Amk-ahtuba.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стропильная система вальмовой крыши схема

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.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Перед тем, как начать возведение стропильной системы четырехскатной крыши, следует уложить мауэрлат. Именно на него в дальнейшем будет опираться вся стропильная система вальмовой крыши. Процессу укладки мауэрлата предшествует процесс оборудования армированного пояса из железобетонных конструкций. Он поможет усилить несущие способности стен, а так же станет подходящей горизонтальной. Достаточно ровной, поверхностью для дальнейшей укладки мауэрлата. Если здание строится из кирпича или камня, то по верху стены необходимо выставить опалубку, в которую вставляется каркас из арматуры и заливается бетон.

Следует проследить за тем, что бы при заливке бетона соблюдалась горизонтальность уровня по всему периметру здания.

Когда устанавливается арматурный каркас, к нему необходимо прикрепить оцинкованные металлические шпильки, диаметром не менее 1 см. Длина их должна быть такой, что бы вершины их выступали на 3-5 см из бруса мауэрлата. После того, как бетон станет прочным, верхнюю его часть промазывают битумом и поверх наклеивают рубероид. Это необходимо для того, что бы предохранять древесину мауэрлата от гниения и прочим последствиям от влияния окружающей среды. На этом этапе и становятся нужны выступающие шпильки. На них насаживаются бруски с заранее просверленными отверстиями. Вся конструкция закрепляется гайками.

Брусья для стропил

Как правило, для изготовления мауэрлата каркаса четырехскатной вальмовой крыши, применяется деревянный брус. Сечение его должно составлять 10 на 15 см или 15 на 15 см.

При покупке бруса обращайте внимание на то, что он должен быть хорошо высушен и обработан антикоррозионными веществами.

Следующим этапом становится установка на мауэрлат центральной балки. Она должна располагаться параллельно будущему коньку, к которому крепятся стойки, поддерживающие часть стропильной системы.

Расчет стропильной системы

Монтаж вальмовой стропильной системы должен начинаться с расчетов параметров конструкции и чертежа. Основной целью этого мероприятия является выбор правильных материалов, способных нести вес всех материалов, нагрузку ветра и осадков. Главные величины, которые необходимо узнать для построения вальмовой кровли, это угол скатов и высота конька крыши.

Расчет угла наклона скатов и высоты конька

Угол наклона стропильной системы крыши может находиться в пределах 20-60°. Однако, угол меньше 35° не позволит создать под кровлей помещение с достаточной высотой потолка. Поэтому наклон крыши в 20-35° подойдет для хозяйственных построек.

Крыши жилых домов целесообразно устраивать под углом 40-60°. Выбор конкретной величины зависит от погодных условий региона. При снежных зимах лучше выбрать более острую конструкцию – снег с ее скатов будет лучше сходить. При больших ветреных нагрузках кровлю лучше делать более пологой, для избежания ее переворачивания.

Вычисление угла наклона и высоты конька, которые находятся в прямой зависимости друг от друга, возможно двумя способами:

  • Если угол наклона выбран заранее: высота конька вычисляется как величина тангенса угла умноженной на половину ширины кровли;
  • При заданной высоте конькового бруса: угол наклона равен высоте коньке, умноженной на 2 и поделенной на ширину здания.

Длина стропил

Размеры всех типов стропил вычисляются с применением теоремы Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Остается разобраться какие значения элементов стропильной системы в каждом конкретном случае будут катетами, а какие гипотенузой.

  • Центральные стропила выполняют роль гипотенузы в треугольнике с катетами, равными высоте коньковой балки и половине ширины крыши. Промежуточные стропила, расположенные на трапециевидном скате, имеют такую же длину;
  • Величина центральных вальмовых стропил зависит от расположения конька. Как правило, конек равноудален от всех трех стен;
  • Для нахождения длины угловых стропильных ног необходимо выбрать треугольник, в котором данный элемент является гипотенузой, а катетами являются центральная вальмовая стропильная нога и половина размера кровли;
  • Для вычисления длины укороченных стропил необходимо знать шаг стропил.
Читать еще:  Чем лучше перекрыть крышу гаража

Расчет шага стропильной системы

Расстояние между стропилами зависит от ширины дома и планов на подкровельное пространство.

При планировании теплой комнаты шаг системы будет зависеть от выбранного утеплителя, так как он поставляется в определенных размерах:

  • Минеральная вата подразумевает расстояние в 58 см;
  • Пенополистирол требует шага в 60 см;
  • Полиуретановая пена может использоваться при любом шаге.

На выбор шага влияет и наличие мансардных окон: расстояние между стропилами должно быть на 5-6 см больше ширины оконного проема.

Выбор сечения стропил

В зависимости от полученных данных выбирается материал для стропил. В любом случае предпочтительнее выбрать доски и брусья из хвойных пород деревьев, с влажностью не больше 22% без сучков и трещин. Все деревянные элементы будущей кровли должны быть обработаны специальным антисептиком для защиты древесины от гнили и вредителей.

