Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Устройство стропильной системы вальмовой крыши: чертежи, схемы, фото

foto36026-1 (2)

Вальмовые кровли привлекают застройщиков своим красивым видом и надёжной защитой от негативных погодных явлений. Четырёхскатная конструкция позволяет крыше устоять даже перед ураганными ветрами.

Стропильный каркас на первый взгляд представляет собой довольно сложную конструкцию. Несмотря на это, разобраться в её устройстве под силу каждому застройщику.

Схема устройства

Крышу можно представить, как объёмную геометрическую фигуру из сложенных попарно наклонных плоскостей. Две из них по форме представляют треугольники (вальмы), а два остальных фрагмента кровли имеют вид трапеций. По центральной осевой линии дома вверху крыши располагается коньковый прогон, на который опираются стропила.

Так стропильная система выглядит на фото:

foto36026-1

Основные узлы вальмы

Каркас вальмы формируется в виде равнобедренного треугольника, основанием которого является мауэрлат, а равные стороны — диагональные стропила (накосы). Накосные балки вверху сходятся в один узел с торцом конькового прогона.

В углах стен в один узел сходятся смежные балки мауэрлата, нижние концы накосных стропил, шпренгели и врезные балки.

К основным узлам опорного каркаса относят места креплений нарожников к накосам, стоек к лежням, центральному нижнему прогону и стропилам, подкосов к балкам перекрытия.

Виды стропил

Для формирования каркаса применяют три вида стропил:

  • Диагональные (накосные). Изготавливают из бруса сечением 100х100 мм. Они являются несущими балками вальмовых скатов. Четыре накоса расположены попарно напротив друг друга. Две наклонные балки сходятся в вершине треугольника на торце конькового прогона. Основанием вальмы является мауэрлат. Диагональные стропилины по своему виду крепления являются наслонными балками. То есть несущие рёбра вальмы жёстко соединены с мауэрлатом.
  • Рядовые. Опоры трапециевидных скатов изготавливают из досок сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Их верхние концы опирают на коньковый прогон. По типу нижнего опирания стропила могут быть висячими или наслонными балками.

Особенности. Из всех вышеописанных элементов самыми мощными балками являются накосные стропилины. Их сечение больше в два раза, чем сечение всех остальных деталей стропильной системы.

Особенности каркаса

Стропильная система вальмовой крыши состоит из двух групп деталей – это основные элементы каркаса и усиливающие детали.

Основные элементы

foto36026-1 (1)

К основным элементам каркаса относятся диагональные стропила, являющиеся пограничными рёбрами вальмового ската. Его особенностью являются нарожники – коротыши, исполняющие роль стропил разной длины.

Несущим основанием опорного каркаса вальмовой крыши является мауэрлат – деревянные прогоны, закреплённые на горизонтальной поверхности наружных стен дома.

Также к основным конструктивным деталям относятся рядовые стропила и нарожники, заполняющие трапециевидное пространство каркаса.

Усиливающие детали

Дополнительные элементы опорного каркаса вальмовой крыши предназначены для усиления несущих балок и равномерного распределения нагрузки, как на внешние, так и на внутренние стены дома. К таким деталям относятся стойки, подкосы, шпренгели, черепные бруски, металлические уголки и накладки. Усиливающими деталями могут быть подшивные доски, закреплённые в критических зонах по нагрузке несущих балок.

Характерное строение

Крыши отличает от других конструкций отсутствие подкровельных вертикальных плоскостей – фронтонов. Их место занимают треугольные скаты кровли – вальмы.

За счёт наклонных плоскостей ощутимо сокращается объём крыши, а площадь кровли значительно увеличивается. Это способствует равномерному прогреву чердачного пространства и мансардных помещений.

Вальмовая стропильная система имеет ряд особенностей:

  • накосные стропилины;
  • опоры для диагональных стропильных ног;
  • нюансы опирания накосных стропил;
  • особенности нарожников.

Накосные стропильные ноги

foto36026-2

Накосные или диагональные стропила самые длинные стропильные балки так, как они попарно со стороны торцов дома наклонены друг к другу и сходятся вверху в концах конькового прогона.

Накосные элементы вместе с мауэрлатом образуют два противоположных треугольника. Эти две геометрические фигуры, заполненные кровельным пирогом, называют вальмами. Отсюда и происходит название всей крыши.

Накосные стропилины вместе с мауэрлатом образуют раму (вальму), заполненную нарожниками. Вальма принимает на себя довольно большую часть общей нагрузки от кровли крышу. Это самые мощные балки стропильной системы. Если элементы каркаса крыши изготавливают из пиломатериалов в большинстве случаев одинакового сечения, то сечение накосных стропил будет больше почти в 2 раза.

Например, рядовые стропила делают из досок 50 х 120 мм, то накосные ноги будут состоять из двух досок или бруса 100 х 100 мм или 100 х 150 мм.

Важно. Использование сдвоенных досок вместо цельного бруса снизит затраты на изготовление накосных стропил.

Типы опор

Кроме основных точек опоры накосных стропил устанавливают дополнительные опорные элементы, принимающие нагрузку на себя, и передающие её затем на стены дома. К ним относятся следующие конструктивы:

  • Стойки. Их устанавливают на несущих балках или железобетонных плитах перекрытия. Стойками разгружают накосную балку, устанавливая её где-то посередине пролёта стропила. Вертикальные опоры изготавливают из того же пиломатериала, что и рядовые стропильные ноги.
  • Подкосы. Как правило, это опорные элементы, связывающие диагональные стропила с лежнями. Лежни – это тот же мауэрлат, только уложенный на поверхности внутренних стен дома. С помощью подкосов удаётся передать существенную часть нагрузки от крыши на внутренние конструкции здания.
  • Шпренгели. В угловых опорных узлах соединений накосных стропил с мауэрлатом происходит критическое нарастание силового напряжения. Чтобы снять перегруз, смежные стороны мауэрлата соединяют доской или брусом (шпренгелем). Шпренгель становится своеобразной площадкой, на которую устанавливают стойку для диагональной стропилины.

foto36026-3

Если нужно максимально разгрузить участок стропильной системы, то дополнительные опорные элементы составляют из сдвоенных профилей пиломатериалов.

Усиленные стойки, подкосы и шпренгели, обеспечат долгий срок службы опорного каркаса крыши.

Нюансы опирания

Диагональные стропилины опирают на коньковый прогон разными способами. Один из них – это когда на концах стропил делают запилы, с помощью которых обеспечивается плотное прилегание к коньковому прогону. В другом случае доборными деталями наращивают консоль конька для опирания накосных балок.

