки (так можно обезопасить строение от сильных порывов ветра). Одним концом скрутку прикручивают к костылю, который вбит в шов кладки (от верха стены на 300 мм), другим крепят к балке.
- Чтобы сохранить свободный доступ к осмотру стропильных ног и балки, от низа мауэрлата до верха перекрытия чердака оставляют расстояние не меньше 400 мм
- Все места соприкосновения деревянных элементов с кирпичной кладкой изолируют слоем гидроизоляции.
- Верх накосных досок опирается на коньковый брус, представляющий собой – деревянную балку с тем же сечением. Под коньковый брус из-за отсутствия в конструкции этого типа крыши кирпичных фронтонов с шагом 3-4 м устанавливают деревянные стойки (сечение 100 х 100мм), которые нижним концом опираются на лежень.
Его можно уложить:
- при наличии внутренней несущей стены на нее – доска с сечением 50 х 150 мм;
- через столбики кирпича на плиту перекрытия – брус с квадратным сечением 150 на 150 мм.
В любом случае под лежень обязательно укладывают рулонную изоляцию.
- Диагональные стропила по длине больше обычных, кроме того, на них упираются нарожники, поэтому приходящая на них нагрузка в полтора раза больше, чем у обычных. Накосные по этой причине делают спаренными – они состоят из двух сечений обычных рядовых досок.
- Под нее устанавливают опоры (одну-две) в виде стоек из бруса или подкосов (сечение обоих 100 на 100 мм). Таким образом расчетная длина накосной ноги уменьшается. Подкосы упираются в лежень под углом 45°.
Особенности и типы опор ↑
Чаще всего при строительстве домов используют обычную вальмовую схему крыши, реже голландскую или датскую.
Система опоры при сборке крыши может использоваться двух видов:
- Висячая схема стропильного каркаса. Обычно применяется в строительстве небольших построек жилых домов, в которых проектом не предусмотрены внутренние несущие стены. В таком варианте исполнения основные вертикальные опоры устанавливаются на брус перекрытия потолка в один ряд.
- Наслонная. При наличии несущих стен внутри дома можно установить два-три ряда вертикальных опор. Это упрощает сборку вальмовой кровли, за счет присутствия большего количества точек крепления, а также дает возможность сконструировать полувальмовые варианты конструкции.
Упоры для диагоналей применяются трех типов:
- Стойка. Обычно брус подходящего сечения, установленный с упором по одному из вариантов. Между ней и перекрытием (собственно потолком), обязательно наличие гидроизоляции.
- Подкос. Состоит с двух балок, упираемых своими концами в стойку каркаса, а двумя другими поддерживают сходящиеся диагональные стропила ската. Угол их может варьироваться от 45 до 53 градусов.
- Шпренгель. Это брус, который укладывают на две стены, сходящиеся под углом. На него устанавливают вертикальную стойку, поддерживающую в нижней части накосное стропило. Еще один вариант упора для вальмы, состоит с двух частей шпренгельной фермы, уложенной на углах постройки. А также самого шпренгеля – вертикальной стойки поддерживающей диагональ, с упором на ферму.При небольшом угле строения снеговая нагрузка повышается, поэтому появляется необходимость усилить деревянную конструкцию шпренгелем.При необходимости усиления верхней части используют уже шпренгельную ферму. В этом случае шпренгель (вертикальную стойку) усиливают с помощью двух подкосов.
Шпренгельная установка
Также зависимо от схемы каркаса может использоваться различная система опоры диагональных накосных балок к коньковому прогону.
- Если в конструкции крыши присутствует только один прогон, выполняющий функцию конька, то опора осуществляется непосредственно на его консоли.
Опора на консоль единственного прогона
- При варианте двух прогонов, и использования в качестве стропильных ног доски, диагональные накосные балки упираются на оба прогона.
- В случае двух прогонов и использования балок в качестве строп. ног, упор осуществляется на оба прогона. В зоне конька диагональные накосные детали имеют в качестве опоры коротыш (прибоина), сшивающий соседние стропила.
Схема упора накосных стропил с упором на коротыш
При этом креплении пятка стропильного элемента подрубается под необходимый угол, в качестве крепежа используются гвозди, а если нужно то и дополнительные хомуты, чтобы усилить соединение.
Противоположный торец диагонали крепят с упором на мауэрлат, или установленную перед этим угловую балку. На этом участке в качестве крепления используются скобы, или гвозди забиваемые через подкладку с деревянной рейки.
Устройство нарожников и промежуточных стропил ↑
Нарожники (угловые элементы) называют из-за укороченной длины стропильными полуногами. Одним концом они опираются на диагональную ногу, а другим на балку-основу. Чтобы нагрузка на накосные от угловых распределилась равномерно, их крепят в разных местах.
- Нижний конец опирается на мауэрлат, а верхний – на коньковый брус. Устанавливают с шагом 1,0-1,2 метра. Сечения рассчитывают, исходя из схемы балки (одно- или двухпролетная), шага и нагрузки от веса снежного покрова и собственно каркаса. Нагрузку от снега рассчитывают с учетом угла наклона.
- Свободную длину промежуточных досок в каркасе ограничивают. При пролете здания:
- 8 – 10 м – под каждую ногу устанавливают одну опору (подкос или стойка);
- 10 – 12 м – две опоры.
- Каждую вторую ногу крепят к стене при помощи скруток (двойная проволока, диаметр – 4 мм), которые с помощью костылей забивают в шов кладки кирпича ниже на 300 мм от обреза стены.
- Промежуточные стропила и мауэрлат соединяют с помощью обратной скобы.
Крепеж нарожников ↑
Нарожники, устанавливают в качестве стропил на диагоналях скошенной кровли. С помощью них формируются сами вальмы, и треугольные участки основных плоскостей крыши.
Установка нарожных деталей осуществляется двумя основными способами:
- Путем врубки. На диагональной делается выборка материала, формирующая гнездо под пятку нарожника. Расположение между ними должно быть минимум 200 мм, при этом с двух сторон вырубку делают так, чтобы она не совпадала.
- С предварительной установкой черепных брусков. В нижней части с обеих сторон диагонального стропила, набивается брус сечением 50×50 мм, по всей длине накосной балки. Нарожники в таком случае подрубают под черепной брусок, и упирают один напротив одного. Такая схема более предпочтительна, так как конструкция получается намного жестче за счет дополнительного упора.
Однако прежде чем приступать к приобретению материалов, а также сборке по выбранной схеме нужно произвести все расчеты параметров вальмовой крыши.
Как сделать расчеты ↑
Основным параметром, который нужно прикинуть, будет площадь кровли, как ее подсчитать с учетом нестандартной формы скатов?
Конечно, можно воспользоваться калькуляторами для расчетов параметров кровли в интернете, просто вбив имеющиеся данные. Но, не всегда есть возможность доступа в сеть.
Итак, для начала нужно определить геометрические фигуры, формируемые четырьмя скатами крыши. Как правило, боковые скаты сложены трапециями, а вальмы – треугольниками. Но, это по классической схеме, при голландском или датском типе образуются дополнительные треугольные и трапециевидные участки. При необходимости рассчитать площадь такой кровли, нужно ее разбить на эти отдельные части, и потом просто суммировать полученные данные.
Площадь трапеций формирующих боковые скаты можно получить по следующей формуле:
 |
|
Сами вальмы в классическом варианте формируют равнобедренные треугольники, площадь которых можно рассчитать по таким формулам:
Где, b- это длинна карниза вальмы, а h, ее высота.
При наличии прямоугольных треугольных участков их площадь подсчитывают по такой формуле.
 |
 |
В этом случае a и b это катеты. Данные нужно суммировать, и в итоге получить необходимую
В завершение посмотрите видеоурок:
© 2021 styleskrov.ru