Сечение стропил находится в зависимости от расстояния между ними и длины пролетов. Приведем общие сведения, рассчитанные для шага в 90 см:

  • Длина стропильной ноги менее 3 м – сечение 50*150 мм;
  • Менее 4 м – 50*200 мм;
  • Менее 5 м – 75*175 мм;
  • Менее 6 м – 75*200 мм.

При увеличении шага данные значения будут увеличиваться. Все усиливающие элементы всегда берутся большего сечения. Угловые стропила изготавливаются сдвоенными, так как несут гораздо большую нагрузку, чем остальные.

Площадь кровли

Схема кровли при своем создании требует и учета площади кровли и веса кровельного материала. Площадь вальмовой конструкции складывается из площадей своих простых фигур (треугольник и трапеция). Для расчета площади последней удобнее разбить ее на составные части (квадрат или прямоугольник и примыкающие к нему треугольники).

Расчет площадей фигур происходит по простым геометрическим формулам: площадь треугольника как половина основания, умноженная на высоту фигуры, площадь прямоугольника как произведение его двух сторон. Так как ранее размеры всех элементов системы уже были найдены, этот шаг не вызовет никаких затруднений.

Данные о площади позволят купить необходимое количество кровельного материала (не забудьте прибавить к полученному числу 15% для запаса) и вес кровли. От последнего значения также будут зависеть сечения элементов стропильной конструкции.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

  • Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
  • Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
  • Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
  • Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Читать еще:  Схема мансарды двухскатной крыши

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Варианты опирания стропил вальмовой крыши

Выше описан классический вариант вальмовой конструкции, где опорой служит мауэрлат. Но существует вариант, когда в качестве опоры используются балки перекрытия. Монтаж системы начинается так же с мауэрлата, только балки выходят за стену, образуя вынос, а не упираются в него. Монтаж стропильной системы аналогичен, не изменяется последовательность действий, только стропила опираются не на мауэрлат, а на балки перекрытия внизу и вверху наслонным образом на конек. Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия не уступает по прочности классической.

Чем отличается вальмовая крыша с висячими стропилами? Только опиранием стропил. Стропильная система, включающая в себя балки, закрепленные на потолочном перекрытии с двух внешних стен, отличается тем, что использованы стропила, которые не опираются на мауэрлат, а фиксируются ригелями в верхней части на расстоянии 60см от конька и затяжками внизу рядом с основой.

Стропильная система вальмового типа сложна, но если внимательно рассмотреть её устройство, уделить время на просмотр видео по этой теме, то справиться с её возведением можно. Было бы желание

5. Пример расчета конструкции вальмовой кровли ↑

Рисунок 7. Пример расчета конструкции вальмовой кровли

При использовании разметочной рейки требуется измерить горизонтальную проекцию промежуточной стропильной заготовки.
Далее в таблице коэффициентов нужно найти значение, которое соответствует выбранному уклону кровли. Выбранные значения нужно перемножить между собой, в результате получится значение длины детали стропильной системы.
Далее можно измерять стропильную длину нижней грани.

Длину стропильного свеса можно вычислить методом умножения его горизонтальной проекции на тот коэффициент, который выбран в таблице. Дополнительный способ вычисления стропильной длины – это использование теоремы:

Рисунок 8. Теорема Пифагора

а – вертикальная проекция заготовки, b – горизонтальная проекция.

Найденное в результате вычислений значение c и будет приниматься за искомую стропильную длину. Теорему можно использовать для строительства вальмовых крыш нестандартного типа, когда в таблице нельзя отыскать нужных коэффициентов.

Стропильная конструкция полувальмовой крыши

Полувальмовая крыша (стропильная система) – это треугольные скаты, в которых присутствуют фронтоны. Надо отметить, что это самая сложная конструкция из всех четырехскатных. Пришла она в Россию из западных северных стран, поэтому сегодня различаются две конструкции: голландская и датская. А уже на их основе разработано множество вариаций. На фото ниже: рис.1 – это голландская конструкция, рис.2 – датская.

