Arcopallet.ru

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

Стропильные системы вальмовых крыш

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовая крыша

Стропильная система вальмовой крыши является надежной конструкцией для защиты здания от воздействий окружающей среды. Вальмовые крыши являются разновидностью четырехскатной кровли. Такой тип крыши состоит из двух скатов в виде треугольника и двух скатов в виде трапеций. Трапециевидные скаты соединяются верхними гранями по одной прямой, а образовавшиеся пустоты по бокам закрывают треугольные скаты. Возможен вариант, когда какие-либо грани кровельной системы делаются ломанными. Такие типы крыш так же относятся к четырехскатным кровлям и называются «датскими».

Вальмовая крыша, как, впрочем, и любая другая, предполагает наличие в основе каркаса и стропильной системы, на которых и держится вся конструкция. Именно поэтому к возведению стропил необходимо подходить крайне ответственно.

Перед тем, как приступать непосредственно к процессу строительства, следует выполнить полный чертеж и план стропильной системы. Это поспособствует более легкому и быстрому монтажу. Для того, что – бы выполнить чертежи и начать расчет стропильной системы вальмовой крыши, следует, для начала, определиться с желаемым уклоном скатов крыши.

Чем больше уклон, тем больше материала для возведения кровли потребуется. Таким образом, точный расчет стропильной системы вальмовой крыши становится гарантией, не только хорошего внешнего вида и прочности кровли, но и простоты возведения.

Стропильная система четырехскатной крыши

К основным элементам стропильной системы кровли вальмового типа можно отнести:

  • мауэрлат/балки перекрытия (опора для стропильных ног);
  • коньковый прогон (элемент, который вместе с накосными стропилами определяет конфигурацию крыши);
  • рядовые боковые стропила (соединяют конек и несущие стены);
  • диагональные (угловые, накосные) стропила (направлены от углов стен к коньку);
  • центральное стропило вальма;
  • нарожники (укороченные стропильные ноги, соединяющие накосные стропила с мауэрлатом);
  • подкосы и стойки (применяются в качестве дополнительных опор);
  • ригели (обеспечивают жесткую связь стропильных ног между собой попарно);
  • шпренгель (выполняет функцию дополнительной опоры диагонального стропила).

При строительстве вальмовой крыши с применением висячих стропил коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого монтируются центральные фермы – стропильные ноги, соединенные ригелями для жесткости. Стропильная система в центральной части будущей вальмовой крыши выполняется точно так же, как и при строительстве двухскатной. Стропильные фермы рекомендуется изготавливать на земле по заранее подготовленному шаблону, чтобы точно соблюсти все размеры. При монтаже ферм необходимо проверять вертикальность каждой конструкции. Важно, чтобы крайние стропильные фермы находились на одинаковом удалении от соответствующих торцевых стен здания: это обеспечит правильную геометрию и симметричность вальм.

После монтажа ряда из ферм в коньковой части получившейся системы (на обоих скатах) монтируются бруски или доски, связывающие фермы между собой. Затем к крайним фермам пристыковываются накосные стропила, опирающиеся на углы здания. На следующем этапе монтируется центральное стропило вальма (на каждом треугольном скате) и нарожники.

Стропильные фермы могут опираться на мауэрлат либо балки перекрытия. При разработке проекта следует учитывать, что во втором случае шаг укладки балок должен соответствовать шагу стропил. Если стропильная система предусматривает монтаж ферм на мауэрлат, то затяжки, расположенные в нижней части ферм, не только обеспечат жесткость конструкции, но и могут служить балками перекрытия.

Нижняя затяжка может применяться, если длина пролета не превышает 6 метров. Если висячие стропила монтируются в пролет от 6 до 7,5 метра, необходимо использование ригелей в верхней части. При длине пролета 7,5 – 9 метров верхнюю часть стропил следует связать с затяжкой с помощью бабки (стойки). Если длина пролета составляет от 9 до 10 метров, предыдущий вид конструкции следует усилить подкосами.

Перед тем, как приступить к монтажу стропильной системы, необходимо проверить геометрию стен постройки. Верхняя часть стен (мауэрлат, балки перекрытия) должны располагаться строго горизонтально.

Принципы изготовления и монтажа накосных стропил

Установка диагональных стропил – ключевой этап строительства вальмовой крыши. Важно обеспечить правильную геометрию конструкции, чтобы стропильная система равномерно распределяла эксплуатационные нагрузки кровли.

Диагональные стропила длиннее боковых, они опираются на углы коробки здания, а в верхней части соединяются с коньковым элементом крыши. На накосные, в свою очередь, опираются стропильные полуноги (укороченные) – нарожники. К накосным стропилам предъявляются повышенные требования по прочности, так как они несут повышенную нагрузку, выступая в качестве опорных элементов системы. Суммарная нагрузка на диагональные стропила вдвое больше, чем на обычные стропильные ноги. Нижняя часть накосных стропил упирается в мауэрлат или в уложенную на угол стены балку, либо опирается на них, в зависимости от принципа конструкции – распорной или безраспорной.

Читать еще:  Прозрачный шифер: обзор видов, их особенностей и монтажные инструкции

Накосные стропила могут изготавливаться из прочного клееного бруса необходимой длины. Но, чаще всего, применяются сдвоенные доски, срощенные с соблюдением определенных требований. Сращивание диагональной стропильной ноги позволяет:

  • повысить сопротивляемость элемента нагрузкам за счет удвоенного сечения;
  • изготовить неразрезную балку необходимой длины;
  • унифицировать размеры деталей вальмовой крыши.

Унификация позволяет применять для изготовления диагональных элементов тот же материал, что и для стандартных стропильных ног – применение досок одного типоразмера упрощает конструктивные решения при проектировании и монтаже узлов стропильной системы.

Под диагональное стропило устанавливаются одна или две опоры. Доски по длине сращиваются таким образом, чтобы стыки располагались на расстоянии 0,15L от центра опоры. Соответственно, длина досок для изготовления накосных стропилин подбирается в зависимости от длины пролета и количества требуемых опор. В частности, если для вальмовой крыши требуется диагональное стропило длиной 10 метров, рекомендуется использовать доски длиной 7 и 3 метра, чтобы расположить стойку на расстоянии 1/4 длины пролета от верхнего конца стропилины. В этом случае конструкция будет способна выдержать расчетные нагрузки – под средней частью стропилины опоры ставить не рекомендуется.

В роли опоры под диагональное стропило выступает подкос или стойка, выполненная из бруса или спаренных досок. Угол установки принципиального значения не имеет, если подкос упирается в прочное железобетонное перекрытие (с укладкой гидроизоляционного слоя). Если стойка упирается в лежень, угол установки обычно составляет 35 – 45° к горизонтальной плоскости.

Дополнительные опоры устанавливаются по следующему принципу. Длина пролета до 7,5 метров требует использования одного подкоса. Если длина пролета составляет 7,5-9 метров, устанавливается опора в нижней части стропилины, либо монтируется шпренгельная ферма. При увеличении длины пролета устанавливается дополнительная опора. При недостаточно прочном перекрытии необходимо уложить дополнительную промежуточную балку для упора стоек.

Шпренгель – балка, пересекающая угол, образованный двумя стенами, примыкающими друг к другу. Шпренгельная ферма представляет собой конструкцию, в которой накосные стропилины подпираются опорами, которые лежат на шпренгелях. Вся система при этом усиливается двумя подкосами. Для изготовления шпренгельной фермы используется брус 100×150 мм для балок, 100×100 для стоек и 50×100 для подкосов.

Монтаж верхней части диагональных стропил

Верхний конец накосных стропил крепится к коньковой части крайней стропильной фермы при монтаже системы с висячими стропилами. Для этого может потребоваться использование шпренгеля или прибоины (короткой доски толщиной от 50 мм), к которой крепятся запиленные под необходимым углом концы диагональных стропил. Если прибоину расположить с отступом от конька, получится датская полувальмовая четырехскатная крыша. Для крепления накосных стропил в верхней части могут использоваться следующие виды крепежа:

  • перфорированные пластины;
  • гвозди;
  • скрутка из проволоки-катанки;
  • хомуты.

Нарожники к накосным стропилам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на стропило с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Для вальмовой крыши существует два вида стропил:

  • диагональные (накосные)
  • промежуточные: центральные (рядовые) и угловые (нарожники)

Диагональные стропила направлены к углам здания и всегда длиннее рядовых. Если длины бруса (доски) не хватает, я устанавливаю спаренное стропило, обеспечивая, кроме нужной длины еще и высокую прочность: ведь нагрузки на диагональные стропила почти вдвое выше, чем на обычные, рядовые стропила.

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.
Читать еще:  Крепление плоского шифера к стене

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.

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.

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша относится к четырехскатному типу, то есть образована из четырех скатов, плоскостей, имеющих одну общую сторону. Два ската, заменяющие собой фронтоны, называют вальмовыми или торцевыми, они имеют треугольную форму. А два других, в виде трапеций, обозначают термином фасадные. Линия, в которой сходятся все четыре ската – конек, самая высокая часть крыши. Конструкция вальмового типа состоит из:

  1. Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
  2. Фасадных скатов трапециевидной формы.
  3. Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
  4. Свеса, выступающей за пределы периметра дома части крыши, образованной за счет длины стропильных ног или кобылок. Он защищает поверхность стен от талой и дождевой воды.
  5. Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
  6. Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
  7. Водостока, системы отведения воды, скапливающейся на крыше. Он состоит из желоба, водоприемной воронки и водосточной трубы и переносит влагу с поверхности крови к ливневой канализации.
  8. Снегозадержателей, элементов, не дающим снежным массам, накопившимся на крыше, обрушиваться и травмировать проходящих мимо людей.

Правила проектирования вальмовых крыш

При расчете и проектировании вальмовой крыши необходимо учитывать следующие факторы.

1. Наклон скатов крыши должен находиться в пределах от 5 до 60 градусов. Выбор угла наклона напрямую зависит от трех условий: климатические особенности региона: ветровая и снеговая нагрузка, функциональное назначение чердачного помещения и вид кровельного покрытия.

2. Если для местного климата характерны обильные и частые осадки, то угол наклона должен составлять не менее 45 градусов. Если осадков мало, но большая ветровая нагрузка – скаты делаются более пологими.

3. Угол наклона меняется в зависимости от вида кровельного покрытия:

  • рулонные покрытия – 5-18 градусов;
  • листовой кровельный материал (металл, асбестоцементный шифер) – 14-60 градусов;
  • черепица натуральная – 30-60 градусов.
Читать еще:  Фундамент из покрышек своими руками: ход работ

4. Высота конькового бруса вычисляется математическим методом – по тригонометрическому выражению для прямоугольных треугольников.

5. Стропила – несущая конструкция всей кровельной системы. При проектировании необходимо учитывать нагрузку кровельного пирога и влияние внешних факторов, таких как ветер и осадки. Основные показатели стропильной системы — сечение стропил, ширина шага между, несущая способность стропильных ног — напрямую зависят от величины нагрузки и угла наклона скатов крыши.

6. План стропильной системы должен отражать, какие будут использованы стропила – наклонные или висячие, а также нужны ли затяжки и раскосы – дополнительные элементы, призванные усилить прочность конструкции.

7. Учет снеговой и ветровой нагрузки. Для средней полосы России средний показатель снеговой нагрузки – 180 кг/м, в снежные зимы – 400-450 кг/м, ветровая нагрузка – 35 кг/м.

8. Снеговая нагрузка не учитывается для крыш круче 60 градусов. Ветровая — при уклоне скатов менее 30 градусов.

9. Средние показатели корректируются для условий конкретной местности с помощью специальных коэффициентов.

10. Совокупный вес крыши зависит от общей площади постройки и количества строительных материалов для кровли.

11. Если к фермам планируется подвешивать какие-либо элементы, например, вентиляция, потолки, водонагревательные баки, необходимо определение величины полезной нагрузки на стропильную систему.

12. В проектировании обязательно учитываются два показателя: прочность стропил и риск их деформации при воздействии различных факторов.

Проектирование деталей

Для упрощенного расчета стропильной системы принимают такие значения и характеристики ее элементов:

  • для мауэрлата применяют брус размером от 100×100 до 150×150 мм как квадратного, так и прямоугольного сечения;
  • прогоны проектируют из бруса 100×100 или 100×200 мм;
  • подкосы – 150×150 или 100×100.

Сечение стропил зависит от их шага и длины. Принято устраивать расстояние между ними от 0,8 до 1,2 м. Исходя их этих значений в таблице указаны минимальные размеры бруса для стропильных ног (размеры в мм).

Шаг, мДлина, м
33,544,55
1,250×15075×15075×17575×20075×200
150×15050×15075×17575×17575×200
0,850×15050×15050×17550×17550×200

Как проходит сам монтаж?

Характерные черты вальмовой крыши

Вальмовая кровля не самая простая в плане проектирования и сооружения. Её схема может быть выполнена в нескольких вариациях. В любом случае после возведения такой крыши заказчик получает большое чердачное пространство, которое может быть переоборудовано в мансардный этаж. Такая кровля имеет четыре ската, два из которых – трапецеидальные, а остальные – треугольные. Эта конструкция была разработана для получения хороших аэродинамических показателей, то есть влияние ветровых нагрузок существенно снижено по сравнению с другими видами крыш.

Если сравнить вальмовую крышу с обычной двускатной, то для вальмовой стропильной системы требуется точный расчет и проектирование. Эта система требует инженерных знаний при проектировании. Здесь нужно правильно распределить все раскосы, кронштейны, крепления и подпорки.

Последовательность выполнения работ

Начинается устройство крыши с монтажа вертикальных стоек, которые будут использоваться для поддержки конькового бруса.
Для крепления стоек используют укосины.
Затем устанавливают диагональные стропила.
Их изготавливают из доски, имеющей сечение 5 х 15 см.
От того, насколько корректно будут установлены диагональные стропила, зависит устойчивость всей конструкции.
При возведении вальмовой крыши следует соблюдать правила:

  • стропила диагональные должны быть одинаковой длины;
  • между кровельными свесами расстояние 50 см. Если в регионе часто сильные ветра, то расстояние увеличивают в 2 раза;
  • особо тщательно стыкуют центральное стропило, брус конька, накосные стропила;
  • к установке обычных стропил переходят после установки диагональных. Шаг между стропилами 50 см.К коньковому брусу, а также мауэрлату их прикрепляют при помощи врубки и саморезов;
  • к накосным стропилам с каждой стороны прикрепляется народник. Для связки мауэрлата и стропил используются укороченные стропильные ноги;
  • обычные стропильные ноги и нарожники устанавливаются относительно друг друга параллельно и под прямым углом;
  • для укрепления конструкции используют подкосы, а в перекрытия стоек врезают балки.

Схема и устройство стропильной системы вальмовой крыши подробно рассмотрены в видео.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector