Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Стропильная система вальмовой крыши предназначена для обустройства четырехскатной кровли.

Устройство вальмовых стропил позволяет им выдерживать значительные ветровые нагрузки.

Чтобы построить такую конструкцию, потребуется сделать расчеты вальмовой стропильной системы.

Прочитав статью, вы будете знать, как нужно рассчитывать шаг, высоту и угол наклона стропил, из каких строительных материалов их нужно делать, какие разновидности стропильных систем подходят для вальмовой крыши.

В тексте есть обучающие видео и фото, которые помогут вам собрать стропильную конструкцию для вальмовой крыши.

Специфика стропильной системы вальмовой кровли

Вальмовая крыша, как любая другая, состоит из скатов (в данном случае четырех), конька, то есть места соединения скатов, козырька и ребер. У вальмовой крыши нет фронтонов.

Их место занимают вальмы — треугольные покатые скаты. Вальмовая крыша выглядит эстетичнее обычной двухскатной, к тому же она может выдерживать ураганный ветер.

На крыше этого типа можно устраивать мансардные этажи и эркеры. Монтаж такой конструкции гораздо сложнее, чем монтаж двускатной крыши с фронтонами.

Фото:

Вальмовая крыша представляет собой четыре ската, из которых два имеют форму трапеции, а два — форму треугольника.

Трапеции соединены верхней гранью, треугольники между собой никак не соединяются, они лишь имеют общие границы с трапециями.

Для вальмовой крыши собирают стропильную систему особой формы. Устройство стропильной системы вальмовой крыши сложнее всех других видов крыш, за исключением многощипцовой.

Строительство вальмовой крыши своими руками потребует от вас большой трудоотдачи и дотошных расчетов.

В строительных нормативах, а конкретнее – в СНиПе под номером II-26-76 «Кровля», указано что крыша — это верхнее ограждение здания, защищающее его от внешней среды.

Конструкционно крыша состоит из следующих элементов:

• стропильной паутины;
• кровельного пирога.

Стропильная система служит основанием для кровельного пирога. Сама кровля состоит из нескольких слоев: настила, обрешетки, паро-, гидро- и теплоизоляции, покрытия.

Кровельный пирог вальмовой крыши может быть любой конструкции и толщины. Его можно сделать из каких угодно материалов.

Вальмовые крыши могут быть покрыты металлочерепицей, профнастилом, мягкими материалами. Сложнее всего покрыть скаты такой формы шифером, так как этот материал плохо режется.

Фото:

Но если нет выбора, то можно использовать и шифер, просто придется дольше повозиться и морально приготовиться к тому, что значительное количество материала уйдет в отходы.

Вальмовые крыши хорошо противостоят ветру, что может быть важно в некоторых регионах. В вальмовой конструкции технически все четыре стороны кровли одинаковые — это облегчает монтаж.

У вальмовых крыш есть два недостатка:

• подкровельное пространство хуже освещается;
• в кровле появляются четыре дополнительных ребра, которые приходится закрывать коньковым элементами.

Существуют конструкции, в которых вальмы делают только в нижней части. Такие крыши называются полувальмовыми.

Стропильная система вальмовой кровли

Если кровельный пирог может быть разным, то стропильная система вальмовых крыш всегда одинакова, независимо от того, какие стройматериалы будут применяться при укладке кровли.

Стропильная система — это каркас крыши. Она состоит из деталей, выполняющих несущую функцию. Стропильная система обязана выдерживать вес кровельного пирога и снеговое и ветровое давление.

Звенья стропильной системы вальмовой крыши:

• мауэрлат —толстая балка по периметру дома, является основанием всей стропильной системы;
• стропильные ноги — расположенные под углом вертикальные балки, опора для кровельных материалов;
• коньковый брус — место соединения трапециевидных склонов, представляет собой горизонтально расположенную балку, на которой закрепляют верхние концы стропил;
• затяжка — балка, соединяющие два противоположных мауэрлата;
• стойка — вертикальная деталь, соединяющая прогон с затяжкой;
• диагональные стропила — боковая грань треугольного ската. Диагональные стропила или накосные ноги длиннее всех остальных стропил, для их укрепления используют дополнительные элементы — шпренгеля;
• шпренгель — деталь, соединяющая под углом два близлежащих мауэрлата;
• нарожник — деталь, соединяющая мауэрлат и диагональные стропила;
• ветровая балка — плоская доска, прибитая с внутренней стороны стропил для придания им жесткости;
• кобылка — деталь, удлиняющая стропила и выходящая за периметр здания, служит для создания профильного карниза;
• подкос — деталь, соединяющая стропила с затяжкой.