При наличии центрального нижнего прогона шпренгели опирают на него и на мауэрлатные балки. В верхней части каркаса применяют деревянные коротыши, которыми соединят между собой рядовые стропила. Коротыши представляют короткие доски. В качестве крепежа для всех деревянных элементов каркаса крыши применяют саморезы, шпильки, скобы, металлические перфорированные уголки, пластины и болты.

Особенности нарожников

Особенностью этих стропил является то, что они все разной длины. Размер изменяется вместе с изменением расстояния от мауэрлата до диагональной стропильной ноги. По обе стороны от осевого нарожника расходятся балки попарно одинаковой длины. Параллельные балки вверху крепят гвоздями к накосному стропилу. Гвозди вбивают сквозь балку в торцы нарожников.

Нижние концы опирают на мауэрлат или на врезную балку, предварительно сделав в них запилы. Прочность узлов опирания усиливают подшивкой черепных брусков (см. нижний рисунок).

foto36026-4

Отличия для разных типов кровли

Стропильные каркасы вальмовых крыш отличаются разнообразием форм. Внешний вид кровли может принимать разные виды в зависимости от соотношения длины конька к длинам несущих стен, высоты конькового прогона.

Вальмовые крыши возводятся с холодными чердаками и мансардами.

При устройстве жилого пространства под вальмовой кровлей, стропильную систему проектируют так, чтобы она практически обходилась без внутренних дополнительных опорных элементов. Это возможно, когда рядовые стропила и нарожники опираются на затяжки (балки перекрытия).

Нюансы опирания диагональных стропил:

foto36026-20

Элементарный план каркаса

Одной из самых простых схем стропильного каркаса представляет собой соединение вальмовых и трапециевидных скатов правильной формы в единую конструкцию кровли.

foto36026-6

В случае примыкания строящегося дома к другому зданию, возводят полувальмовую крышу. То есть кровля состоит из одной вальмы и двух трапециевидных скатов. Полувальмовые конструкции украшают здания любой архитектуры.

Чертёж полувальмовой крыши:

foto36026-7

Все вариации вальмовых конфигураций крыш всегда базируются на элементарной стропильной системе. Её ставят в основу проектирования необычных по форме кровель.

Конструкция сложных кровель

Существует масса вариантов сочленения фрагментов кровли разной конструкции, в том числе и вальмовых скатов. Например, выступающую часть здания – эркер покрывают вальмовой крышей.

Вальмовый каркас эркера:

foto36026-2 (3)

Самые популярные виды строения крыш с включением элементов вальмовой кровли – это крыши:

  • голландская;
  • датская;
  • шатровая.

Голландская

Кровли такого типа отличает наличие коротких вальм, низ которых находится гораздо выше свесов смежных скатов. Это позволяет на фасаде 2-го этажа дома размещать окна. На нижнем снимке представлен такой дом с голландской крышей.

foto36026-2 (4)

Датская

foto36026-10

Крыши такой конструкции получили большое распространение в странах Западной Европы. Они впервые появились в Дании. В России они стали появляться сравнительно недавно. Их особенностью является то, что благодаря фронтону, на мансарде можно установить обычные вертикальные окна.

Шатровая

Вальмовая шатровая крыша – это упрощённый вариант стандартной вальмовой кровли. Отсутствие трапециевидных скатов позволяет избавиться от лишних опорных и усиливающих элементов. Следует отметить то, что данный вариант крыши приемлем для тех домов, которые в плане имеют вид квадрата.

Каркас шатровой крыши:

foto36026-11

Заключение

Вальмовая крыша – это надёжная защита для помещений дома от непогоды, зимней стужи и летней жары. Не каждый застройщик может самостоятельно возвести вальмовую крышу. В этом случае лучшим вариантом будет обратиться к профессионалам. Специализированные фирмы берут на себя ответственность за качество выполненных работ и обычно предоставляют гарантию сроком 1 – 2 года.

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.

Проект беседки с четырехскатной крышей

Стропильная система вальмовой крыши

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:

Утепление вальмовой крыши

  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.

Виды стропильной системы

Стропильная система вальмовой кровли может быть трех типов, в зависимости от того, как располагаются стропила:

  • Висячего. Это означает что стропила имеют опору на две точки: в верхней части на коньковый прогон, а в нижней на мауэрлат. Висячая стропильная система испытывает нагрузки на прогиб, сжатие и распирание. Все эти силы оказывают на нее дестабилизирующее действие, поэтому необходимы дополнительные компенсирующие элементы – затяжки, ригели, бабки. Они усложняют конструирование и монтаж вальмовой крыши, поэтому опытные кровельщики советуют отказаться от висячих стропил, если есть такая возможность.
  • Наслонного. При таком типе стропильной системы вальмовой крыши, стропила имеют опору на три точки: вверху на конек, в середине на стойку, а внизу на мауэрлат. Стойки устанавливают на внутренние несущие стены. Дополнительные вертикальные опоры снижают прогиб стропильных ног и ликвидируют распирающие усилие. Поэтому наслонную систему считают надежнее и устойчивее висячей, а кроме того более простой в монтаже.
  • Комбинированного. Этот термин означает что стропильная система состоит из чередующихся наслонных и висячих элементов. Это возможно, если в качестве опоры для стойки используют не внутреннюю несущую перегородку, а столб или колонну. Крыша получается открытого типа, то есть все балки и стойки не скрыты обшивкой, а видны.

Виды стропильной системы вальмовой крыши

Важно! При помощи висячей стропильной системы можно перекрыть строение не больше 6 метров шириной. Использование наслонных стропил с одной дополнительной опорой увеличивает это расстояние до 12 м, с двумя – до 18 м.

Используемый материал

Стропильная система крыши вальмового типа состоит из множества составных частей, которые отражает чертеж, они изготавливают из следующих материалов:

    Из металла. В таком случае используют уголки и двутавры из оцинкованного металла. Это прочный, коррозионностойкий, долговечный материал, который выдерживает большие нагрузки. У металлических стропил есть ли два существенных минуса – значительный вес и высокая стоимость. Поэтому используют металл в строительстве крыши крайне редко, особенно в частном домостроении.

Стропильная система вальмовой крыши из дерева

Правильно обработанное и подготовленной дерево – прекрасный материал для изготовления стропильной системы. Работать с ним гораздо проще, он не требует специального инструмента. А приятная цена позволит снизить затраты. Тем более металлический каркас крыши могут позволить себе лишь те, кто уверен в запасе прочности фундамента.

