Стропильная система вальмовой крыши: схема, расчет, чертеж

Устройство стропильной системы двухскатной крыши

Стропильная система современной двухскатной крыши состоит из множества элементов, каждый из которых равномерно перераспределяет вес конструкции и грамотно передает ее на стены дома. На рисунке ниже показана конструкция двухскатной крыши дома с ее основными узлами и элементами стропильной системы.

Разберем каждый из элементов, показанных на схеме, отдельно:

• Стропильная нога — основная часть в конструкции стропильной системы двухскатной крыши, представляющая собой наклонный элемент, прокладываемый через всю кровлю. Для его создания выбираются наиболее прочные брусья, поскольку стропильная нога помимо веса кровельного материала и обрешетки может нести на себе вес осадков в виде снега;
• Мауэрлат — так называемый «фундамент» крыши, являющийся основной опорой для всей конструкции, распределяющей нагрузки на стены. Представляет из себя брус или толстую доску, на которую опираются стропильные ноги и который является «прокладкой» между стеной и кровлей;
• Затяжка (стяжка)— распорка, лежащая в основании треугольника, усиливающая прочность. Затяжка выполняет двойную функцию, так как к нижней ее части монтируется потолок;
• Прогоны — коньковые крепятся в верхней части, боковые в центре стропильных ног. Задача прогонов — удержание стропильных ног от падения и «складывания»;
• Стойка — располагается в центральной зоне, непосредственно под коньком. Служит опорой, передает нагрузку на затяжку;
• Лежень — дополнительный элемент, на который опирается стойка;
• Обрешетка — доски, которые монтируются поперек стропил. Обрешетка предназначена для укладки на нее кровельного материала (в самом простейшем случае) и для обеспечения дополнительной жесткости всей стропильной системы.

Данная схема крыши является универсальной для множества построек, но в зависимости от сложности конструкции сюда могут добавляться специальные элементы, придающие устойчивость и жесткость всей стропильной системе.

Односкатная крыша – основные нюансы возведения

Крыши с одним скатом используются в основном при строительстве хозяйственных построек: гаражей, сараев, бытовых сооружений. Достоинствами односкатной крыши является простота расчетов, несложный монтаж, небольшие затраты материалов, устойчивость к ветровым нагрузкам, возможность самостоятельного возведения, ремонтопригодность.

Конструкция односкатной крыши включает в себя два мауэрлата и стропильные ноги. Если пролеты большие, то необходимо добавить дополнительные элементы, увеличивающие несущую способность кровли, которые укрепляют стропильную систему: подкосы, стойки, схватки, прогоны, лежни.

При расчетах сечения для возведения односкатной крыши в частном доме нужно учитывать вес кровли, ветровую и снеговую нагрузку. По среднестатистическим показателям следует придерживаться следующих рекомендаций:

• При длине пролета меньше 4,5 метров используем цельные стропилины, изготовленные из бревен диаметром 120-180 мм и вытесанных из них досок , бруса сечением 100х100 мм.
• Если длина пролета находится в пределах от 4 до 6 метров, для стропил используем бревна диаметром 180-200 мм и вытесанные пластины, а брус сечением 150х150 мм. Иногда можно обойтись стандартной шестиметровой длиной бруса. При значительном угле наклона и длине пролета около 6 метров стыкуем стропильные ноги по длине. В качестве дополнительного крепления используем подкосы.
• Если пролеты превышают 6 метров, делаем промежуточные стойки, на которые будет ложиться нагрузка, таким образом, меньше будет провисать балка. Расчет в этом случае выполняем, учитывая промежуточные опоры. Для стропил берем материал такого же сечения, что и для пролетов до 6 метров. В этом случае выполняем наращивание стропил по длине.

Рекомендуются следующие параметры бруса: для мауэрлата со стороной 180-200 мм, для опор сечением 80х80 см.

Расстояние между стропилами зависит от нагрузки на крышу, наличие мансардных окон, используемого теплоизолятора. Скат, на который будет опираться стропилина, делим на равные части, чтоб между стропилами был одинаковый шаг. Чем больше длина пролетов, тем меньше делаем шаг между стропилами. Для утеплителя рекомендованы следующие значения шага:

• минвата – 58 см;
• экструдированный пенополистирол и пенопласт – 60 см;
• для пенополиуретан шаг не важен.

Угол наклона ската крыши зависит от материала кровли. Чем выше угол наклона, тем меньшая вероятность протечек. Для битумной черепицы оптимальным углом наклона будет 20-45 градусов, керамической – 30-45 градусов, для металлической – 20-45 градусов, для шифера – 6-27 градусов, для оцинкованных листов – от 14 градусов.

Чем меньше угол наклона, тем меньше расход материалов для кровли, но при уменьшении угла увеличивается вероятность протечек.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

• висячие;
• наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

• полувальмовая 4-х скатная (датская);
• двускатная полувальмовая (голландская);
• шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
• вальмовая с ломаным склоном.

Виды мансардных окон

Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

Подобная установка имеет ряд достоинств:

• Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
• Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
• Установка окна требует меньше времени.

Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

Инструкция по выбору и расчету стропильной системы

Возведение дома начинают с оформления проекта. Самостоятельная разработка чертежа невозможна без:

• изучения технологии строительства;
• расчета ферм.

Факторы, влияющие на выбор:

• угол наклона скатов;
• материал вальмовой кровли;
• вес «кровельного пирога»;
• ветровые и снеговые нагрузки;
• сейсмическая опасность;
• габаритные размеры коробки дома, наличие внутренних несущих перегородок, колонн;
• планирование организации мансардного помещения.

Уклон скатов определятся не только из эстетических соображений. Важно найти золотую середину между положительным визуальным восприятием и сохранением надежности, функциональности конструкции. Величина угла тесно взаимосвязана практически со всеми вышеуказанными факторами:

• Применение всех видов кровельных материалов ограничено диапазоном этого параметра.
• Чем меньше угол наклона, тем незначительнее воздействие ветровой нагрузки.
• Увеличение до 45-60° гарантирует самостоятельный сход осадков. Воздействие снежного покрова минимизируется.
• Уменьшая угол наклона, получаем снижение площади и веса всей системы. Падает расход тепловой энергии для прогрева чердачного пространства.
• Организация мансардного этажа маловероятна при малой величине наклона.

Виды стропильных ферм

1. Наслонная – конструкция вальмовой крыши выполняется с опорой на:

• внешние стены (мауэрлат);
• прогон (коньковый);
• на внутренние несущие перегородки, колонны внутри дома через лежень.

Распределение нагрузки происходит за счет установки дополнительных стоек под коньковый брус. Лежень разделяет давление по всей поверхности внутренней перегородки (колонны).

2. Висячая – применяется для строений с максимальным размером фундамента до 6 ~7 метров. Стропилы опираются на стены. Распределение нагрузки с помощью стоек, затяжки, ригеля, подкосов. Для вальмовых крыш такой вид редко используется.

Инструкция по расчету стропильной системы

Выполнение чертежа четырехскатной крыши невозможно без совершения математических расчетов.

1. Размер прогона – определяется исходя из габаритов дома. Стандартное решение: длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена четко над пересечением диагоналей основания. Линия прогона параллельна фронтальным стенам.

2. Высота конька: Н = b х tg?. b – половина длины торцевых стен дома, ? – уклон скатов. Числовое значение тангенса определяется по таблице Брадиса.

3. Размер центральных и промежуточных стропил ската: = ?( Н2 + b2).

4. Длина центральной стропильной ноги вальмы: = ?( Н2 + b2). При нестандартном выборе размера конька величина b определяется как половина разницы длин дома и прогона.

5. Размер диагональных элементов: = ? (2 + b2).

6. Вычисление длин нарожников – используется свойство подобных треугольников. Если углы равны, по одной из сторон выполняется пропорция длин, то будет соблюдаться соотношение остальных составляющих фигуры: D = 3/4 C, значит: Lнар = х 3/4.

7. Расстояние между стропилами зависит от выбора:

• Размеров сечения, качества древесины. Чем слабее материал, тем меньше должен быть шаг.
• Наличия, вида теплоизоляционного слоя – определяется удобством монтажа утеплителя (60-120 см).
• Кровельного материала, его веса и геометрии. Чем больше общая масса, тем меньше шаг. Как и с теплоизоляцией, учитывают размеры листа.

Минимальный шаг между фермами – 60 см, максимальный – 2 метра.

8. Формирование и расчет свесов зависят от предпочтений жильцов и высоты дома. Минимальный размер для 1-этажного строения – 500 мм. Задача – защитить стены от атмосферных осадков.

Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)

Основные виды четырехскатных крыш:

1. Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
2. Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
3. Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.

Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.