Рассмотрим устройство полувальмовой крыши и ее стропильной системы. В ее состав входят:

  • Висячие или наслонные стропила, которые соединяют мауэрлат и конек здания. По сути, они являются центральными и в то же время рядовыми. В этом типе крыш их самое большое количество, потому что основной трапециевидный скат занимает большое место в кровельной системе дома.
  • Накосные (угловые) стропила в этой конструкции укорачиваются, потому что они не соединяются с коньком. Они верхним концом упираются в последние центральные стропильные ноги, где и закрепляются. Размер накосников может быть разным, он зависит от выбранной формы вальмы. То есть, если вальма покатая, то накосники должны быть небольшой длины, если крутая, то наоборот. При крутом вальмовом скате уменьшается размер фронтона.
  • Есть в полувальмовой стропильной системе и укороченные центральные элементы, которые являются основой вальмового ската, расположенного под фронтоном. Нижними краями они упираются в мауэрлат, верхними в специальный горизонтальный брус, который называется пробоина. Изготавливают его из той же доски, что и сами стропила.
  • И, конечно, в полувальмовой крыше присутствуют нарожники. Они располагаются на всех четырех скатах и упираются своими верхними концами на угловые накосные стропила.
Читать еще:  Устройство односкатной крыши гаража своими руками

Что касается фронтонной части кровли, то она формируется двумя центральными стропильными ногами и пробоиной, на которую укладываются укороченные центральные элементы. По сути, это небольших размеров треугольный проем, который закрывается и декорируется. Если он большой, то в него устанавливаются вертикальные стойки, если нет, листовой материал крепится к стропилам.

Процесс сборки полувальмовой крыши таков:

  • Сначала монтируется коньковый брус. Он устанавливается на опорные стойки.
  • Затем на него укладываются центральные стропила.
  • Далее, накосные элементы.
  • После чего производится установка пробоины.
  • И последними монтируются нарожники на всех скатах.

Разметка

Вычисляется осевая линия и расположение стропил

Перед тем как сделать вальмовую крышу, необходимо провести разметку. Точность отметок позволит избежать ошибок при монтаже стропил. Первоначально вычисляется осевая линия, далее расположение стропил. Место расположения центрального стропила отмечают в точке, обозначающей половину толщины конька. Разметку положения различных видов стропил лучше проводить не рулеткой, а мерной рейкой. С ее помощью несложно отметить расположение центрального промежуточного стропила. Один конец рейки совмещают с намеченной линией, а второй направляют вдоль линии боковой стены.

Вальмовая четырехскатая крыша Если представить разметку в виде проекции, то становится понятно, что промежуточные стропила со стеной образуют квадрат, а угловое стропило делит его по диагонали на два прямоугольных квадрата. Длину углового стропила позволяет вычислить теорема Пифагора. Специальная таблица коэффициентов позволяет подсчитать размеры угловых и промежуточных стропил. Для вычисления нужно измерить горизонтальную проекцию, найти угол, соответствующий вашему углу наклона ската и умножить длину на коэффициент. Длина коротких стропил вычисляется методом перемножения заложения нарожника и коэффициента промежуточного стропила. Все замеры последовательно выполняются в четырех углах. По отмеченным точкам ориентируются, как построить как стропильную систему.

Рейка для разметки изготавливается из фанеры, шириной в 5 см. На ней отмечаются необходимые размеры.

Вальмовая крыша: стропильная система и возможность усиления её конструкции

Для обеспечения нужного уровня прочности стропильная система вальмовой крыши усиливается дополнительными элементами.

Под диагональные стропила устанавливают опоры. Если длина диагональной ноги слишком велика — то две опоры, размещая их через треть длины бруса. Если есть возможность — опоры можно заменить косыми распорками — подкосами.

Промежуточные стропила крепятся к коньковой доске и к мауэрлату. Для крепления к мауэрлату делается зарез или стягивание при помощи металлических уголков.

Устройство вальмовой крыши своими руками

Нарожники накладываются на диагональные стропила с одним и тем же шагом. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки. Очень важно обеспечить симметричность размещения нарожников на диагональных ногах. Для этого разметку делают по деревянному шаблону, в качестве которого используется любая подходящая рейка или отрезок фанеры. На шаблоне карандашом наносятся метки взаимного расположения элементов при первом монтаже. Все остальные углы монтируются по этим меткам.

Для фиксации расположения элементов доски подрезаются по месту. Если такой возможности нет — фиксацию нужно делать при помощи накладных металлических пластин, стягивая все металлическими шпильками или болтами. Крепление на винты со временем ослабевает и такой метод для стропильной системы нежелателен.

Вальмовая крыша — стропильная система фото

Обрешетка также задает стропильной системе дополнительную жесткость, но одновременно с тем, является источником дополнительной весовой нагрузки. Поэтому толщину досок для обрешетки выбираем с небольшим запасом под желаемый кровельный материал.

Чаще всего на обрешетку идут бруски 40х40 или 50х50 мм. Но под мягкую кровлю рекомендуется обрешетку делать из фанеры или ДСП. Шаг размещения досок обрешетки диктуется типом кровли и обычно указывается производителем на упаковках этого материала.

Устройство вальмовой крыши своими руками процесс трудоемкий и требующий тщательной подготовки. Нельзя забывать, что качество сборки крыши является залогом сохранности всего здания. Поэтому отнеситесь к данному вопросу со всей ответственностью и вниманием, а если на каком-либо этапе строительства вам не хватает навыков, обратитесь к специалистам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector