Стропильная система вальмовой крыши

Алан-э-Дейл       18.04.2022 г.

Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног

По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.

Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.

На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:

  • Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
  • Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
  • Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.

Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.

Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.

Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.

Практический расчет

Здесь приведен пример того, как рассчитываются размеры составных частей. Это следует делать до или во время того, когда планируется стропильная система вальмовой крыши. Схема крыш является лишь примером, для каждого дома подходит только индивидуально созданный проект.

  1. Замерной рейкой измеряется горизонтальное расстояние наклонного промежуточного стропила. По таблице расчетов крыш выбираем оптимальный угол наклона и смотрим результат произведения полученных данных.
  2. Меряем длину стропил от конька до места крепления, учитывая выступ.
  3. Определяется длина свеса суммой поправочного показателя плюс горизонтальная проекция.

Правильные углы среза стропил для крепления к коньку тоже высчитываются математическим способом, плотное прилегание угла к коньковой доске — залог крепкой конструкции.

Высчитываем длину углового стропила:

  1. Вымеряется длина стропила без учета свеса.
  2. Возведение проекций рядовых стропил в квадрат и будет общей проекцией.
  3. Полученный результат умножается на поправочный коэффициент, и получается длина углового стропила.

Общее устройство

Прежде чем изучать устройство стропильной системы шатровой крыши, нужно узнать, что такое вальма. Вальмой называют наклонный фрагмент многоскатной кровли в форме треугольника, где её сторонами являются накосные или диагональные стропила, основанием служит мауэрлат (деревянные балки, уложенные по периметру верха внешних стен дома), а в качестве опорной основы под кровельное покрытие выступают укороченные стропила – нарожники.

Объединив 4 или более вальм в единое сооружение, получают шатровую кровлю. Кровли такого типа возводят на зданиях и сооружениях, которые в плане имеют форму квадрата, равностороннего многоугольника или круга. Помимо стропил, каркас усиливают такими элементами, как шпренгели, стойки и подкосы.

Нижние концы стропил и нарожников должны выступать за периметр дома на 300 – 400 мм. В противном случае их удлиняют отрезками из того же пиломатериала для формирования свесов. Эта архитектурная деталь играет большую роль в защите фасадов и окон от негативных атмосферных явлений.

О том, какая крыша лучше, вальмовая или шатровая, мы писали здесь.

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.

Сборка конькового участка четырехскатной крыши

Центральный отрезок крыши вальмового типа является не чем иным, как традиционной двухскатной конструкцией. Следовательно, ее сборка выполняется по технологии для скатных кровель. Хотя подобная конструкция обычно предусматривает наличие лежня, на котором размещаются опоры под конек, в данном примере функции такого элемента возложены на центральную балку перекрытия.

Коньковый участок крыши выполняют так:

  • Сначала собирают опорную конструкцию под стропила, которые верхними пятками будут упираться в коньковую балку. Сам конек будет поддерживаться тремя опорными столбами, из которых средний монтируется непосредственно на центральном брусе перекрытия. Чтобы правильно установить два крайних столба, под них поверх перекрытия размещают поперечные бруски, по длине охватывающие не менее 5 балок. Подкосы обеспечивают дополнительную устойчивость конструкции. Опорные элементы каркаса изготавливают из бруса сечением 100×150 мм, а подкосы – из досок 50×150 мм.
  • Чтобы все стропила были одинаковыми, для их нарезки изготавливают шаблон. Для этого доску нужной длины примеряют на месте монтажа, делают разметку запилов, после чего по ней выполняют нарезку всех стропилин.
  • Готовые стропила опирают на коньковую балку местом врубки, а нижнюю часть закрепляют на выносе.

Обычно балки перекрытий размещают перпендикулярно коробке, чтобы упор стропильных ног в центральной части крыши приходился именно на них. Поскольку в рассматриваемом примере стропила стыкуются с выносом, необходим монтаж дополнительных опор. Их размещают таким образом, чтобы перераспределить нагрузку со стропил и опор на стены.

В конце нужно установить с каждой стороны по три ряда выносов. После этого к балкам перекрытий и выносам строго горизонтально крепится карниз, облегчающий дальнейшие работы с крышей.

Используемые материалы

Чаще конструкция крыши полностью сделана из древесины, скреплённых досок или бруса. На производственных строениях и хозпостройках чаще применяют металлопрофиль.

  • Металлопрофиль. Металлические конструкции считаются наиболее долговечными, чем древесина, выдерживают повышенные нагрузки.

    Металлопрофиль может быть в виде круглых стальных труб или с квадратным профилем. В паре с металлопрофилем есть возможность задействовать брус.

  • Скреплённые доски. Доски целесообразно применять в каркасном строительстве, для лёгких зданий.

    Для тяжёлых строений доски использовать не рекомендуется. Не выдержит она и кровлю с дополняющими элементами, увеличивающими общую массу крыши, например, утеплителями. Скреплённые доски фиксируют по периметру строения.

    Древесину надо выбирать качественную, хорошо просушенную, прочную. Доски не должны потрескаться при эксплуатации от воздействия дождя, солнца, ветра.

  • Брус. Брус укладывают по периметру крыши под стропильные балки. Это позволит пропорционально распределять нагрузку. Главное условие: отсутствие сучков. Если без этого не обойтись, их размер не должен превышать две трети толщины бруса. Сучки могут спровоцировать раскол конструкции.

    Мауэрлат из бруса используют для кирпичных и пеноблочных домов. Перед тем, как укладывать его стены, древесину тщательно со всех сторон обрабатывают антисептиком.

Монтаж стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши своими руками

Устройство вальмовой крыши начинают, устанавливая балки. Сначала укладывается мауэрлат, затем поперечная балка.

Далее применяя разметочную рейку и отвесы (или уровни), нужно в первую очередь провести разметку месторасположения конька, с учетом рассчитанной высоты, которая определяется исходя из предпочтений и вкуса хозяина.

Стойки конька устанавливаются вертикально и крепятся саморезами. Для фиксации стоек конька применяют укосины. Конек располагается строго в центре строения. Для стропильной системы и коньковых элементов используется одинаковый материал (доска 150 на 50 мм).

На следующем этапе производится установка накосных стропил. Обычно их четыре и они равной длины. Это, пожалуй, самый важный этап, на нем закладываются плоскости всех скатов, и они должны быть безупречно ровными.

Диагональные стропила имеют наибольшую длину, поэтому иногда требуется спарить несколько досок, чтобы добиться нужной длины. Накосные стропила соединяются попарно. При таком способе отсутствуют лишние отходы.

Следует учесть, что они должны выходить за пределы стен примерно на 50 — 100 сантиметров, а верхним концом прикрепляться к коньку. Это делается для создания карниза, который служит защитой стен от влаги, создаваемой различными осадками. В климатических условиях с сильными ветрами длину свеса можно увеличить до метра.

Сечение стропил выбирается в зависимости от:

  • угла уклона крыши;
  • предполагаемых нагрузок, воздействующих на крышу;
  • расстояния между несущими стенами;
  • шага между стропилами.

Установка промежуточных стропил

Необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Центральные и промежуточные стропила монтируются по верху бруса конька. Они также выходят за пределы стен. Их количество рассчитывается исходя из длины здания.
  2. При установке угловых стропил их верхняя часть укладывается на накосные стропила. Приближаясь к углам строения их размер уменьшается.

Монтируются они по концам конька. Для этого надо найти одну точку на мауэрлате строго на середине стены и точку середины толщины конька. Здесь будет установлено первое центральное стропило (на вальме).

Затем монтируются центральные стропила на скатах-трапециях и параллельно им устанавливаются оставшиеся промежуточные стропила.

Высчитать величину расстояния, на котором их нужно монтировать, можно следующим способом: длина конькового бруса делится на величину большую числа запланированных стропил на единицу. Обычно эта величина колеблется в пределах от 60 до 80 сантиметров. А длину стропила можно определить простым способом: уложить его в место установки, добавить длину карниза и наметить спилы.

Очень важный момент при монтаже стропильной системы – соединение в пересечении диагональных и центральных стропил (трапеций и вальм) на коньковом брусе. Для этого делаются надрезы с двойными скосами. Для прочности соединения пользуются стяжками.

Как устанавливаются угловые стропила (нарожники)

Данные стропила монтируются в параллели с центральными. На нарожнике производится спил, он укладывается на накосное стропило и крепится гвоздями или саморезами. Можно произвести соединение при помощи врубки или с применением опорного бруса, закрепленного на диагональном стропиле с обеих сторон. Нарожные стропила основных скатов и вальмовых не должны быть состыкованы с диагональными стропилами в одном месте.

При большой ширине здания в расчетах обязательно нужно учитывать показатели провисания, особенно это касается диагональных, а также промежуточных стропил. Центральное стропило соединяется с коньковым бруском двумя деревянными коньками.

Для того чтобы усилить (укрепить) углы вальмовой крыши, можно установить шпренгели со стойками. Они будут подпирать диагональное стропило и обеспечивать надежность всей конструкции. Шпренгель – это дополнительный брус для повышения прочности конструкции.

Обрешетка вальмовой крыши производится согласно рекомендациям по монтажу обрешетки для выбранного материала.

Теперь, когда вы имеете достаточный объем информации относительно конструкции стропильной системы вальмовой крыши и проведению ее монтажа, вы вполне можете провести его самостоятельно. Далее можно проводить обрешетку крыши.

Предлагаем наглядно ознакомиться с процессом монтажа стропильной системы вальмовой крыши из следующего видео:

Конструкция вальмовой кровли

Конструкция данного вида крыши отличается от других типов кровли наличием четырех скатов, которые имеют наклон со всех сторон строения. В случае строительства вальмовой крыши на месте фронтонов, расположена еще пара скатов. Два из них треугольной формы, а два других представляют — трапеции.

Разнообразие крыш: полувальмовая крыша (ее называют «голландской»). Этот тип кровли напоминает треугольные скаты, которые не полностью доходят до карниза; «датская крыша». Особенность такой крыши заключается в совершенно несложном монтаже, а также в невысоких расходах на кровельные материалы. Последний вариант лучше подойдет для тех, кто хочет по минимуму привлечь наемную силу при постройке дома. Возвести такую крышу самим легче, если вы остановитесь на «датской крыше».

Стропильная система четырехскатной вальмовой крыши

Конструкция состоит из таких элементов: конькового бруса; различных стропил, мауэрлата (брус, который предназначен для привязки всей крыши к стенам здания). Различают виды стропил: центральные или рядовые, диагональные или наклонные

При вычислении стропильной системы необходимо принять во внимание ряд особых моментов: ветровую нагрузку; интенсивность атмосферных осадков; материал, который вы планируете использовать; использование пространства под крышей (может, со временем, захотите создать мансарду). На основании этих характеристик необходимо рассчитать углы наклона и высоту крыши. Если вы планируете использовать чердак, то в вальмовые крыши можно вставить мансардные окна

Если вы планируете использовать чердак, то в вальмовые крыши можно вставить мансардные окна.

Вальмовая крыша фото

Если вы еще в стадии раздумий по поводу выбора кровли для своего дома, может быть полезным просмотр фотографий уже выстроенных домов с такими крышами. Эти фотографии с вальмовыми крышами смогут помочь вам разобраться, в чем же отличия и преимущества этих крыш.

Правила и порядок монтажа

Работы производят с мауэрлата, затем выполняется укладка опорного бруса, на который устанавливают стойки для крепления бруса. Проследите, чтобы стойки были закреплены точно вертикально. Обязательно используйте отвес. После этого производите крепеж конькового бруса

При монтаже кровли уделите о внимание точной разметке, без нее нельзя хорошо произвести установку стропил. Для этого используют разметочные рейки (шаблоны). На шаблоны нанесите (согласно расчету) метки, чтобы были одинаковые расстояния между стропилами

Это позволит свести к минимуму неприятные ошибки при строительстве крыши

На шаблоны нанесите (согласно расчету) метки, чтобы были одинаковые расстояния между стропилами. Это позволит свести к минимуму неприятные ошибки при строительстве крыши.

Вначале определите две главные точки: одна из них расположена в центре конькового бруса, а другая на средине стены мауэрлата. После нахождения этих точек, производите фиксацию центрального стропила. Затем преступайте к установке других стропил. При помощи шаблона контролируйте их положение.

Следующий этап: монтаж стропил. Закрепите к мауэрлату внизу, а к коньковому прогону вверху. Завершают возведение — установкой угловых стропил.

Кровельный «пирог» крыши

После завершения работ стропильной конструкции приступайте к созданию вальмовой крыши. Создание надежной крыши возможно, если будут соблюдены основные правила «приготовления» «слоеного пирога». Главные элементы кровельного пирога: пароизоляция; теплоизоляция; гидроизоляция, обеспечивает защиту от влаги; контробрешетка; обрешетка — на нее улаживают кровельные изделия.

При выборе кровельного материала нужно учитывать: конфигурацию крыши, уклон, климатическую зону; Для четырехскатных вальмовых крыш используют разнообразные кровельные материалы, которые делят на две группы: листовые и штучные. Листовая группа включает: ондулин, металлочерепицу и оцинкованное железо. Штучная группа: этернитовая плитка, черепица, шифер и другие материалы. Затем выполняют окончательный процесс: монтаж специальных покрытий; в месте выхода трубы выполняется ее обделка; устройство водостока; ограждений на крыше.

Внешний вид

Вальмовая крыша относится к четырехскатным, так как образуется сочленением четырех скатов. В отличие от двухскатных разновидностей с фронтонами, у нее их нет, на этом месте располагаются вальмы. Вальмовые скаты, называемые также торцевыми, формируются особыми элементами стропильной системы – накосными стропильными ногами и имеют треугольную форму. Два других ската в виде трапеции называют фасадными.

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

  1. Конёк. Вершина вальмовой крыши, линия соединения стропильных пар, длина которого несколько меньше общей длины дома.
  2. Вальмы. Два треугольных ската, заменяющих собой фасады дома. Они начинаются от окончания конька, а закачиваются свесом на уровне мауэрлата.
  3. Трапециевидные скаты. Скаты, которые имеют вид трапеции, их формируют рядовые стропила.
  4. Свесы. Выступающая за пределы периметра дома часть крыши, ее образовывают удлинения стропильных ног или кобылки. Свес вальмовой крыши крайне необходим, так как защищает поверхность стен от влаги, увеличивая срок их службы.
  5. Стропильная система. Совокупность элементов каркаса вальмовой крыши, которые несут на себе вес кровельного пирога, формируют угол наклона скатов.
  6. Кровельное покрытие. Материал в виде листов, рулонов или отдельных модулей, который служит для гидроизоляции кровли, защиты от дождя, снега и холода.
  • Водосток. Элементы водосточной системы собирают и отводят излишки влаги с поверхности крыши в ливневую канализацию. Водосток бывает внутренним и внешним. На вальмовой крыше обычно используют второй вариант, состоящий из водоприемной воронки, желоба и водосточной трубы.
  • Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

Конструкция вальмовой крыши, а точнее ее стропильной системы, состоит из такой геометрической фигуры как треугольник, обладающей наибольшей жесткостью и надежностью.

Плюсы конструкции

Архитекторы и дизайнеры активно используют конструкцию вальмовой крыши, так как она обладает следующими плюсами:

  • Скошенные вальмовые скаты улучшают аэродинамические свойства кровли, снижая парусный эффект. Поэтому ее можно использовать даже в районах с экстремально сильными порывами ветра.
  • Широкий диапазон угла наклона скатов позволяет выбрать подходящий для климатической зоны строительства. Более крутые скаты используют там, где высока снеговая нагрузка и велико количество выпадающих осадков. Пологие скаты рекомендуют в ветреных районах, где есть вероятность срывания кровли достаточно сильными порывами.
  • Вальмовые крыши позволяют использовать подкровельное пространство в качестве жилого помещения за счет достаточно высоких потолков.
  • Доступные, недорогие материалы делают цену строительства подходящей даже для более чем скромного бюджета.
  • Конструкция вальмовой крыши достаточно проста в монтаже, поэтому подходит для строительства своими руками. Более того, даже неопытные исполнители могут справится с этой работой, при условии помощи грамотного консультанта.
  • Кровля вальмового типа выглядит по-настоящему стильно и представительно. Поэтому нет варианта лучше для загородных коттеджей и для технологичных таун-хаусов.

Минусы конструкции

Не смотря на вышеперечисленные преимущества, кровля такого типа имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать до начала строительства:

  1. Отсутствие фронтонов не позволяет организовать вертикальное освещение, так как возможности установить обычные окна нет. Вместо них устанавливают мансардные, более дорогостоящие и сложные в монтаже.
  2. Увеличение углов наклона скатов вальмовой крыши повышает расход строительного материла, что делает строительство более затратным.
  3. Сложность конструкции стропильной системы заставляет обращаться к профессиональным проектным фирмам, услуги которых стоят недешево.
  4. Конструкция, состоящая из множества элементов, имеет значительный вес, выдержать который способен лишь надежный, капитальный фундамент, устройство которого стоит дорого.

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса

Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.