Элементы системы

В зависимости от площади и особенностей планировки дома, стропильная система вальмовой крыши приобретает различные виды, но основу ее составляют следующие элементы:

Висячая стропильная система

  1. Мауэрлата, представляющего собой брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Его задача – равномерное распределение веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К мауэрлату крепят нижние части стропильных ног.
  2. Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
  3. Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
  4. Диагональных стропил, формирующих ребра вальмовых скатов. Их крепят таким образом, что они продолжают конек и расходятся к углам дома. Всего в вальмовой крыше четыре диагональных стропильных ноги, их крепят к коньковом прогону и мауэрлату. Эти стропильные ноги имеют большую длину и подвергаются большим нагрузкам, поэтому их толщина должна быть в два раза больше рядовых.

Обратите внимание! Некоторые элементы стропильной системы вальмовой крыши имеют значительную длину. А стандартный размер пиломатериалов из дерева ограничен шестью метрами. Чтобы выйти из этой проблемной ситуации, кровельщики изготавливают клееные или наборные стропила, составленный из двух или трех частей.

Монтаж мауэрлата

Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:

Способы установки мауэрлата

  • На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
  • Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
  • После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
  • Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.

Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!

Этапы сборки

Результат расчета, произведенного вручную или программой, фиксируют, создавая чертеж, котором отражают размеры и взаимное расположение элементов стропильной системы, а затем начинают собирать ее согласно следующему плану:

  • Устанавливают мауэрлат и лежень описанным в предыдущем пункте способом. На лежень монтируют стойки, чтобы не сохранить их вертикальное расположение используют временные подкосы, углы проверяют строительным уровнем. На стойки с помощью металлических уголков или гвоздей прикрепляют коньковый прогон.
  • Если этого требует проект ставят подкосы из бруса. Верхнюю часть приколачивают гвоздями у середине стропил, а нижнюю к стокам.
  • Устанавливают диагональные стропила. Осуществляют двойную врезку под углом 45 градусов, присоединяя их к коньку гвоздями. Нижнюю часть ноги крепят к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна.

Грамотный расчет, подробный чертеж и качественная установка – залог долгой службы и надёжности стропильной системы крыши.

Стропильная система вальмовой крыши – конструкция и узлы.

При строительстве любого сооружения основным значением в кровле является не только внешний вид, но и ее конструкция. Ведь именно она будет осуществлять защиту всего здания от проникновения влаги и термическую защиту. В настоящее время популярность набрала вальмовая кровельная конструкция. Вальмовая крыша, стропильная система которой отличаться долгим сроком службы, обладает также многообразием своих конструкций и надежностью. Подобная кровля будет отлично подходить для зданий с мансардой, т.к. с легкостью позволяет решать проблему установки мансардных окон.

стропильная система четырехскатной крыши

Конструкция стропильной системы вальмовой крыши обладает четырьмя скатами. Вальмы (торцевые скаты) располагаются от карниза до конька и выполнены в виде треугольника. Два других ската обладают трапецеидальной формой. Основное преимущество четырехскатной вальмовой крыши является в том, что она дает возможность сэкономить на материалах, а результат получается очень привлекательным. Но с другой стороны трудозатраты на монтаж такой кровли будут более высокие.

Во время установки подобной кровли могут быть использован один из 2 видов стропил:

1. Диагональные (накосные);

2. Промежуточные: центральные (рядовые) и угловые (нарожники).

Виды систем

Стропильная система шатровой крыши по способу монтажа элементов может быть разделена на наслонную и висячую. В случае висячих частей, схема в монтаже может представлять определенные сложности, а длительная эксплуатация может быть связана с некоторыми хлопотами во время ремонта. Обычно, подобные системы монтируются на внешние стеновые проемы, т.к. в них нет внутренних аналоговых систем. Системы наслонного типа являются более выверенными, экономичными и конструктивными. Чаще всего такие системы используются в зданиях, обладающих конструкциями опорного типа (столбами) или сооружениях, которые имеют среднюю несущую стену.

Если в сооружении есть добавочные конструкции для опоры, то это дает возможность выполнить более длинный участок пролета, оснащая его конструкцией наслонного типа. Это будет актуально во время монтажа вальмовых крыш, которые имеют наклон ската до 35°.

устройство четырехскатной крыши

Конструкция включает в себя следующие элементы:

  • Накосные элементы – монтируются по диагонали или по направлению углов проемов стен;
  • Нарожники;
  • Трапеции элементов ската;
  • Ригели;
  • Стойки и подкосы;
  • Шпренгели;
  • Прогоны и лежни.

Можно посмотреть на схему стропильной системы вальмовой крыши, чтобы было более понятны места расположения элементов и как может выглядеть ее чертеж.

вальмовая крыша стропильная система

Накосные диагональные стропила у четырехскатных кровель закрепляются одной стороной на нижнюю опору всей конструкции или в балку, которая продолжает ее. Другая сторона накосных стропил закрепляются на другую пару стропил. Эти элементы для вальмовых крыш по своим линейным размерам являются несколько большими, чем привычные всем комплексы. Это все из-за того, что на них прикладывается больше силового воздействия, т.к. они являются одновременным упором для нарожников.

Нарожники являются комплексами из стропил, которые укорачиваются по своей длине. Они фиксируются в одной точке на накосные стропила. При этом другая точка этой опоры монтируется на нижнюю опору. Когда ширина сооружения составляет более 4,5 метров, то стропильные элементы по длине компонуются одновременно несколькими элементами. Подобным образом, они переходят в разряд составных изделий.

Для того, чтобы снижать линейные размеры, возможно использование стоек и подкосов. Подобный подход к обустройству кровли дает возможность монтировать ее без использования распорок. Но в случае с коньковым устройством кровли, в котором части друг друга поддерживают, будет возможным использование подпорок. В таком варианте необходимо применять ригельные устройства.

устройство вальмовой крыши

Для того, чтобы предотвратить образования распоров в тех местах, где происходит взаимодействие плоскостей элементов конструкции с нижней опорой, выполняется горизонтальный уровень. В таких ситуациях возможно применение двух видов взаимосвязи с нижней опорой:

  • На балку, врезаемую в дополнительный брус, который располагается на нижней опоре;
  • На обвязку верхнего типа, прямо на нижнюю опору или на верховые венцы.

Прямиком в нижнюю опору врезаться будет нецелесообразно, т.к. от этого она будет снижать свою прочность. Ведь как раз лежень будет играть роль опор для стоек и подкосов.

Лежень устанавливается на внутренний проем стен или малые кирпичные столбы, имеющиеся в перекрытии. Иногда лежень закрепляется путем подгона деревянных подкладок, выполненных в горизонтали перекрытия. Этот способ подгона лежня дает возможность здорово упростить монтаж стоек и прогонов.

Не смотря на тип укладки лежня, который вы выберете, на первом этапе возведения необходимо выполнить гидроизоляцию. В случае, когда лежень будет укладываться на малых кирпичных столбах, его сечение может достигать до 100х150 мм. Когда лежень будет укладываться на стеновой проем или перекрытие, то его высота бывает на 5-10 см ниже. Монтаж лежня не будет нужен, когда осуществляется монтаж стропильной системы без подкосов на крыше. В таком случае, возможно будет осуществить обвязку нижней части стоек так называемыми схватками.

устройство вальмовой крыши

Элементы стропильной системы вальмовой крыши включают балку, которая выполняется из опорных частей и находится на нижней опоре параллельно, называют прогоном. Основной задачей прогона является придача всей системе дополнительную прочность. В таком случае прогон обязан быть расположен таким, чтобы у него имелась дополнительная подпорка. Между прогонами и нижней опорой наиболее оптимальной длиной будет длина не более 4,5 метров.

Применение прогонов в общей вальмовой конструкции обусловлено конструктивными особенностями. В первую очередь с наличием стеновых проемов и перекрытий, позволяющих закреплять расположенный продольно, по отношению к проему или закрепляющую на потолок балку, прогон.

Для обеспечения большего усиления требуется монтировать шпренгеля. При этом нужно учитывать линейные размеры пролета, который потребуется усиливать стропильными элементами. Шпренгеля изготавливаются из бруса или бревна. Накосные стропила, которые располагаются через стойку по диагонали, будут усиливать нагрузку, трансформируемую уже на шпренгель.

Применяемые опоры

Выбор формы может зависеть от материалов, используемых во время строительства здания. В разных типах построек конструкция стропильной системы вальмовой крыши может иметь упор на разны плоскости, например:

  • В деревянных домах – на верховые венцы;
  • В каркасных домах – на деревянную обвязку, формируемую сверху дома;
  • Каменных домах – на нижние опорные брусья.

Диагональные накосные стропила имеют обычно большую линейную величину длины, чем у брусьев обычного типа. Для того, чтобы достигать нужную длину придется сращивать брусья. Все получающиеся стыки во время сращивания необходимо усиливать подпорами под подкосы или стойки. Процесс сращивания брусьев должна проходить так, чтобы узел стыковки по длине получался в точке 0,15хh, в котором обозначение h значит высоту стропила, а именно расстояние между 2 опорами.

Стропильная система вальмовой крыши

Проводить расчеты линейной длины брусьев необходимо учитывая общее количество опорных конструкций. Обычно сращивание элементов осуществляют техникой прируба косого типа. После этого стыковочное место стропил стягивается болтами 12-14 мм.

Способы крепления нарожника

Для того, чтобы обеспечить жесткую фиксацию нарожника к элементу конструкции, необходимо провести подпил верхнего края этой части в одной плоскости с накосными стропилами. При этом это место (соединения) необходимо усиливать гвоздями.

устройство четырехскатной крыши

Для повышения несущего момента всей конструктивной части, можно использовать следующую тактику. С двух сторон нижняя плоскость стропильного элемента усиливается брусками не менее 50х50 мм. Как раз на этих брусках необходимо размещать нарожники. Однако нужно учитывать то, что они не должны соприкасаться в одной точке с обеих сторон.

Еще одним из важных вопросов, которые будут возникать при обустройстве стропильной системы четырехскатной крыши, это подбор правильной древесины. Для таких кровель отлично подойдет сосна или лиственница.

Расчет вальмовой крыши

Для того, чтобы устройство стропильной системы вальмовой крыши обеспечивало безопасность, долговечность, надежность и привлекательность нужно правильно провести расчеты, которые позволят осуществить грамотную разметку, тем самым исключив погрешности. При этом, помимо того, что проводится расчет стропильной системы вальмовой крыши и параметров стропил, необходимо выполнить расчеты нужные размеры всех других элементов, которые будут использоваться в этом сооружении. Разметку нужно проводить чрезвычайно точно с обозначением тех мест, в которых будут фиксироваться стропила. Эта разметка должна включать в себя отметки для 2 основных точек на мауэрлате (нижней обвязке) и в по центру конькового бруса. Как раз здесь и будут укладываться центральные стропила.

Для сооружения подобной кровли нужно использовать доски толщиной не менее 50 мм. Связывается это с тем, что подобные доски смогут выдержать совокупные нагрузки снега, ветра, а также собственного веса.

Конструкция стропильной системы вальмовой крыши: устройство, расчет, монтаж

У современных застройщиков множество новых, креативных идей, как во внешнем виде самих построек, так и кровель. Но при этом конструкция стропильной системы вальмовой крыши остается одной из самых надежных и долговечных. Это крыша с четырьмя скатами, причем торцовые скаты имеют треугольную форму (так называемые «вальмы»), простирающиеся от конька до карниза. Два других ската представляют трапецеидальную форму.

Возведение такой крыши является более экономичным, чем двухскатной, но и более сложным, и требующим больших трудозатрат. Но при наличии определенных теоретических знаний это вполне возможно сделать без привлечения специалистов.

Ее монтаж особенно рекомендуется в климатических условиях с частыми, сильными ветрами и обильными осадками. Конструкцией стропильной системы вальмовой кровли обеспечивается равномерность распределения нагрузки при ветре, а, следовательно, хорошую устойчивость крыши и хороший сток воды.

Для данных 4-х скатных крыш применим практически любой кровельный материал, убедиться в этом можно изучив фото вальмовых крыш частных домов.

При возведении ее каркаса главным будет являться точный расчет и разметка конструкции. Потому что неправильно рассчитанный проект приведет к лишним временным и экономическим затратам.

Конструкция и основные узлы вальмовой крыши

Как видно из схемы стропильной системы вальмовой крыши, в ней имеются два типа скатов, которые соединены между собой:

  1. два длинных в виде трапеции;
  2. два коротких в форме треугольников с наклоном (вальма, с немецкого — шатер).

Структура таких крыш очень оригинальна. Скаты не закрывают полностью площадь дома, а вальмы заполняют оставшиеся промежутки.

Из-за отсутствия фронтонов и обтекаемости вальм они менее подвержены разрушению, а соответственно долговечнее, чем обычные двухскатные крыши.

Существует еще один вид вальмовых крыш – это полувальмовые (голландские), в них вальмы не доходят до низа, а прикрывая лишь половину ската, закрывают часть фронтона. Подробнее про них почитать можно тут.

Для того чтобы понять, как происходит строительство вальмовой крыши, надо первоначально изучить ее устройство.

Стропила вальмовой крыши

При монтаже данного вида конструкции используются следующие виды стропил:

  • диагональные стропила (накосные), необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.;
  • центральные стропила (рядовые), нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.;
  • угловые стропила (нарожные), элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам..

Во время проектирования особое внимание следует обратить на силу ветра, количество осадков и выбор материала кровли. Все эти данные будут влиять на правильный расчет высоты крыши и углов наклона. Если вы решили произвести монтаж вальмовой крыши самостоятельно, то нужно точно провести расчеты, как стропил, так и всех остальных составляющих кровли. Для облегчения строительства вальмовой крыши своими руками нужно изготовить из фанеры рейку для разметки, где будут обозначены все требуемые размеры. При изготовлении элементов стропильной системы используют брус размером 150 на 50 мм. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции материал для бруса следует выбирать сухой, по возможности с минимальным количеством сучьев, желательно хвойных пород. До начала монтажа следует провести дополнительную обработку антибактерицидными составами.

Балки

Несущие балки делятся на два типа:

  1. Мауэрлат – это балка, которая укладывается по всему периметру дома. Если же нам приходится иметь дело с деревянным домом, в таком случае мауэрлатом может служить верхний венец бруса. Наиболее часто для их изготовления применяются брус с сечением 100 на 150 мм.
  2. Балка, которая размещается поперечно и на ней устанавливают стойки для конькового пролета, изготавливается из того же материала, что и стропила

Коньковый брус

Коньковый брус является вершиной крыши, а также в нем соединяются все элементы стропильной системы.

Как производится расчет стропильной системы вальмовой крыши

Как выбрать угол наклона вальмовой крыши

Величина угла уклона скатов трапеций может быть от 5 до 60 градусов. На его выбор главным образом влияет ветровая и снеговая нагрузка.

Если снеговая нагрузка достаточно велика, угол наклона следует сделать большей величины. Если же преобладает ветровая нагрузка, то угол наоборот должен быть маленьким. Конструкция крыши усложняется с увеличением угла наклона, также возрастает ее стоимость из-за большего расхода материала.

Пример расчета площади и других параметров вальмовой крыши

Данный вариант предусматривает конструкцию с двумя равными трапециями и треугольниками. В первую очередь нужно определиться либо с величиной высоты будущей крыши, либо с углом наклона. От этих величин будут зависеть все последующие расчеты.

  1. Если основным показателем является угол наклона, то высоту конька вальмовой крыши можно вычислить следующим образом: тангенс угла умножается на величину расстояния между краями вальмовых скатов и делиться на два. Если же вы отталкиваетесь от высоты вашей крыши, то расчет идет в обратном порядке. Т.е. вычисляется величина тангенса будущего угла: берется значение высоты будущей кровли, умножается на два и делится на расстояние от края до края ската.
  2. Длину ската определяем при помощи теоремы Пифагора, т.е. вычисляем сумму катетов (высота крыши и половина основания вальмы) прямоугольного треугольника и извлекаем квадрат.
  3. Таким же способ рассчитываем величину вальмовых (накосных) стропил, разбив трапециевидный скат на прямоугольник и два треугольника.

Определившись с высотой, углом наклона крыши и другими величинами и составив проект, можно приступать расчету площади всей крыши.

Для того чтобы узнать общую площадь нужно вычислить площадь скатов-трапеций и вальм.

Площадь трапеции равна сумме величин ее оснований деленной на два и умноженной на высоту.

Площадь треугольника равна произведению его основания на высоту, деленному на два.

Сложив полученные величины и умножив их на два, получим площадь будущей крыши.

Теперь, когда мы знаем, как рассчитать площадь вальмовой крыши, мы без труда можем узнать количество материала для обрешетки, так и количество материала кровли.

Также с помощью этой величины можно провести расчеты утеплителя (при необходимости), материала для гидроизоляции, пароизоляции, количество крепежных изделий. Рассчитанная величина количества (площади) материала кровли всегда несколько больше площади самой крыши из-за спилов по форме конструкции и нахлестов.

Монтаж стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши своими руками

Устройство вальмовой крыши начинают, устанавливая балки. Сначала укладывается мауэрлат, затем поперечная балка.

Далее применяя разметочную рейку и отвесы (или уровни), нужно в первую очередь провести разметку месторасположения конька, с учетом рассчитанной высоты, которая определяется исходя из предпочтений и вкуса хозяина.

Стойки конька устанавливаются вертикально и крепятся саморезами. Для фиксации стоек конька применяют укосины. Конек располагается строго в центре строения. Для стропильной системы и коньковых элементов используется одинаковый материал (доска 150 на 50 мм).

На следующем этапе производится установка накосных стропил. Обычно их четыре и они равной длины. Это, пожалуй, самый важный этап, на нем закладываются плоскости всех скатов, и они должны быть безупречно ровными.

Диагональные стропила имеют наибольшую длину, поэтому иногда требуется спарить несколько досок, чтобы добиться нужной длины. Накосные стропила соединяются попарно. При таком способе отсутствуют лишние отходы.

Следует учесть, что они должны выходить за пределы стен примерно на 50 — 100 сантиметров, а верхним концом прикрепляться к коньку. Это делается для создания карниза, который служит защитой стен от влаги, создаваемой различными осадками. В климатических условиях с сильными ветрами длину свеса можно увеличить до метра.

Сечение стропил выбирается в зависимости от:

  • угла уклона крыши;
  • предполагаемых нагрузок, воздействующих на крышу;
  • расстояния между несущими стенами;
  • шага между стропилами.

Установка промежуточных стропил

Необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Центральные и промежуточные стропила монтируются по верху бруса конька. Они также выходят за пределы стен. Их количество рассчитывается исходя из длины здания.
  2. При установке угловых стропил их верхняя часть укладывается на накосные стропила. Приближаясь к углам строения их размер уменьшается.

Чтобы не допустить ошибок при установке стропильной системы, нужно точно разметить места креплений центральных стропил. В стандартном варианте первоначально устанавливаются по три штуки с обеих сторон.

Монтируются они по концам конька. Для этого надо найти одну точку на мауэрлате строго на середине стены и точку середины толщины конька. Здесь будет установлено первое центральное стропило (на вальме).

Затем монтируются центральные стропила на скатах-трапециях и параллельно им устанавливаются оставшиеся промежуточные стропила.

Высчитать величину расстояния, на котором их нужно монтировать, можно следующим способом: длина конькового бруса делится на величину большую числа запланированных стропил на единицу. Обычно эта величина колеблется в пределах от 60 до 80 сантиметров. А длину стропила можно определить простым способом: уложить его в место установки, добавить длину карниза и наметить спилы.

Очень важный момент при монтаже стропильной системы – соединение в пересечении диагональных и центральных стропил (трапеций и вальм) на коньковом брусе. Для этого делаются надрезы с двойными скосами. Для прочности соединения пользуются стяжками.

Как устанавливаются угловые стропила (нарожники)

Данные стропила монтируются в параллели с центральными. На нарожнике производится спил, он укладывается на накосное стропило и крепится гвоздями или саморезами. Можно произвести соединение при помощи врубки или с применением опорного бруса, закрепленного на диагональном стропиле с обеих сторон. Нарожные стропила основных скатов и вальмовых не должны быть состыкованы с диагональными стропилами в одном месте.

При большой ширине здания в расчетах обязательно нужно учитывать показатели провисания, особенно это касается диагональных, а также промежуточных стропил. Центральное стропило соединяется с коньковым бруском двумя деревянными коньками.

Для того чтобы усилить (укрепить) углы вальмовой крыши, можно установить шпренгели со стойками. Они будут подпирать диагональное стропило и обеспечивать надежность всей конструкции. Шпренгель – это дополнительный брус для повышения прочности конструкции.

Обрешетка вальмовой крыши производится согласно рекомендациям по монтажу обрешетки для выбранного материала.

Теперь, когда вы имеете достаточный объем информации относительно конструкции стропильной системы вальмовой крыши и проведению ее монтажа, вы вполне можете провести его самостоятельно. Далее можно проводить обрешетку крыши.

Предлагаем наглядно ознакомиться с процессом монтажа стропильной системы вальмовой крыши из следующего видео:

Стропильная система вальмовой крыши

Владельцы строящихся загородных домов, пользующихся такой популярностью в Подмосковье, сегодня все чаще отдают предпочтение стропильной системе вальмовой крыши.

Вальмовая крыша представляет собой соединение двух вариантов скатов, два из которых имеют вид трапеции, а два (собственно – вальмы) – вид треугольника.

Таким образом, получается четырехскатная крыша, особенностью которой будет наличие диагональных стропил.

Скатные крыши вальмового типа популярны неспроста: они отличаются самым экономным расходом материалов и достаточно эстетичны. Однако монтажные работы в данном случае, как правило, наиболее трудоемкие, особенно работы по монтажу кровельного материала.

Виды вальмовых крыш

Встречаются следующие разновидности вальмовых крыш:

  • в случае, когда здание имеет в основании квадрат – такая крыша будет называться шатровой
  • когда вальмы монтируются не на полную высоту, а усечены сверху – такую крышу называют полувальмовой или датской
  • ломаная вальмовая крыша – у которой сочетаются скаты различной крутизны
  • полувальмовая мансардная – с небольшими треугольными вальмами, монтируемыми над фронтонами
  • и другие разновидности.

Разновидности вальмовых крыш

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.

стропильная структура вальмовой крыши

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши

Вначале я монтирую мауэрлат, а при необходимости и поперечную балку, которая будет служить опорой для стоек и, закрепленному на них, коньковому прогону. Конек устанавливаю с использованием отвеса и рейки, строго выдерживая его горизонт и размеры по высоте. От этого зависит точность монтажа всей стропильной конструкции. Стойки под конек обязательно закрепляю укосинами.

Обратите внимание

Главное, чтобы все четыре ската представляли собой идеально ровные плоскости, а диагональные стропила были одинаковой длины. На этом этапе закладывается размер будущего свеса.

Обычно я делаю полуметровый свес, однако на открытой местности, где возможен сильный боковой ветер, свесы целесообразно делать большего размера – вплоть до одного метра.

Далее я монтирую промежуточные стропила. Сначала устанавливаю рядовые (центральные). Все они — одного размера и монтируются врубкой на конек и мауэрлат.

монтаж стропилвальмовой крыши

Места врубки определяю просто: сначала устанавливаю одну стропильную ногу строго по центру стены (и конька), а затем длину от этого стропила до конца конькового прогона и делю его на количество стропил плюс единица. Разметка будет соответствовать центральным осям стропильных ног. Все центральные стропила устанавливаю параллельно между собой.

Особое внимание уделяю врезке элементов в сложных стыковочных узлах.

Обратите внимание

Чтобы выполнить этот узел правильно я делаю на коньковом брусе специальный подрез в виде двойного скоса. Важно, чтобы при этом строго совпадали плоскости аналогичных скосов и на диагональных, и на центральных стропилах.

Диагональные (накосные) строопила

Обычно я сначала монтирую стропильные ноги на свои места, а затем отмечаю места срезов с учетом необходимых размеров свеса. В таком случае отпиливание лишних частей бруса производится на месте. Это наиболее простой и точный способ монтажа.

Обратите внимание

Готовые стропила после этого поднимаются и монтируются на крыше.

На дальнейшем этапе я монтирую нарожники (угловые стропила), причем так, чтобы нарожники соседних скатов (основного и вальмового) стыковались с диагональным стропилом в разных местах. Обычная практика такой стыковки – производство спила на угловом стропиле в плоскость с диагональным и закрепление с помощью больших гвоздей – неверна с точки зрения строительной науки. Но она вполне достаточна для обеспечения прочности крыши небольших размеров.

Для стыков в остальных случаях я использую опорный (черепковый) брус, который пришиваю к диагональному стропилу с двух сторон. Также, можно стыковать «диагональ» с нарожниками обычной врубкой.

Монтаж нарожников осуществляется так же строго параллельно центральным стропилам.

Таким образом, монтаж стропильной системы вальмовой крыши – процесс сложный, и производство его стоит доверить только профессионалам .

Мы можем предложить свои услуги. Мы занимаемся строительством крыш более 10 лет. Фото наших работ с описанием и ценами можно посмотреть в здесь

Советую прочитать:

стропильная система четырехскатной крыши

узлы стропильной системы

Работы по укреплению стропильной системы кровли вальмовой крыши

При необходимости (в зависимости от размеров строения), чтобы укрепить и повысить надежность стропильной системы вальмовой крыши, я на углах монтирую так называемый шпренгель со стойкой, подпирающей диагональное стропило, или даже шпренгельную ферму.

Обратите внимание

Если шпренгель монтируется далеко от самого угла (например, чтобы укрепить накосное стропило ближе к его центру), чтобы он не «играл», я монтирую шпренгельную ферму, в которой стойка усиливается двумя подкосами.

Шпренгель для уменьшения нагрузки на вальмовую крышу

Если устройство здания и перекрытия позволяет – я укрепляю стропильную систему кровли таким способам: на затяжку (а в случае, если перекрытие железобетонное – прямо на перекрытие) устанавливаю две-три стойки и креплю к ним продольную балку так, чтобы она подпирала все центральные стропила посередине. Такая своеобразная «полка» способствует равномерному распределению нагрузок, действующих на крышу.

В тоге получается прочная и одна из самых надежных стропильных конструкций, применяемых в современном строительстве. Несмотря на то, что вальмовая крыша используется человечеством очень давно – она и сегодня не утратила своей популярности, особенно в загородном строительстве, как долговечная и эстетическая конструкция.

Стоит заметить, что устройство вальмовой стропильной системы намного сложнее, чем монтаж стропильной системы двухскатной кровли, поэтому я не советую делать его самостоятельно, без соответствующей профессиональной подготовки и отсутствии опыта.

Если Вам нужна красивая и надежная четырехскатная крыша — я и мои подчиненные к вашим услугам.

Звоните +7 (495) 795-82-20 , заказывайте монтаж — мы относимся к своей работе ответственно и с любовью!

Стропильные системы кровли: расчёт и схемы вальмовой крыши

Вальмовые крыши обладают многими достоинствами. Они красивы, надёжны при любых погодных нагрузках, четырёхсторонняя конструкция позволяет эффективно утеплить дом со стороны кровли. Некоторую сложность представляет устройство стропильной системы. С её схемами и расчётами мы разберёмся в этой статье.

Вальмовые крыши, называемые иногда голландскими и датскими, отличает добротность, надёжность и эффектный европейский дизайн. Стропильная основа таких крыш состоит из многих основных и усиливающих элементов, требующих прорисовок или трёхмерных чертежей, точных расчётов и исполнения.

Разновидности вальмовой крыши

К вальмовым крышам, кроме базовой классической конструкции, состоящей из двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцевых вальм, относятся и их разновидности:

  1. Полувальмовая двухскатная.
  2. Полувальмовая четырёхскатная.
  3. Шатровая.
  4. Вальмово-фронтонная.

Полувальмовая двухскатная крыша

Полувальмовая четырёхскатная крыша

Шатровая крыша

Вальмово-фронтонная крыша

Каждая разновидность имеет свою схему стропильной системы. Далее мы рассматриваем и рассчитываем классическую вальмовую крышу.

Схема и основные элементы

Для выполнения расчёта стропильной системы нужно ознакомиться с её базовой схемой, основными и вспомогательными элементами.

Основные элементы стропильной системы

К основным элементам относятся (см. рис. ниже):

  1. Мауэрлат. Представляет собой брус, зафиксированный по периметру наружных стен с отступом от внешнего края. Крепится к стене. Мауэрлат рассредотачивает нагрузку от давления стропил, связывает стропильную систему со стенами дома, является основой кровли.
  2. Конёк. Верхняя перекладина для скрепления стропил скатов крыши. Высота расположения конька находится в зависимости от угла наклона скатов. Придаёт системе жёсткость и прочность.
  3. Центральные стропила скатов. Осуществляют опору концов конька на боковые стороны мауэрлата. Таких элементов в системе 4 шт. — по 2 шт. на каждом скате.
  4. Центральные стропила вальм. Осуществляют опору концов конька на торцевые стороны мауэрлата. Таких элементов в системе 2 шт. — по 1 шт. на каждой вальме.
  5. Накосные ноги (диагональные, угловые стропила). Соединяют углы мауэрлата с торцами конька. Являются частью несущей конструкции. В стропильной системе их 4 шт.
  6. Промежуточные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам ската между ними с одинаковым шагом, опираясь на боковую часть мауэрлата и брус конька. Если длина конька незначительна — могут не применяться.
  7. Укороченные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам скатов и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Опираются на боковую часть мауэрлата и накосные ноги. Количество элементов зависит от шага монтажа.
  8. Укороченные стропила вальм или нарожники. Устанавливаются параллельно центральным стропилам вальм и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Опираются на торцевую часть мауэрлата и накосные ноги. Количество элементов зависит от шага монтажа.

Схема и основные элементы стропильной системы

Подробнее о креплении стропил к мауэрлату вы можете прочитать в нашей статье.

Элементы усиления вальмовой стропильной системы

Вышеперечисленные элементы являются базовыми, основными. Прочие элементы предназначены для усиления основных и применяются в ответственных постройках, например, для жилых домов:

  1. Вертикальные стойки для подпора конькового бруса. Опираются на ригели (см. ниже), уложенные параллельно торцу дома или лежень, расположенный по продольной оси строения (если под ним — капитальная стена).
  2. Ригели или затяжки. Связывают попарно стропильные ноги скатов. Служат опорой стойкам и диагональным подкосам (см. ниже). Могут служить балками перекрытия, если они встроены в мауэрлат или установлены непосредственно в продольные стены дома. Если затяжки расположить ближе к коньку, они станут основой потолка чердачного помещения.
  3. Диагональные подкосы (раскосы). Применяют для увеличения жёсткости системы, если длина стропил более 4,5 м. Применение подкосов позволяет снизить сечение стропил, которые они усиливают.
  4. Шпренгель. Балка, устанавливаемая в углах мауэрлата. Служит для монтажа стойки, подпирающей и усиливающей накосную ногу.
  5. Ветровая балка. Служит для сопротивления деформации стропильных ног при порывистых, сильных ветрах. Крепится на стропила скатов изнутри, наискосок, с одной или обеих сторон — зависит от ветровой нагрузки в районе строительства.
  6. Кобылка. Элемент меньшего сечения, чем сами стропила. Удлиняет ногу стропил для организации свеса кровли в случае, когда единый элемент не получается из-за ограниченной длины пиломатериала или из соображений экономии.

Элементы усиления

Расчёт стропильной системы

Расчёт системы включает выбор угла наклона скатов и вальм и расчёт длин основных и вспомогательных её элементов.

Выбор угла наклона продольных и торцевых скатов

Выбор угла скатов и вальм колеблется в пределах 25–45° и зависит от желания иметь чердачное помещение, принятого кровельного материала, оценки статических (вес кровли) и динамических (ветровых, снеговых) нагрузок.

В шатровых крышах угол наклона вальм и скатов одинаковый. В вальмовых крышах также зачастую принимают одинаковые углы с точки зрения эстетики, но они могут отличаться, если именно такой является задумка архитектора.

Рекомендации по применению кровельных материалов

Для лучшего понимания алгоритма расчёта рассмотрим в качестве примера вальмовую крышу дома со сторонами 8 и 12 м, и высотой расположения конька — 2,5 м. Угол наклона скатов примем в 35°, а угол наклона вальм — 45°.

Расчёт основных стропильных элементов

Классическая вальмовая крыша представляет собой два ската в форме трапеций, соединённых в коньке, и две вальмы — торцевых ската в форме треугольников.

Для начала нужно вспомнить некоторые формулы из школьной программы алгебры. Это отношение длин сторон прямоугольного треугольника, выраженное через тригонометрическую функцию угла и теорема Пифагора.

Тригонометрические функции острого угла прямоугольного треугольника

Теорема Пифагора

Изобразим каркас стропильной системы в аксонометрическом виде:

Выполним расчёт основных элементов стропильной системы.

1. Рассчитаем длину центрального стропила вальм CD, которое является высотой равнобедренного треугольника (вальмы) и гипотенузой прямоугольного треугольника, высота которого равна высоте конька (CE = 2,5 м). Угол наклона вальмы α = 45°. Sin 45° = 0,71 (по таблице Брадиса).

Угол наклона крышиtg αsin α
0,090,09
10°0,180,17
15°0,270,26
20°0,360,34
25°0,470,42
30°0,580,50
35°0,700,57
40°0,840,64
45°1,000,71
50°1,190,77
55°1,430,82
60°1,730,87

Согласно тригонометрическому соотношению:

  • СD = CE / sin α = 2,5 / 0,71 = 3,52 м

2. Определим длину конька K. Для этого из предыдущего треугольника найдём длину основания ED, воспользовавшись теоремой Пифагора:

Длина дома: BL = 12 м.

  • CF = 12 – 2,478 х 2 = 7,044 м

3. Длина угловых стропил CA также может быть получена из теоремы Пифагора для треугольника ACD. Половина ширины дома AD = 8 / 2 = 4 м, CD = 3,52 м:

4. Длина центральных стропил ската GF — гипотенуза треугольника, катетами которого являются высота конька H (CE) и половина ширины дома AD:

Промежуточные стропила скатов имеют ту же длину. Их количество зависит от шага и сечения брусьев и определяется по расчёту совокупной нагрузки, в том числе погодной.

Данные таблицы соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, смДлина стропил, м
3,03,54,04,55,05,56,0
215100х150100х175100х200100х200100х250100х250
17575х15075х20075х200100х200100х200100х200100х250
14075х12575х12575х20075х20075х200100х200100х200
11075х15075х15075х17575х17575х20075х200100х200
9050х15050х17550х20075х17575х17575х20075х200
6040х15040х17550х15050х15050х17550х20050х200

Сравним максимальное, среднее и минимальное сечение бруса при длине 4,717 м (смотрим значения для 5,0 м).

При сечении 100х250 мм шаг составит 215 см. При длине конька 7,044 м число промежуточных стропил составит: 7,044 / 2,15 = 3,28 отрезков. Округляем в большую сторону — до 4. Число промежуточных стропил одного ската — 3 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

  • 0,1 · 0,25 · 4,717 · 3 · 2 = 0,708 м 3

При сечении 75х200 мм шаг составит 140 см. При длине конька 7,044 м, число промежуточных стропил составит: 7,044 / 1,4 = 5,03 отрезков. Число промежуточных стропил одного ската — 4 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

  • 0,075 · 0,2 · 4,717 · 4 · 2 = 0,566 м 3

При сечении 50х175 мм шаг составит 60 см. При длине конька 7,044 м число промежуточных стропил составит: 7,044 / 0,6 = 11,74 отрезков. Округляем в большую сторону — до 12. Число промежуточных стропил одного ската — 11 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

  • 0,05 · 0,175 · 4,717 · 11 · 2 = 0,908 м 3

Следовательно, для нашей геометрии оптимальным с точки зрения экономики вариантом будет сечение 75х200 мм при шаге 1,4 м.

5. Для расчёта длин укороченных стропил ската MN опять придётся вспомнить школьную программу, а именно правило подобия треугольников.

Подобие треугольников по трём сторонам

Большой треугольник, который нам нужно усилить укороченными стропилами, имеет известные размеры: GF = 4,717 м, ED = 2,478 м.

Если укороченные стропила будут установлены с тем же шагом, что и промежуточные, их количество составит в каждом углу по 1 шт.:

  • 2,478 м / 1,4 м = 1,77 шт.

То есть образуется два отрезка с одним укороченным стропилом в середине. Маленький треугольник будет иметь катет, в 2 раза меньше ED:

  • BN = 2,478 / 2 = 1,239 м

Составляем пропорцию подобных треугольников:

Исходя из этого соотношения:

При такой высоте сечение стропила принимаем по таблице — 75х125 мм. Общее количество укороченных стропил обоих скатов — 4 шт.

6. Определение длины укороченных стропил вальм (нарожников) выполняется так же из соотношения подобных треугольников. Так как длина центральных стропил вальм СD = 3,52 м, шаг между укороченными стропилами может быть больше. При AD = 4 м укороченных стропил с шагом в 2 м будет по одной с каждой стороны центрального стропила вальм:

  • (2 · 3,52) / 4 = 1,76 м

При такой высоте сечение стропила принимаем 75х125 мм. Общее количество укороченных стропил обоих вальм — 4 шт.

Внимание! В наших расчётах мы не учитывали свес.

Расчёт площади кровельного покрытия

Этот расчёт сводится к определению площадей трапеции (ската) и треугольника (вальмы).

Площадь трапеции и треугольника

Выполним расчёт для нашего примера.

1. Площадь одной вальмы при CD = 3,52 м и AB = 8,0 м, с учётом свеса 0,5 м:

  • S = ((3,52 + 0,5) · (8 + 2 · 0,5)) / 2 = 18,09 м 2

2. Площадь одного ската при BL = 12 м, CF = 7,044 м, ED = 2,478 м, с учетом свесов:

  • S = (2,478 + 0,5) · ((12,0 + 2 · 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 м 2

Суммарная площадь кровельного покрытия:

  • SΣ = (18,09 + 29,85) · 2 = 95,88 м 2

Совет! При покупке материала учитывайте раскрой и неизбежные потери. Материал, производимый элементами большой площади, для вальмовых крыш не самый оптимальный вариант.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Читайте также  Установка стропил односкатной крыши
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector