Крепление диагональных стропил вальмовой крыши

В этой статье:

Устройство вальмовой крыши своими руками

Вальмовая крыша – один из популярных видов крыш, отличающийся высокой прочностью и эстетической оригинальностью. Конструкция вальмовой крыши подразумевает наличие четырех скатов: двух боковых в форме трапеции и двух дополнительных треугольных, которые и носят название вальма. По своему строению и внешнему виду данный тип крыш приближается к шатровому, однако имеет две вершины, а не одну.

Одним из важных достоинств вальмовой кровли является ее отличная обтекаемость и, вследствие этого, устойчивость к разрушениям из-за сильных ветров. Наличие четырех скатов создает обтекаемую форму и не позволяет ветру подрывать конек крыши. Поэтому устройство такой крыши рекомендовано в регионах с высокой ветровой нагрузкой.
Устройство вальмовой крыши – достаточно сложный в технологическом плане процесс. Ему в обязательном порядке должны предшествовать процедуры по расчету и проектированию конструкции.

Основные элементы

Вальмовые крыши любых конфигураций имеют в основе своей конструкции одни и те же элементы, монтирование которых всегда осуществляется по определенным правилам.

Стропила и конек вальмовой крыши находятся в следующих отношениях:

Вальмовая кровля в основе своей конструкции имеет два типа стропил: центральные соединяются на коньке с трех сторон, промежуточные стыкуют конек и обвязку, которая идет по верху конструкции, а также формируют карниз крыши;
Диагональные ребра монтируются под более малым углом, чем остальные стропильные ноги. Угловые стропила, в зависимости от инженерного решения крыши, устанавливаются как с одного, так и с обоих краев кровли;
Некоторые стропила в данной кровельной конструкции будут закреплены не на коньке крыши, а монтированы к угловой стропильной ноге. Важно, чтобы они имели одинаковый угол наклона с остальными промежуточными элементами стропильной системы;
Размеры конька целесообразно соотнести с размерами стропильных ног.

Рассмотрим также и другие составные части конструкции:

Как и в других видах крыш, основой для всей конструкции является мауэрлат – брус, прикрепленный по всему периметру дома;
Скрепляющим элементом конструкции является затяжка, которая чаще всего является балкой перекрытия этажа;
Для придания жесткости всей системе используется шпренгель – деталь диагонального соединения мауэрлата около углов здания, позволяющая ослабить нагрузку на стены дома;
Часть нагрузки стропильной системы может принимать на себя стойка. Ее использование возможно, если под крышей не планируется жилое помещение. Стойка держит конек и сочленяет два стропила и коньковый прогон;
Для увеличения свесов крыши и защиты стен дома от осадков, стропила удлиняются кобылкой;
Одним из отличительных элементов является нарожник, который прикрепляется к диагональному стропилу;
В данной кровле под прогонами подразумевается расстояние между двумя стропилами, прикрепленными к коньку. Выбор этого расстояния диктуется выбором кровельного материала и учетом погодных условий конкретной местности.

Выбор этого расстояния диктуется выбором кровельного материала и учетом погодных условий конкретной местности.

Характерные особенности

Возведение такого типа конструкции, как вальмовая крыша своими руками, требует особого внимания к ряду характерных особенностей данного типа скатной кровли, не присущих другим конструкциям крыш. Рассмотрим их подробнее.

Диагональные (угловые) стропила

Внешний вид дома с вальмовой крышей предполагает наличие в ее конструкции угловых стропильных ног, длина которых значительно превосходит длину обычных стропил. Кроме того, что данные стропила выполняют функцию ребер жесткости, они также являются местом крепления нарожников. Поэтому, нагрузка на эти элементы системы гораздо выше, чем на обычные стропила, и при их монтировании применяют, как правило, более толстые балки или делают спаренный вариант из двух досок обычного сечения.

https://www.youtube.com/watch?v=fUpCDCtIQUk

Изготовление диагональных стропил производится с учетом угла верхнего и нижнего стыков, которые замеряются плотницким транспортиром и переносятся на элемент.

Сдвоенные диагональные стропила из-за своего увеличенного веса и длины требуют дополнительной опоры.

Опора для угловых стропил

Каркас любой вальмовой крыши подразумевает использование опоры для диагональных стропил. В случае их длины до 9 м достаточно одной опоры, при большем значении необходимо применить 2 опоры. В качестве укрепления диагонального стропила могут быть применены:

Вертикальные стойки, монтируемые на перекрытие;
Подкосы с характерными для них углом наклона в 45-53° и упором в лежень;
Шпренгеля в виде перевернутой «Т» с установкой перпендикулярно стропилу в нижней части пролета в углу.

Задействование используется при необходимости двойного укрепления угловых стропил.

Дополнительные элементы опоры изготавливаются из сдвоенных досок для большей прочности конструкции.

Крепление угловых стропил

Крепеж диагональных стропил в коньковую балку возможен несколькими методами:

При наличии одного прогона по центральной части крыши, угловые стропила крепятся непосредственно к консоли прогона;
Если система предполагает два прогона и использование досок, то ноги угловых стропил крепятся к шпренгелю, который опирается на два прогона;
При двух прогонах и использовании бруса в качестве материала для конструкции, вместе со шпренгелем используется прибоина, которая соединяет промежуточные стропила на коньке. Толщина данной прибоины должна быть более 5 см.

Крепление угловых стропил во всех случаях производится гвоздями с усилением проволокой или хомутом.

Упор нижней части стропильных ног производится в мауэрлат скобами или металлическими уголками.

Возможное устройство нарожников

Нарожники, ответственные за формирование вальмы, в своей верхней части опираются на угловые стропила, а нижней на мауэрлат или балки перекрытий. Установка данного элемента возможна двумя способами:

Врубка. Гнезда выбираются таким образом, чтобы полуноги не были напротив друг друга. Рекомендованный шаг врубки от 20 см с возможностью смещения для того, чтобы не осуществлять вырубку в одной точке.
Установка брусков для опор. Бруски 5х5 см устанавливаются внизу обеих сторон углового стропила, что позволяет избежать врубки, которая значительно ослабляет всю конструкцию.

Расчет угла наклона

Угол наклона вальмовой крыши находится в прямой зависимости от ветровой нагрузки каждого конкретного региона. При сильных и частых ветрах необходимо делать минимальный уклон, так как он способствует уменьшению нагрузки на всю конструкцию. Важно учитывать и показатели снеговой нагрузки: при обильных снегопадах выбор стоит сделать в сторону более крутой крыши, так как она не будет скапливать снег на своих скатах. При обилии жарких и солнечных дней желательно остановиться на показателе не более 5°, иначе крыша будет сильно нагреваться.

Расчёт угла наклона вальмовой крыши зависит и от выбранного кровельного материала:

Штучный материал, типа черепицы или шифера требует уклона примерно в 20°;
При использовании рулонных кровель уклон может колебаться от 2° до 15°;
Профнастил предполагает значение от 12°;
Использование ондулина возможно при наклоне не меньше 6°;
Мягкая черепица укладывается от 10°.

Не будет лишним учесть, что больший наклон ведет к увеличению площади вальмовой конструкции, что также не лучшим образом отразится на экономической стороне строительства.

Расчет высоты конька и длины конькового прогона

Вычисление высоты конька при знании угла уклона скатов не должно вызвать затруднений. Он будет равен половине ширины дома, помноженного на тангенс угла наклона кровли, узнать который легко из специализированной таблицы.

Возможно, если дом с вальмовой крышей планируется обустроить чердаком или жилой комнатой с определенной высотой потолка, совершить обратные вычисления. То есть определить угол наклона по заранее установленной высоте конька. Для этого высоту конька делим на значение, равное половине ширины дома. Искомая величина составит тангенс нужного нам угла наклона кровли.

Перейдем к вычислению длины конькового прогона. Возьмем для примера классическое симметричное расположение конька, при котором длины центральных стропил и углы наклона обоих скатов равны. В этом случае прогон будет равноудален от всех сторон дома. Длина конькового прогона в данном случае будет равна разнице длины и ширины дома.

Длина стропильных ног

Вычисление длины центральных стропил при знании высоты конька и ширины основания крыши заключается в вычислении длины гипотенузы треугольника. То есть, искомая величина в квадрате составляет сумму квадратов высоты конька и половины ширины дома. Полученная величина будет справедлива для всех стропил, имеющих своим верхним примыканием конек крыши.

По подобной схеме вычисляем и длину длинных диагональных стропил, однако, используем вместо значения высоты конька найденную ранее длину центрального стропила.

Площадь крыши

Четырехскатная вальмовая крыша не предполагает особых сложностей в вычислении своей площади. По сути, это сумма всех скатов кровли, представляющих простые фигуры. Зная размеры основных элементов крыши вычислить площади скатов несложно. Важно, используя полученное значения для покупки кровельного материала и гидроизоляции, прибавить к ним 15-20%, так как материалы часто укладываются внахлест.

Несколько затруднится расчет площади, если планируется вальмовая крыша с эркером или мансардными окнами. В первом случае придется отнимать от площади всей крыши площадь окон, а во втором дополнительно вычислять размеры кровли над пристройкой к основному зданию.

Кровельный пирог

Вальмовая крыша своими руками предусматривает данную последовательность в возведении стропильной системы:

Мауэрлат крепится на стены здания и в углах укрепляется шпренгелем;
Укладка перекрытий и установка стоек для опоры стропил;
Монтаж на стойки конькового прогона;
Установка диагональных и затем промежуточных стропил, при необходимости их дополнительное укрепление затяжками или стойками;
Обрешетка вальмовой крыши располагается перпендикулярно стропильным ногам, монтируется из бруса 40х40 мм. Степень разреженности обрешетки зависит от типа используемого кровельного материала.

Схема вальмовой крыши (устройства начинки) выглядит так:

Слой гидроизоляционного материала должен быть положен на стропила и фиксируется на них скобами или гвоздями. Сверху гидроизоляция закрывается слоем контробрешетки, которая должна содержать зазоры для свободного хождения воздуха и вентиляции кровли;
Необходимость использования теплоизоляционного материала зависит от желания обустройства чердака. Если он остается холодным, то важно утеплить перекрытие, чтобы тепло из дома не уходило под крышу. В случае обустройства теплой комнаты утеплитель закладывается между стропилами с внутренней стороны, которая затем зашивается строительным картоном. Под утеплитель рекомендуется уложить слой пароизоляции;
Набивка обрешетки зависит от типа используемого кровельного материала. Так как наиболее удобным и экономичным для данной кровли материалом является битумная черепица, то следует выполнить сплошную обрешетку кровли;
Как при монтаже кровли на любой тип крыши, важно уделить особое внимание обустройству таких элементов, как конек крыши, места различных примыканий.

Как видим, конструкция и устройство вальмовой крыши имеют достаточное количество подводных камней и сложностей. При строительстве такого типа кровли особое значение приобретает грамотное проектирование, точный расчет всех элементов и соблюдение техники возведения. Однако, затраченные усилия вальмовая крыша с лихвой окупит своими отличными эксплуатационными характеристиками и привлекательным внешним видом.

Источник: https://stroicod.ru/vidykrysh/valmovaya/ustrojstvo-valmovoj-kryshi.html

Диагональные стропильные ноги вальмовых крыш

Для того чтобы каркас вальмовой крыши или любой другой крыши с ендовами мог воспринимать внешние и внутренние нагрузки стропила необходимо монтировать направленными к внутренним и внешним углам стен. Такие стропила принято называть диагональными или накосными.

Чем накосные стропила отличаются от обычных

Накосные стропила имеют большую длину, чем обычные.

На них всегда опираются стропильные полуноги. Обычные стропила сами опираются на дополнительные элементы конструкции крыши.

Накосные стропила принимают нагрузку вполовину большую, чем обычные стропила. Это происходит даже тогда, когда используются кровельные материалы, имеющие небольшой вес (например, ондулин или ондувилла)

Почему накосные стропила делают спаренными

Как правило, диагональные стропила имеют длину большую, чем стандартная длина доски. По этой причине их делают спаренными.

Однако это не единственная причина. Спаривание досок в накосном стропиле решает сразу несколько задач:

Такая конструкция позволяет использовать доски того же размера и сечения, что и для обычных стропил.
При спаривании досок получается длинная необрезная балка.
Унифицируется типоразмер изготовленных стропил.

Как правильно срастить доски

Сращивание досок по длине производится таким образом, чтобы стыки получались на расстоянии не более 0.15 длины стропила от центра опор. Длину досок для изготовления накостных стропильных ног необходимо подбирать исходя из длины пролетов, то есть исходя из количества опор.

Например, для изготовления диагонального стропила для вальмовой крыши длиной 10 м кажется логичным использование 2 досок длиной по 5.5 м каждая с опорой посередине балки.

Однако расположение опоры посередине стропила не соответствует схеме приложения нагрузок. Исходя из нее опору следует устанавливать на расстоянии 1/4 пролета от верха стропила. В этом случае для нашего стропила логичнее использовать доски 7 и 4 м.

Как правильно установить опору под накосное стропило

Как правило, под накосную ногу устанавливают одну или две опоры.

Опоры представляют собой обычные подкос или стойку.

Стойка устанавливается на пол чердака через деревянную прокладку. Ширина прокладки должна быть больше сечения стойки не менее чем на 350 мм. Толщина – от 40 мм.

Под прокладку укладываются гидроизоляционные материалы. Для этой цели прекрасно подойдут пленки выпускаемые компанией Ондулин под торговым знаком Ондутис.

Подкосы устанавливаются под углом 45–53° к горизонтали и упирают нижней частью в лежень. Большая амплитуда угла установки подкоса объясняется тем, что основным является установка подкоса таким образом, чтобы он поддерживал стропила в точке максимального приложения нагрузок.

Особенности опирания диагональной стропильной ноги на конек

При наличии одного прогона посредине крыши диагональную стропильную ногу опирают на консоли прогона. Консоли выпускают сантиметров на 10–15 за подстропильную раму, лишнее потом проще отпилить, чем нарастить недостающее.
При наличии двух прогонов и стропил из досок, на прогоны устанавливается шпренгельная конструкция, состоящая из горизонтальной балки и стойки, на которую крепится верх накостных стропил.
При наличии двух прогонов и стропил из брусьев, в коньке к стропилам пришивают прибоину (коротыш доски толщиной не менее 5 см) и опирают на нее накосные стропила.

Как правильно установить накосные стропила в ендовах

Поскольку ендова является одним из самых ответственных мест крыши, мы посчитали необходимым отдельно рассказать о монтаже стропильных ног в ней.

Накосные стропила в ендовах устанавливают с обязательным подпором стойками, а в случае если это невозможно — подкосами.

В связи с тем, что в данном случае максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропила точку опоры следует расположить там же. В этом случае угол наклона подкоса опертого на лежень получается слишком острым, что делает конструкцию недостаточно эффективной.

Избежать этого можно несколькими способами:

— опереть подкос либо опирают низом в угол стен;

— установить два подкоса (один от лежня, другой от угла стен) упирая их верхом друг в друга.

В случае, если установить опоры таким образом не представляется возможным, допускается пренебречь точкой максимальной нагрузки и установить один подкос от лежня с углом к горизонту 45–53°.

Этот вариант противоречит традиционным представлениям о точке подпора. Но не будем забывать, что введение под балку третьей опоры, делает ее неразрезной и двухпролетной, что увеличивает ее несущую способность. Так, что установки подкоса по последнему варианту, чаще всего, бывает вполне достаточным для обеспечения несущей способности всей наслонной стропилины удвоенного сечения. Такая схема тем более допустима, если на крышу будут уложены легкие кровельные материалы (например, ондулин или ондувилла)

Источник: https://www.onduline.ru/blog/diagonalnye-stropilnye-nogi-valmovyh-krysh