Стропила вальмовой крыши бывают наслонными и висячими. Первые в середине опираются на дополнительные опоры. Висячие стропила контактируют только со стенами здания.

Висячие стропила можно ставить, только если расстояние между дальними стенками не превышает 6 метров.

Фото:

Наслонные стропила с одной опорой перекрывают пролет длиной до 12 м, с двумя опорами — до 15 м.

Наслонные можно ставить в зданиях, где средняя стена является несущей или есть столбчатые буферные опоры. Если буферных опор нет, то делается вальмовая крыша с висячими стропилами.

Основным стройматериалом для постройки стропильной системы в частном секторе являются пиломатериалы.

Поэтому уже на этапе разработки проекта должны быть предусмотрены меры противопожарной безопасности. Пиломатериалы обрабатывают антисептиком и огнезащитными препаратами.

В кровле предусматриваются вентиляционные зазоры, через которые пар, поднимающийся снизу, будет удаляться из подкровельного пространства. Эти меры способствуют сохранению стропильной системы от гниения.

Расчет нагрузки на стропильную систему

Вальмовые стропила должны выдерживать постоянные и переменные нагрузки.

Постоянная нагрузка — это вес кровельного пирога и самой стропильной системы. Временные нагрузки — это давление снега, ветра и дополнительный вес, например, ходящего по кровле человека.

В умеренном климате за расчетную величину снеговой нагрузки принят показатель 180 кг/м². В аномально снежные годы этот показатель может вырасти до 400 кг/м.

Если уклон ската составляет более 60 градусов, то снеговую нагрузку в расчет можно не брать. Ветровая нагрузка в Подмосковье составляет 35 кг/м².

Все эти данные приведены в документе «Строительные нормы и правила 2.01.07-85 —Нагрузки и воздействия», там же находятся поправочные коэффициенты для каждого региона.

Если к стропилам подвешиваются потолки или на них устанавливают водяные баки, то в расчетах эту нагрузку обязательно учитывают.

Видео:

Сейчас в качестве стропил используют деревянный прямоугольный брус или доски. Их сечение должно соответствовать расчетным нагрузкам.

Стропила делают из строительной хвойной древесины без дефектов, сучков и трещин влажностью не больше 22 %.

Для увеличения жесткости соединений стропильной конструкции определенные места усиливают металлическими звеньями.

Составная металлическо-деревянная конструкция крепче, поэтому она позволяет более сильно нагружать стропильную систему. При желании стропильную систему можно целиком сделать из металла.

Это могут быть произведенные в промышленных условиях детали, например, стропильные фермы из оцинкованного проката, или элементы, сделанные самостоятельно на объекте из швеллеров и уголков.

Расчет стропильной системы вальмовой крыши – достаточно сложная и трудоемкая операция. Потребуется работать много дней, обложившись справочниками и строительными нормативами.

Поэтому тем, у кого есть на это средства, лучше заказать чертеж в архитектурном или проектном бюро.

Помощь специалиста особенно желательна, если предполагается, что вальмовая крыша будет с эркером или другими дополнительными элементами, усложняющими конструкцию.

Вальмовая крыша — трудоемкая и материалоемкая конструкция. Если в непрофессионально составленном проекте окажутся ошибки, то убытки будут весьма значительными.

Работа по проектированию стропильной системы упрощается, если использовать профессиональные компьютерные программы, например, Архикад.

Сборка стропильной системы

Вальмовые конструкции собрать гораздо сложнее, чем двускатные. Для вальмовой конструкции потребуется в два-три раза больше пиломатериала и времени.

Главная сложность, с которой придется столкнуться при сборке каркаса вальмовой крыши, состоит в том, что каждое стропило (а их может быть под сотню) и каждая доска обрешетки зарезаются с двух сторон под собственным углом.

Монтаж вальмовой крыши с эркером:

1. устанавливают мауэрлат из бруса 200х200 см и лежни — мауэрлат идет по периметру здания, лежни идут по внутренним стенкам;
2. между мауэрлатом и стенками нужно предусмотреть слой гидроизоляции из двухслойного рубероида или мастики;
3. мауэрлат и лежни жестко крепят к стене;
4. устанавливают горизонтальные балки в виде стандартной балочной паутины;
5. устанавливают балки эркера.

Примечание: на этом этапе главное — обеспечить равномерный вылет карниза со всех сторон. Это касается и эркера, и дома. Стандартный вылет карниза составляет 50 см.

Далее подшивают карниз досками:

1. укладывают доски поверх балок;
2. размечают по балкам;
3. отпиливают и накручивают саморезы;
4. доски заводят снизу за балки;
5. прикручивают — двое человек держат, а третий крутит.

Совет: на этом этапе подшить карниз удобнее, быстрее и безопаснее, чем после того, как кровля будет готова.

Видео:

Далее устанавливают опорную раму — ее высота равна высоте крыши. Сверху ставят коньковый брусок и устанавливают отдельный коньковый брусок над эркером.

Стропильную систему можно устанавливать поэлементно или сколачивать на земле фермы, а затем поднимать их на крышу и устанавливать.

Поэлементная сборка:

1. устанавливают стропила главной крыши, шаг стропил должен соответствовать проектной документации;
2. устанавливают угловые стропила — два с одной стороны, два с другой;
3. устанавливают нарожники;
4. монтируют стропильную систему эркера: коньковый брусок, распорку и стойку;
5. на центральной стойке эркера закрепляют центрирующий сердечник — особую деталь, к которой крепят стропильные ноги эркера;
6. устанавливают элементы жесткости: подкосы, стойки, затяжки, подвесы.

На этом этапе стропильный каркас дома можно считать готовым. Все его звенья должны быть неподвижно закреплены друг с другом и пропитаны антисептиками и антигорючими составами.

Завершение работ — установка обрешетки

Сначала обрешетку ставят на основную крышу. Обрешетка может быть выполнена из брусков или досок. Под мягкую и фальцевую кровлю делают сплошную обрешетку.

Обрешетку набивают на все скаты по очереди, начиная с вальм. При установке обрешетки продвигаются снизу вверх. Первую доску выставляют параллельно обвязке стены.

Под определенные виды кровли доски набивают сплошным настилом, не оставляя между ними зазоров. Сплошные настилы делают под натуральную черепицу и другие тяжелые или мягкие материалы.

В остальных случаях между обрешеткой оставляют зазоры, как правило, равные ширине доски. Это позволяет уменьшить расход материала и удешевить конструкцию.

Видео:

Для обрешетки берут доски толщиной от 25 до 50 мм, ширина досок – от 100 до 200 мм. Сейчас для закрепления досок не используют гвозди, монтаж ведут с помощью черных саморезов по дереву.

Длина крепежа должна быть вдвое больше, чем толщина доски. Каждую доску закрепляют двумя саморезами с обеих сторон. Доски шириной 200 мм закрепляют с каждой стороны тремя саморезами.

Концы досок запиливают под углом болгаркой или ножовкой, выравнивая их по шнуру или на глаз. Закончив обрешетку на вальмах, переходят к основным скатам. На трапециевидных скатах работы ведут в том же порядке.

Некоторые виды кровли (Катепал) требуют идеально ровного основания. В этом случае на доски укладывают дополнительно ОСП или влагоустойчивую фанеру.

Под жесткие материалы: ондулин, шифер, металлочерепицу, профнастил устраивают решетчатую обрешетку.

На последнем этапе монтажа стропильной системы поверх обрешетки крыши и обрешетки эркера устанавливают ендовный брусок.

Кровля может быть холодной и утепленной. Последняя делается в случае, когда подкровельное пространство будет жилым. Обрешетка в этих случаях устанавливается по-разному.

На теплых кровлях доски обрешетки укладывают не на сами стропила, а на слой пароизоляции, защищающий древесину от конденсата.

На что нужно обратить особое внимание? Сложнее всего правильно свести крышу эркера с основной крышей.

Важный нюанс — угол наклона основного ската должен быть примерно одинаков с углом наклона ската эркера, а вальма должна идти параллельно внешней грани эркера.

Видео:

В этом случае крыша будет смотреться симметрично и органично. В конструкциях без эркера монтаж проходит гораздо легче.

Итак, теперь вы знаете, как производится установка стропил под вальмовую крышу, и при необходимости сможете сделать кровлю на свой дом самостоятельно.

Пошаговая инструкция по возведению стропильной системы вальмовой крыши со схемами и чертежами, размещенная в статье, поможет успешно справиться с этой задачей.