Как правильно запилить стропила вальмовой крыши

Какую информацию получают строители

Профессиональные застройщики тоже активно используют в работе такие калькуляторы. Что им это дает?

Параметры стропил

Самые важные нагруженные элементы любой крыши – это стропила, именно от них имеют прямую зависимость все главные эксплуатационные характеристики. Каждая стропилина обозначается своим индивидуальным номером, рассчитана ее длина. Это касается всех видов как обыкновенных, так и накосных стропилин, нарожников. Теперь застройщик может правильно разметить стропилины, без проблем сориентируется с дальнейшим использованием коротких отрезков.

Подробный план дает возможность правильно разметить и установить стропила

Но это не все, калькулятор выдает очень подробный детализированный чертеж, на котором можно увидеть технологию запиливания узлов примыкания стропилин:

• расстояние от верхнего торца ноги до нижнего. Этот параметр дает возможность сделать требуемый угол наклона примыкания элементов;
• углы боковых запилов — этими плоскостями нарожники фиксируются к наслонным стропилинам.

Точный расчет помогает грамотно выполнить узлы примыкания стропил

Теперь при отрезании каждой стропильной ноги нет необходимости пользоваться угольниками.

Не каждый застройщик умеет обращаться с такими измерительными инструментами, что увеличивает вероятность ошибок. Их трудно исправить, последующая правильная подгонка уменьшает длину доски, ее уже нельзя устанавливать на планируемое место. Соответственно, надо изменять углы примыкающих плоскостей, а это опять может стать причиной ошибки.

Общие данные вальмовой крыши

Последний, но не мене важный, блок информации. Для общего представления подается площадь кровли, длина карнизов и конька. На основании данных об общей площади застройщик подсчитывает кровельные материалы с учетом их типа. Есть перечень всех элементов стропильной системы, их длина и количество. Данные суммируются, дается общий метраж стропильных ног и объем необходимых пиломатериалов на основании их ширины и толщины.

С помощью онлайн-расчетов застройщик получает точное количество кровельного покрытия

Что касается обрешетки, то и здесь калькулятор оказывает значительную помощь застройщикам – они знают длину каждой рейки в зависимости от ряда ее фиксации. Заготовки можно отрезать на земле и на крышу подавать уже подогнанные рейки, уменьшается количество отходов, ускоряются работы. Кроме того, значительно повышается безопасность строительных работ, пилить на земле легче, чем делать это на высоте в неудобном положении. По обрешетке также подсчитывается общая длина и кубатура пиломатериалов.

По результатам расчетов закупается необходимый объем пиломатериалов для стропильной системы

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.

Стропильная система четырехскатной вальмовой крыши своими руками

Сложное устройство стропильной системы вальмовой крыши отпугивает начинающих мастеров от ее создания своими руками. Однако, такой способ перекрытия прекрасно подходит для частных домов небольшого размера в европейской стилистике. Чтобы качественно выполнить монтаж вальмовой кровли своими руками следует провести подготовительную, проектную детальность: выполнить расчет, составить чертеж и нанести разметку. Для этих процессов необходимы базовые знания о строении стропильного каркаса, строительные нормы по выбору угла наклона кровельных скатов.

Состав стропильных ферм

Стропильная система выполняет функции опорного каркаса, на котором лежит основной вес кровли. Ее основной элемент – стропильные ноги, вальмовая кровля насчитывает 4 различных разновидности стропил:

1. Диагональные (угловые) стропила. Конструкция стропильной системы вальмовой кровли имеет 4 угловых стропильных ноги. Они продолжают коньковый брус, соединяя его с углом торцевой стены. За счет угловых стропил формируется вальмовый скат, их длина превышает аналогичный параметр рядовых. Так как диагональные ноги несут на себе вес кровельного материала вальм, а также к ним осуществляется крепеж нарожников и торцевых рядовых стропил, для изготовления требуются доски сечением 100х150 мм или сдвоенные обычные, 50х150 мм. Иногда стандартная длина пиломатериалов меньше необходимой, в таком случае требуется изготовление своими руками наборных ног, составленных из элементов. Расчет длины диагональных ног выполняют с применением специального коэффициента, путем умножения на длину рядового стропила.

Залог надежности стропильной системы – элементы одинакового сечения, изготовленные из одного и того же материала, исключение составляет лишь диагональные стропила, сечение которых должно быть толще.

Опорные конструкции

Конструкция стропильных ног не позволяет им самостоятельно выдерживать вес кровли, подспорьем в этом деле им служат дополнительные опорные элементы:

Мауэрлат. Мауэрлатный брус укладывают на верхний пояс сооружения. У бревенчатого и брусового дома роль мауэрлата играют верхние венцы, укрепленные анкерными болтами. В кирпичных или газосиликатных постройках требуется монтаж мауэрлата своими руками на цементную армированную стяжку

Очень важно рассчитать места крепления бруса так, чтобы они не совпадали с расположением стропил. Прочность мауэрлата снижается с каждым отверстием, проделанном в нем, поэтому нужно делать лишь те, что определил расчет

Расчет составляющих стропильной системы основывается на весе кровли, размерах перекрываемого здания и величине сечения исходного материала

Расчет составляющих стропильной системы основывается на весе кровли, размерах перекрываемого здания и величине сечения исходного материала.

Вычисление основных параметров системы

Специальные компьютерные программы облегчают вычисления параметров стропильной системы, однако расчет достаточно прост, так как основывается на тереме Пифагора о прямоугольных треугольниках. Схема вычислений выглядит так:

1. Первым делом своими руками измеряют ширину и длину перекрываемого сооружения. Необходимо использовать для измерений одну рулетку, каждый замер производить по два раза, чтобы избежать ошибок. На основе полученных данных составляют схематичный чертеж.

Расчет состава стропильной системы не только позволит закупить необходимое количество строительного материала, но верно определить объем фундамента, однако, учтите, кровельный материал нужно приобретать с запасом 15-25% на нахлест и подрезку.

Результатом вычислений должен стать подробный чертеж и упрощенная схема для нанесения разметки. Четырехскатная крыша может строится по готовым проектам, если использовать стандартный угол наклона.

«Золотые» правила кровельщиков

Опытные мастера-кровельщики говорят, что стропильная система крыши с торцевыми вальмами не сложнее двухскатной, если соблюдать «золотые» правила, которые сформировались за долгие годы работы:

• Использовать для изготовления стропил доски и брус одного сечения, то есть стропила и коньковый прогон выполнять из доски 50х150 мм, мауэрлат и лежень из бруса 150х150 мм.
• Выполнять расчет до начала работ по установке кровли, основываясь на неоднократно проверенных измерениях.
• Узлы стропильной системы должны быть отражены в проектной документации и проверены расчетом нагрузок.
• Выбирать сечение стропил нужно в соответствии с длиной, весом кровельного материала и перекрываемой площадью.
• Своими руками монтаж выполняют с помощью подсобника, длинные, тяжелые диагональные стропила сложно установить в одиночку.

Монтаж крыши

Делается разметка.

Размечается ось по обвязке в высшей точке с торца строения.

Ведется расчет 50% толщины конька.

Ведется установка места размещения первой части всей системы.

Один отрезок мерной рейки необходимо приложить к намеченной оси. Второй край размещается по линии боковой стены. Тем самым находится точка размещения стропильного промежуточного компонента.

Определяется длина стропильного свеса. Размещается брус одной стороной на угол, находящийся снаружи стены, другой стороной на кровельный свес.

Рейка перемещается к краю боковой стены и намечается место закрепления стропил.

Все эти действия повторяются для всех углов. Ведется расчет.

Проводится монтаж мауэрлата. Для него нужно выбрать брус из дерева разного сечения. Брус должен быть цельным по всей длине, на нем не должно быть трещин и сучков

Этому этапу нужно оказать особое внимание. Его нужно соединять внахлест, а не встык. Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами

Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами.

Устанавливаются стропила, конек, стойки и боковые балки:

Сначала происходит устройство вертикальных стоек, за счет них будет удерживаться коньковый брус. Элементы крепятся к балке, расположенной по центру, используя систему укосов.

Происходит установка стропил, находящихся по диагонали. Они должны быть похожего размера и длины.

Устанавливаются накосные стропила, затем рядовые. Последние крепятся к коньковому брусу и мауэрлату методом врубки. Чтобы усилить фиксацию применяют стяжки и ригели. Сечение бруса для них должно быть достаточно большим.

Конек крепится к отвесам. Для него выбирается брус небольшого сечения. Конек – это направляющая основная деталь для монтажа всей системы.

К каждой стороне диагональной планки необходимо закрепить нарожник. Он свяжет между собой мауэрлат и накосные стропила.

Все элементы крепятся перпендикулярно к коньку. Усиливается стропильная конструкция.

По углам кровли нужно зафиксировать шпренгели со специализированной стойкой, которая будет являться опорой для стропильного диагонального компонента. По затяжке необходимо набить стойки.

Если стропильные элементы, расположенные по диагонали имеют некорректную длину, то нужно вместо единичного бруса использовать двойные балки.

Обустраивается вентиляция. В ветрозащитной пленке делаются небольшие отверстия, чтобы в них мог проникнуть воздух.

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала. Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа. Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

для шифера — 22; мягкой черепицы — 11; металлочерепицы — 14; профнастила — 12;

Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

Подбор сечения стропил и их шага в зависимости от длины, сорта древесины и снеговой нагрузки

Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

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

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.

Устройство стропильной системы

• До начала укладки стропил надо уложить мауэрлат, который будет служить опорой для всей системы. До начала укладки мауэрлата следует оборудовать армированный пояс для усиления несущей способности стен и обеспечения подходящей ровной поверхности. Для этого используют конструкции из железобетона.
• Если постройка каменная или кирпичная, по верхней части стен выставляется опалубка, в которую затем вставляют каркас на основе арматуры, после чего заливают бетоном.
• Во время установки каракаса к нему прикрепляют оцинкованные шпильки из металла. Их диаметр должен быть как минимум 1 см. Длина подбирается с таким расчетом, чтобы верхние части выступали на 3-5 см из мауэрлата.
• После затвердения бетона его верхняя часть промазывается битумом, а сверху клеится рубероид, который защищает дерево от гниения. На выступающие шпильки насаживают бруски (в них предварительно должны быть высверлены отверстия). Для закрепления конструкции используют гайки.
• Мауэрлат изготавливают из деревянного бруса сечением 15 х 15 или 10 х 15 см.
• Материал должен быть тщательно просушен и пропитан антикоррозийными средствами.
• После этого параллельно коньку (к нему крепят стойки, которые поддерживают определенную часть системы стропил) устанавливают центральную балку.

Элементы каркаса и стропильной системы

Основными составляющими каркаса и системы стропил являются:

• прогон;
• мауэрлат;
• опорная доска;
• затяжки;
• обрешетка;
• нарожники;
• подкосы;
• рядовые стропила;
• накосныестропила;
• стропила диагональные.

Итак, из кровельных элементов создается стропильная ферма с несколькими треугольниками в основании. Поскольку эта геометрическая фигура является самой устойчивой, ферма также отличается значительным уровнем жесткости.

Стропильные ноги – основная несущая деталь всей конструкции. Их устанавливают под предварительно вычисленным углом наклона скатов.

Основной функцией мауэрлата является равномерное распределение веса всей конструкции (стропил, дополнительных элементов и т.д.) на стены.

Опорой для нижних торцов стропильных ног являются наружные стены, а для верхних торцов – промежуточные прогоны или подконьковый брус. Назначением этих двух элементов является передача нагрузки на поверхность несущих стен посредством системы стоек.

Калькулятор расчета стропильной системы вальмовой крыши

Он дает возможность получать технические данные конструкции с чертежом. Это очень важная информация для строителей.

Для начала надо ввести в калькулятор следующие данные:

• высота крыши от перекрытия до конька;
• длина и ширина строения;
• планируемый свес кровли на карнизе (софит);
• ширина и толщина стропильных ног;
• расстояние между стропилами;
• ширина и толщина материалов для обрешетки под кровельное покрытие;
• шаг обрешетки.

Каждый параметр имеет буквенное обозначение

Это стандартные данные для большинства калькуляторов расчета. Данные могут вводиться в сантиметрах или миллиметрах, инструкция по работе с калькулятором конкретизирует параметры подачи.

Для удобства внесения нужных значений имеется принципиальный схематический чертеж вальмовой крыши с буквенными обозначениями каждого размера. Он позволяет застройщикам сориентироваться и не допускать ошибок при вводе исходных данных. Кроме того, этот чертеж объясняет, в каком формате калькулятор выдает результаты вычислений.

Калькулятор дает схематический чертеж, на котором каждый элемент имеет свое обозначение

Без калькулятора застройщик вынужден был состоятельно рисовать эскиз конструкции, определять длину и способы запила каждого элемента. Возникала проблема с отходами, было трудно использовать отрезки различной длины, а их при строительстве вальмовой крыши очень много. Иногда приходилось выбрасывать дорогие пиломатериалы из-за непонимания алгоритма их дальнейшего использования.

Как сделать эскиз вальмовой крыши

Конструкция стропильной системы

Система стропил является своеобразным каркасом крыши. Все узлы и элементы должны обладать достаточной жесткостью для выдерживания нагрузки при распоре и сдвиге. Конструкционные элементы изготавливают из дерева, чтобы кровля имела легкий вес. Материал необходим качественный, с небольшим числом трещин и сучков. Для мауэрлата, прогона и подушек берут сорта твердых пород дерева.

В систему стропил входят следующие элементы:

• Мауэрлат – своего рода фундамент кровли, служащий опорой. Благодаря ему вес одинаково распределяется по периметру постройки. Это толстая балка, прикрепленная к стене, уложенная строго параллельно балке конька.
• Ноги стропил. Определяют внешний вид верха дома и уклон крыши.
• Коньковый прогон. Это брус, положенный в горизонтальном положении, на котором закрепляют стропила.
• Боковой прогон. Аналогичен коньковому, но фиксируется по центру стропильных ног на скате.
• Затяжка. Соединяет крайние стропила, чтобы они не расходились.
• Подкос (ноги под стропами). Состыковывается с лежнем и стропильной ногой, что делает его более стойким.
• Лежень. Устроенный поверху внутренней стены постройки, параллельно коньку, брус. Служит для установки подкоса и стойки.
• Конек крыши. В этом месте соединяются скаты кровли, набивается сплошная обрешетка для повышения прочности.
• Свес. Часть крыши, ограждающая стены от контакта с большим объемом атмосферных осадков.
• Кобылки. Устанавливаются для увеличения длины стропил, если их не хватает при монтаже свесов.
• Обрешетка. Сплошная или из реек, служащая основой для кровельного материала.

Важно выбрать подходящие методы соединения участков системы, качественно их соединить с общей кровлей для стойкости к расчетной нагрузке. Рекомендуем. Рекомендуем

Рекомендуем