Какую систему выбрать – наслонного или висячего типа

Висячий тип стропильных систем можно выбрать, если соблюсти несколько важных условий. Во-первых, посередине дома не должно быть несущей стены. Во-вторых, расстояние от одной наружной стены до другой не должно превышать 10 м. Главное преимущество при использовании висячей стропильной системы – это отсутствие необходимости монтировать стойки и закреплять коньковый брус.

При монтаже висячей конструкции важно верхние части соседствующих стропил запилить под углом. Между собой стропила следует сбить гвоздями. При этом нижние части стропильных ног создают упор на внешнюю стену. То, что отсутствуют стойки – это очень удобно в случае, когда планируется обустроить мансарду. Балки перекрытия стягивают конструкцию, выполняя функцию затяжек. Сделать крышу прочнее можно, если установить верхнюю затяжку в полуметре от конька. В чём состоит разница между наслонной и висячей системой стропил, вы можете посмотреть на рисунке ниже:

Если в конструкции дома присутствует центральная несущая стена, рекомендуется использовать наслонную стропсистему. Технология монтажа предполагает укладку на стену, лежня. После этого на лежень следует закрепить опорные стойки. А уже на стойки нужно прибить коньковый брус. Монтаж наслонной стропильной системы отличается экономичностью и простотой в применении.

При проектировании разноуровневых потолков вместо стоек используют кирпичную стену. В таком случае с помощью стены чердачное пространство делится на 2 половины.

Стропильная система

Стропильная система ломаной кровли — совокупность всех опорных элементов каркаса, количество и сечение которых определяет расчет. Так как подобная кровля имеет сложную геометрию она состоит из множества частей, чем она массивнее, тяжелее, тем больше элементов, тем они должны быть прочнее.

Визуально систему опор можно разделить на две части: верхняя, в форме равнобедренного треугольника, а нижняя — трапеция с большей стороной внизу. Профессионалы советуют использовать висячие и наслонные стропила в комбинации, чтобы конструкция была более надежной.

Вот как она выглядит:

1. Верхние наслонные стропила. Изготавливаются из прочных, надежный, ровных досок, не имеющих сучков размеров 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся под углом, которые определяет расчет, одним концом упираясь в конек, а другим в опорную стройку. Стропила испытывают нагрузку на прогиб, на распирание, которые определит расчет воздействующих сил. Шаг установки варьируется от 60 до 120 см. Крепление выполняется жесткого типа.

2. Затяжка. Горизонтальная стягивающая балка, изготавливающаяся из бруса прямоугольного сечения. Она служит, чтобы разряжать распирающую нагрузку стропил, связывая между собой стропильные пары. Чем выше расположена затяжка, тем толще она должна быть. А еще она выполняет функции каркаса для потолка мансарды.

3. Бабка. Вертикальная подвеска, связывающая между собой конек с затяжкой, перенося на него вес, минимизируя прогиб. Чтобы сделать бабку необходим брус и специальный подвесной крепеж.
4. Конек. Место встречи двух стропил, которое можно усилить с помощью конькового прогона, в качестве которого используется также брус.
5. Стойки. Вертикальные опоры, которые подпирают верхним концом наслонные стропила, а нижним опираются в балки перекрытий. Чаще всего стойки изготавливают из бруса прямоугольного сечения, длина этого элемента должна составлять предполагаемой высоте потолка плюс 20-30 см. Комфортным считается потолок 2-2,5 м. Стойки будут исполнять роль каркаса для создания мансардных стен.

6. Висячие стропила. Они нижней по принципу ползуна крепятся к балкам перекрытия, а верхней упираются в затяжку. Стропильные ноги также выполняются из досок, подвергаются воздействию на прогиб, но не распирание. Длины стропил должно хватать для формирования комфортного свеса, отступающего от стены не менее, чем на 40-50 см. Если ноги недостаточно длинные, свес компенсируют кобылками.

7. Подкосы. Опорные элементы, располагающиеся под углом к висячим стропилам, задача подкосов гасить прогиб стропильных ног, перенося часть веса балку перекрытия.
8. Балка перекрытия. Основа будущего полового перекрытия мансарды, выполненная из бруса.
9. Мауэрлат. Прочный брус квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, который кладут в основание кровли для распределения веса равномерно вдоль несущих стен, предотвращать опрокидывание стропил во время порывов ветра.

Виды стропильных систем

Основные типы стропильных систем для устройства мансарды представлены двумя вариантами:

• двускатная;
• ломаная стропильная система.

Фотогалерея: что такое мансарда

Однако на практике кровли загородного дома настолько разнообразны, что классифицировать их практически невозможно. В конструкции используются самые различные элементы:

• вальмовые скосы;
• скворечники;
• навесы;
• полувстроенные светопрозрачные конструкции (оранжереи);
• фонари и другие архитектурные решения в самых оригинальных и порой неожиданных сочетаниях.

Фотогалерея: проекты домов с двускатной крышей и мансардой

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают следующие виды мансардной крыши:

• симметричная,
• несимметричная,
• ломаная,
• треугольная.

Возможна также установка одно- и многоуровневых мансард с помещениями, отличающимися по геометрической форме, что, конечно же, отражается на экстерьере здания.

Важным моментом является также расчет угла скатов крыши. Он производится с учетом следующих обстоятельств:

• климатических особенностей местности,
• применяемого материала,
• вкуса владельца в вопросе архитектуры.

Необходимо учесть, что при большом угле наклона значительно сокращается размер полезной площади, слишком маленький угол затруднит очищение кровли от грязи, осадков и снизит ее прочность.

Составляющими элементами конструкции крыши для мансарды являются:

• стропила;
• стойки;
• подкосы;
• мауэрлат;
• обрешетка;
• конек;
• кровля;
• соединительные элементы.

Также полезно узнать об устройстве стропильной системы двускатной крыши, так как она является разновидностью мансардной кровли.

После сооружения стропильной системы необходимо выбрать кровельный материал. Из этой статьи вы можете узнать что лучше – ондулин или металлочерепица?

Как чертить план кровли

Общи сведения о построении чертежей планов крыши промышленных и общественных зданий: для построения чертежа план подразделяют на прямоугольники, согласно плану здания. Внутри прямоугольников наносят линии, которые будут обозначать коньки и ендовы – наружные и внутренние сопряжения скатов. Эти линии являются проекциями основных элементов стен, потому модель крыши лучше представит в объеме. Часть прямоугольников будет располагаться за пределами стен. Это обязательное условие к правильно выполненному плану кровли (крыши), так как они должны иметь свес.

План кровли скатной крыши отличается наличием большего числа линий-проекций коньков и ендов, так как скаты имеют большой уклон, кроме того, такие крыши часто делают сложной формы. План кровли плоской крыши часто ограничивается всего несколькими линиями.

Построение видов спереди или с боку осуществляется с учетом уклонов скатов крыши (кровли). Уклон крыши задается на этапе проектирования домов и определяется назначением здания, его типом, выбранным кровельным материалом и др.

3 правила вычерчивания плана крыши (кровли) скатной (плоской):

• пересечение двух скатов образует конек (ендову). Ее проекция на плане делит угол прямоугольники на равные части;
• если линии свесов параллельны, то линия конька будет им параллельна… ее проекция будет находиться в середине, если другое не определяет тип крыши (к примеру, если скаты не равны);
• когда в точке сходятся две линии пересечения, то через нее, скорее всего, будет проходить и третья.

Предлагаемый порядок работы в программах для черчения:

• обвести полилинией имеющийся план дома;
• скопировать его, а также контуры основных стен на чертеж с планом кровли (крыши);
• обозначить линией проекцию верхнего конька дома;
• начертить оставшиеся коньки и ендовы, пользуясь тремя правилами, приведенными выше;
• разместить на плане кровли (крыши) вентиляционные и дымовые каналы;
• разместить мансардные окна (если они имеются);
• направления водостоков, уклоны скатов, отметки;
• указать размеры на плане (по осям и контурам).

Прочитав этот урок у вас не должно оставаться вопросов на тему того, как чертить план кровли – план дома, согласитесь, что весь чертеж – это всего несколько линий! Однако вопрос: как чертить план стропил еще не решен.

Подбор шага балок

Зависимость конструкции от величины пролета

При строительстве частного дома своими руками расчет можно не выполнять, но необходимо учесть рекомендации в зависимости от пролета. Стропила на односкатной кровле всегда наслонные.

1. Пролет до 4,5 метров. Схема предполагает использования цельных стропильных ног, без раскрепления подкосами или стойками. Удобно и пользовать, если планируется устройство мансарды: позволяет увеличить свободное пространство за счет отсутствия промежуточных опор. Рекомендуемое сечение стропил при шаге 0,6 м – 50х150 мм, для шага 1,1 м потребуется увеличение до 75х175 мм.
2. Пролет до 6 метров. В этом случае все зависит от угла наклона и пролета. В некоторых случаях хватит стандартной длины доски или бруса – 6 м. При большом угле наклона и пролете приближенном к 6 м потребуется стыковать стропильные ноги по длине. В качестве дополнительной опоры предусматривают подкосы (подстропильные ноги). В месте примыкания подкоса к стропилу стыкуют ногу по длине. Рекомендуемое сечение при шаге 0,6 м – 50х200 мм, при шаге 1,1 м – 100х200 мм.
3. Пролет более 6 метров. В этом случае нужно сделать промежуточные стойки, которые возьмут на себя часть нагрузки и уменьшат провисание балки. Правильно устанавливать опоры так, чтобы каждый пролет стропильной ноги был менее 6 метров. Расчет в этом случае выполняют как для многопролетной балки с учетом промежуточных опор. При строительстве своими руками сечение берут так же как и для пролета до 6 м (предыдущий пункт). В этом случае все стропила являются составными.

Если между стропилами планируется своими руками укладывать утеплитель (теплый чердак, мансарда), то расчет учитывает минимальную высоту балок.

Если планируется укладка минеральной ваты, то дополнительно учитывают вентиляционный зазор 5 см. Частично его обеспечивают за счет несущих балок, а частично за счет контробрешетки, которая монтируется поверх них.

Таблица сечения стропил в зависимости от их длины и шага

• нагрузка на кровлю и пролет;
• тип теплоизоляционного материала;
• наличие мансардных окон.

В первом случае зависимость обратно пропорциональная. Конструкция односкатной крыши предполагает уменьшение шага стропиловки при увеличении пролета или нагрузки. Для типа утеплителя можно привести следующие рекомендуемые значения расстояния между стропилами в свету (в чистоте):

• пенопласт и экструдированный пенополистирол – 0,6 м;
• минеральная вата – 0,58м;
• пенополиуретан – шаг не зависит от утеплителя.

При проектировании мансарды и использовании в качестве источников света мансардных окон потребуется в местах их установки обеспечить шаг стропил на 4-6 см больше ширины окна.

Расчет

Когда запланирована или возводится стропильная система вальмовой крыши, расчет и правильно составленные схемы будут главными факторами успешно выполненного проекта. При самостоятельной постройке для расчетов следует обратиться к услугам профессионала, если такой возможности нет, то придется применять калькулятор для проектирования вальмовых стропильных систем.

При расчетах проекта берется такой показатель, как угол наклона скатов. Для вычисления расстояния, на которое будут фиксироваться промежуточные стропила, выбираем в качестве точки отсчета одно стропило. Расстояние от точки отсчета до угла дома должно полностью совпадать с его длиной.

Промежуточные стропила крепятся в равномерном порядке, а вальмовые бруса крепятся впритык к угловым.

Усиление стропильной системы

Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.

Самыми распространенными способами усиления являются:

1. Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
2. Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
3. Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
4. Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.

Особенности стропильных систем мансардных крыш

Каркас строится с той целью, чтобы обеспечить, что он выдержит весь вес мансардной крыши вместе с так называемым «кровельным пирогом». С другой стороны, он должен быть максимально лёгким для того, чтобы снизить нагрузку.

Обычно для таких работ используется древесина хвойных деревьев. Это связано с тем, что такая древесина с большей лёгкостью способна подвергаться обработке.

Перед использованием деревянные детали должны пройти антисептическую и противопожарную обработку.

Современные технологии и качественные строительные материалы позволяют самостоятельно построить качественную мансардную крышу. Однако, при этом нужно провести грамотное проектирование и расчёт необходимых параметров.

Особое внимание нужно обратить на качество и надёжность возводимой стропильной системы.

Углы наклона стропил

При составлении проекта мансарды с двухскатной крышей нужно учесть угол наклона боковых элементов. Конечно, все зависит от конкретного дома и значение может быть любым. Например, при проведении расчетов угла наклона боковых стропил ломаной крыши нужно принимать минимальное его значение в 60 градусов. При расчете следует опираться на следующие способы:

1. Наиболее простым и надежным является геометрический. При проведении расчетов достаточно использовать теорему Пифагора.
2. Можно использовать справочники для определения угла наклона.
3. Методика, основанная на геометрических построениях. При этом строится план в масштабе, затем вычисляются все нужные параметры.
4. Можно использовать строительные калькуляторы, которые предлагают фирмы, занимающиеся монтажом кровли.

Если решите ставить ломаную кровлю, то необходимо придерживаться угла наклона коньковых стропил в 30 градусов. Это наиболее оптимальное значение. При изготовлении мансарды с двухскатной крышей своими руками это значение не учитывается. О параметрах двускатной конструкции мы поговорим далее.

Принцип устройства стропильной системы

Несущая конструкция крыши с висячими стропилами не требует сложных расчетов и проектных решений. На схеме видно, что стропила двускатной крыши с мансардой устанавливают в виде треугольных арок по всей длине дома с шагом, который зависит от веса кровельного материала с обрешеткой и изоляционными материалами. Фронтальные поверхности являются продолжением стен дома и выполняются из того же материала.

Принцип висячих стропил основан на распорной системе. Стропильные ноги опираются в верхней точке друг на друга и затягиваются ригелем, который крепят на высоте бедующего потолка мансарды. Затяжка выполняется для уравновешивания распорной нагрузки, действующей на стены дома. Внизу стропила жестко прикрепляются к мауэрлату — деревянному фундаменту для стропильной конструкции крыши.

Мауэрлат располагают по периметру дома, на верхних основаниях стен. Выполняют такой фундамент непрерывной укладкой бруса 100 на 150 мм или 150 на 150 мм на гидроизоляцию.

Если длины бруса не хватает для укладки одним обрезом по всей стене, его соединяют из двух частей по центру ограждения, загоняя крепления под углом в 450 градусов. Закрепляют мауэрлат к основанию стены ближе к ее внутреннему краю анкерными болтами и шпильками.

К мауэрлату металлическими уголками прикрепляют вертикальные опоры для установки стропильных ног, на которых делают запилы для лучшего упора в брус мауэрлата.

Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:

Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.

На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.

Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.

Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:

У вас получится! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.

Вальмовая крыша своими руками пошагово – видео

В программе показан процесс монтажа стропильной системы двухскатной вальмовой крыши с центральным эркером по короткой стене.

После того, как стропильная система готова можно приступать к монтажу кровельного покрытия, специфика крепления которого определяет необходимость монтажа обрешетки на стропильных ногах.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – длительный процесс, который требует внимание к каждому этапу выполнения работ – от расчета и выбора материала, до установки деталей и усиления узлов крепления. Но, при правильном выполнении всех этапов, результатом станет красивая и надежная крыша для частного дома.

Метки:

Крыша Стропила Вальмовая крыша

Особенности безраспорной стропильной системы

При креплении стропил по трём вышеописанным способам предусматривают подобные принципы. Необходимо обеспечить скользящую опору для одного конца стропильной ноги, которая может дать возможность совершения поворота. При этом для другого конца выбирают крепление на шарнирах, которое способно делать этот поворот.

Можно заменить современные способы крепления на традиционные. То есть вместо пластин, используемых для фиксирования стропил на ползунах и шарнирах, применяют скобы, гвоздевые бои, образки досок и брусков. Основное правило при выборе любого крепежа — обеспечить скольжение стропила в месте упора.

При разработке проекта используют расчётную схему. Она основывается на том, чтобы обеспечить равномерный допуск распределённой нагрузки на крышу. Условие правильного расчёта — это когда обеспечивается воздействие одинаковой силы на все точки плоскостей ската. Но это только теория. На практике обеспечить выполнение этого условия не представляется возможным, потому что на крышу действуют ветровые и снеговые нагрузки, которые не могут быть распределены равномерно по всем скатам крыши.

Чтобы обеспечить грамотную работу стропильной системы по всем трём способам, необходимо создать условие жёсткого крепления конькового прогона.

Возведение полумансардной крыши

Для обеспечения жёсткой фиксации концы конькового прогона вводят во фронтоны полумансарды. Это предупреждает образование горизонтального смещения. При опоре прогона лишь на стойки может образоваться смещение крыши из-за неравномерной нагрузки на скаты. Это произойдет при условии снижения нагрузки на одном скате относительно расчётной.

Для того чтобы повысить жёсткость системы стропил, используют горизонтальную схватку. Она осуществляется с помощью гвоздевого крепления к стойкам, которые будет поддерживать коньковый прогон. Схватки, как правило, монтируют на высоте 2 метров (отсчёт идет от пола полумансарды). Это позволит исключить возможность образования помехи при движении жильцов. Для второго и третьего способа используют ползун, предполагающий вынос стропила за край стены.

Для повышения устойчивости безраспорной системы, имеющей наслонные стропила, рекомендуется осуществлять жёсткое крепление низа стоек, которые поддерживают прогон. Это можно сделать за счёт врубки в лежень, закрепив их к перекрытиям. Это предотвратит образование шарнирного узла при упоре нижнего конца стойки в конструкцию, имеющую жёсткое защемление.