Узлы крепления стропил вальмовой крыши

Как правильно крепить стропила вальмовой крыши?

Вальмовая крыша – одна из самых красивых и сложных в строительстве, но при этом одна из самых надежных. До сравнительно недавнего времени она массово встречалась только в западной и европейской архитектуре, а теперь все чаще появляется среди российских загородных домов.

В чем сложность ее архитектуры? Прежде всего, в технологии правильного крепления стропил вальмовой крыши, чтобы те в итоге образовали собой идеальную геометрическую фигуру. Если этого не произойдет — все усилия пойдут прахом. Для сравнения, работать с двухскатной и односкатной крышей куда проще.

И даже если вы не собираетесь собственноручно устанавливать для вальмовой кровли стропила и вообще мало что понимаете в кровельных работах, все равно рекомендуем внимательно изучить эту технологию. Тогда вы сможете спокойно контролировать строительные работы на вашем участке, будете понимать, не халтурят ли рабочие и действительно ли готовая крыша не будет нуждаться в ремонте в первый же год эксплуатации.

Содержание

Виды стропильных систем вальмовой крыши

Четырехскатная или вальмовая крыша даже на сегодняшний день в Европе встречается чаще, чем другие виды. Это легко объяснить тем, что такая конструкция надежна, долговечна и просто красиво выглядит. Её главное преимущество состоит в том, что сглаженность форм со всех четырех сторон позволяет крыше быть устойчивой ко всем видам атмосферного воздействия. А удачное распределение нагрузок, благодаря наличию диагональных стропил, создает высокую устойчивость всего каркаса к деформациям.

Среди недостатков стоит упомянуть сложность расчета, монтажа и то, что пространство под крышей будет ограничено четырьмя скатами, а при желании обустроить там комнату необходимо будет установить мансардные окна и вертикальные стены из гипсокартона.
Сам стропильный вальмовый каркас – это конструкция из двух пар стропил, которые установлены по диагонали от конька до нарожников и шпренгелей, для которых они служат опорой:

Конструкция, в которой скаты занимают всё пространство крыши, называется вальмовая чётырехскатная.

А при установке стропил на вальмовую крышу с укороченными скатами торцов, получаем конструкцию, которая имеет ряд преимуществ и уже называется полувальмовой или голландской кровлей. Она дает возможность установить на торцах дома не мансардные, а стандартные фасадные окна, на которых не скапливается снег, на них не давят потоки дождя, да и по ощущениям вертикальные окна для многих более комфортны, чем “падающие”. Такая кровля обладает высокой ветроустойчивостью за счёт отсутствия острого выступа и более оригинальным внешним видом.
Те же треугольные скаты, но с небольшим фронтоном у конька — это уже датская полувальмовая крыша. Её преимущество – естественное освещение в достаточном количестве без установки мансардных окон. Датская крыша еще более непривычна для российских широт, чем вальмовая, но на практике оказывается едва ли не самой практичной из всех похожих вариантов.
А вот для домов с квадратным периметром подойдет шатровая крыша. В отличие от классической вальмовой кровли, у которой есть два торцевых ската треугольной формы и два боковых ската в форме трапеции, шатровая выглядит как четыре треугольника с равными сторонами, которые соединены в верхней точке. У такой кровли конструкция стропил еще более сложная. Стропильные ноги у шатровой конструкции длиннее рядовых балок, а между ними крепятся короткие стропила (нарожники).

Кроме четырехскатной вальмовой крыши, существуют и другие разновидности. Например, ломаная или мансардная вальмовая кровля. Монтаж её довольно сложен, но в результате получаем дополнительное пространство и видовую мансарду. Четырехскатную ломаную крышу можно увидеть в китайских пагодах, в традиционных японских и корейских сооружениях.

Кроме этих разновидностей стоит упомянуть многоскатную вальмовую крышу. Из названия понятно, что такая конструкция имеет больше четырех скатов. Строится она скорее из эстетических, а не практических соображений, поскольку расчет и монтаж такой конструкции довольно сложен, а количество отходов при возведении — велико.

Более подробно об этих видах — на видео:

Точный расчет стропильной системы

Перейдем к расчету. Если вы переживаете, что не справитесь, посмотрите на стропильную конструкцию вальмовой крыши на чертеже — вся эта структура подчиняется законам физики и геометрии, и при грамотном предварительном расчете никаких проблем не возникнет. Хорошо, если у вас уже есть определенный опыт в плотницкой работе или хотя бы помощник.
Первым делом для обустройства четырёхскатной крыши важно правильно подобрать и установить все несущие элементы. Ведь в сравнении с другими типами крыш, например с двускатной, количество стропил и других деталей системы четырёхскатной крыши ощутимо больше. И многое зависит от того, какая именно будет стропильная система под вальмовую кровлю – наслонная или висячая.

Наслонная стропильная система подходит для домов с капитальными внутренними стенами, а висячая – для зданий без встроенных промежуточных опор. При монтаже висячей крыши стропила делают упор на фасадные стены дома и, чтобы снять нагрузку с них, необходима затяжка, которая соединит стропила между собой.
Каркас наслонной конструкции не нуждается в затяжке, благодаря чему получается легче и требует меньше материалов. Именно поэтому вальмовая крыша с наслонной стропильной системой встречается чаще.
Но для обоих вариантов важно правильно сделать расчеты. Для этого нужно знать ряд правил:

• Во-первых, замеры необходимо проводить по низу конструкции. Это дает возможность точно определить точки подрезки стропильных ног.
• Во-вторых, для упрощения расчетов лучше взять пиломатериалы единого сечения.
• В-третьих, для определения местоположения стропил нужно использовать специальный шаблон, а для расчета длины стропильной ноги необходимо знать длину её горизонтальной проекции и коэффициент.

Все это правильно рассчитать поможет такая схема:

Технология монтажа и важные узлы крепления

Теперь внимательнее рассмотрим узлы крепления стропильной системы вальмовой крыши и их типы, попутно вникая в саму технологию строительства. А также в то, какую роль играет каждый из элементов в общей конструкции.

Шаг 1. Установка бруса мауэрлата

Монтаж стоит начать с установки бруса мауэрлата, оптимальное сечение для которого 10х10 см. Важный момент – крепление, поскольку здесь нужно учитывать материал стен. Если они из кирпича или камня, следует использовать монолитную железобетонную обвязку и при заливке закрепить в ней шпильки резьбой от М12. Для других материалов те же шпильки крепятся при помощи распорных дюбелей. Если же брус не цельный, его элементы рекомендуется тщательно соединить накладными креплениями. Углы обязательно укрепляются металлическими уголками и пластинами.

К мауэрлату стропила крепят традиционно при помощи металлических пластин:

А у конька чаще используют гвозди:

Шаг 2. Монтаж стоек и опорных балок

После установки мауэрлата переходим к установке опорных балок и стоек. Для стоек используют брусья сечением 10*15 см, а для балок подойдет сечение повыше. Для стойкости и долговечности конструкции нужно придерживаться соотношения 1:2 при расчете ширины и высоты соответственно.

Хотя для каркасно-щитовых домов допустимо не использовать опорные балки — монтируются только стропила с шагом, идентичным для стропил. Если же вальмовая крыша монтируется на каркасно-щитовом сооружении, то опорные балки можно не задействовать – достаточно будет стоек, расположенных с таким же шагом, с которым будут устанавливаться сами стропила. А вот как выглядит конструкция вальмовой крыши без стоек на практике:

Самый простой вариант обустройства — конструкция с центральной опорой. Т.к. использование затяжек из-за равной длины стропильных ног затруднительно и «ворует» полезное пространство, в качестве основной опоры можно использовать балку. Монтировать ее стоит в области конька, и именно на неё будут опираться стропильные ноги. Сама балка будет хорошо удерживаться при помощи вертикальных стоек. Важно при этом, чтобы вертикальные опоры балки находились на несущей стене, либо же на очень прочном перекрытии.

А вот для малых площадей, когда пролет крыши менее четырех метров, использование стоек не обязательно, но тогда лучше взять несколько затяжек, хотя это и не рекомендуется.

Для четырехскатных крыш вальмового типа система монтажа схожа, только вместо бруса нужно взять центральную опору или же создать замкнутый каркас из балок и стоек.

Шаг 3. Установка накосных и рядовых стропил

Следующий этап – монтаж стропил. На них будет ложиться большая нагрузка, поэтому необходимо использовать брусья с сечением выше, чем у рядовых стропил. При этом нет четкого порядка по установке стропил: можно начать с рядовых, а потом перейти к накосным.

Помните, что самый важный элемент, который влияет на всю конструкцию – стропильные ноги, которые должны быть цельными. В случае, когда это невозможно, два бруса нужно срастить металлической накладкой размером не менее полутора метра. К слову, про то, как и из чего сделать стропила для вальмовой крыши самостоятельно у нас на сайте есть отдельная подробная статья https://krovgid.com/proekt/raschet-valmovoj-kryshi.html.
Рассчитать размеры стропильных ног можно по специальным таблицам.

Все стропила сверху нужно крепить к коньковому прогону. Он всегда располагается по продольной оси дома. Центральные основные стропила крепят на мауэрлат и края конька, обычно по две штуки на каждый из боковых скатов:

Есть у вальмовой крыши диагональные стропила — особые элементы, которых не встретить в односкатном или двускатном варианте. Другое их название — накосные. От обычных стропил они отличаются большей длиной и тем, что служат опорой также для укороченных стропил, так называемых полуног или нарожников. Ввиду этого накосные стропила всегда несут нагрузку минимум в полтора раз больше, чем обычные. И их нередко делают спаренными, ведь удвоенное сечение способно нести нагрузку больше, балка получается длинной, но не разрезанной, а в ход можно пустить те же доски, что и для обычных стропил.

Накосные, или диагональные стропила, опираются на окончание конькового прогона и угол мауэрлата в количестве четырёх штук. В итоге на каждом из коньков должны сходиться по пять стропил сразу: центральное вальмовое, по два накосных и диагональных.
После чего фиксируем уже промежуточные стропила. Их крепят по боковым скатам, и тоже опирают на мауэрлат и конек. Но здесь уже не ограничено количество — все зависит от шага установки, и порой в крышах с коротким коньком они и вовсе отсутствуют.

Следующий вид — укороченные стропила. Нижним концом они опираются на мауэрлат и накосные ноги. Причем длина таких стропил меняется в зависимости от места монтажа, а количество не ограничено.

И, наконец, нарожники, количество, размеры и расположение которых такое же, как у боковых укороченных стропил.

К самому коньку такие стропила обычно присоединяют при помощи большого количества гвоздей:

При этом гвозди хорошо сочетать с металлическими пластинами:

К слову, за рубежом чаще используют пластины, нежели стропила:

Шаг 4. Усиление имеющейся конструкции

Мы рассмотрели основные стропильные элементы вальмовой крыши, но когда речь идет о большом жилом доме, то в ход идут дополнительные. Они усиливают весь каркас, что лишним не бывает. К ним относятся стойки, о которых мы говорили ранее, и другие элементы.

Используются также ригели — затяжки, которые способны служить одновременно балками перекрытия. Для усиления конструкции также используются настоящие балки, которые встроены в стены дома либо врезаны в брус мауэрлата. В отличие от них, затяжки располагают намного выше, и те становятся хорошим основанием для подшивки потолка. Кроме того, и балки, и затяжки — основа для стоек и других стропильных элементов.

Еще одна деталь вальмовой кровли — шпренгели. Это деревянные распорки, которые монтируют под стропила:

Чтобы стропильная конструкция была достаточно крепкой, для нее применяется еще прибоина:

При этом у датской вальмовой крыши немного другая конструкция:

Специально усиливать также нужно стропила, длина которых больше 4,5 метров. Для этого устанавливают диагональные подкосы под углом 45-60°, которые упираются в прогон либо затяжки.
А для усиления накосных стропил, нарожников, применяется шпренгель. Саму угловую шпренгельную балку одним концом врубают в балку мауэрлата, а от нее уже идет вертикальная стойка.
И, наконец, задействуют ветровую балку, которую специально прибивают изнутри прямо к стропильным ногам. Без нее не обойтись, когда регион ветреный, и направление ветра при этом неустойчиво.

Шаг 5. Обрешетка и кровельный пирог

По окончании установки стропильной системы вальмовой крыши можно переходить к заключительному этапу, а именно — к монтажу обрешетки и кровельного пирога. Последний элемент должен состоять из определенных слоев гидро-, паро-, теплоизоляции и кровельного покрытия, количество и качество которых зависят от самого кровельного пирога и его задач.

Четырехскатная крыша – конструкция сложная, но вполне возможно с ней разобраться и воплотить в жизнь своими силами. При этом важно не забывать о том, что все материалы должны быть качественными, все соединения – надежными, а расчеты — грамотными.

Готовы смонтировать на своем доме стильную, надежную и долговечную крышу?

Источник

Строительство стропильной системы вальмовой крыши своими руками: подготовка и этапы монтажа

Одной из наиболее популярных разновидностей четырехскатной крыши является вальмовая. Ее особенность заключается в том, что она является универсальной и одинаково хорошо подходит для частных домов, бань, беседок.

Стропильная система такой крыши выступает как каркас, она дополнительно придает жесткость составляющим элементам.

Но есть и сложности при возведении такой конструкции: большое количество деталей и узлов крепления, а также нюансы в монтаже, с которыми разберется только опытный строитель.

Подготовка к строительству

Взяться за работу по возведению стропильной системы вальмовой крыши можно и самостоятельно, при этом тщательно изучив инструкции и подобрав материалы. Для облегчения процесса лучше пригласить одного-двух помощников: так работа пойдет быстрее.

Перед тем как приступить к работам, нужно подготовить инструменты:

• строительный уровень;
• ножовка, пила, электролобзик;
• молоток, шуруповерт;
• рулетка;
• разметочный шнурок;
• строительный степлер;
• электрическая дрель;
• клепальщик-при работе с металлическими элементами;
• просечные ножницы.

Из материалов необходимо подготовить крепежные элементы, куда входят гвозди, саморезы, анкерные болты и другие металлические крепления. При устройстве стропильной системы часто используют металлические держатели в виде опор для балок и бруса, разнообразные пластины, крепежные уголки, соединители, монтажные профили и регулируемые по высоте анкера.

Также из материалов потребуется:

• Брус с сечением 100 или 150 мм – он пригодится для обустройства мауэрлата, лежней.
• Для стропильных ног будут нужны доски и брусья с определенным сечением, которое будет рассчитано согласно нагрузочным вычислениям.
• Для прогонов, лежаков и конька понадобится брус сечением 100, 150 или 200 мм.
• Для затяжек и ригелей нужны доски.
• Также брус пригодится для обустройства деталей шпренгельной опоры.
• Доски размером 50х100 мм, 25х100 мм необходимы для создания подкосов, ветровых и торцевых балок, обрешетки.

Опытные строители рекомендуют заменить рулетку для измерений на другое приспособление. Они предлагают использовать измерительную рейку. Для этого берут рейку шириной 50 мм и наносят на нее шкалу размеров.

Стропильная система своими руками

Строительство стропильного каркаса кровли можно осуществлять 2-мя способами — поэлементно или полуфермами.

Справка! Полуферма состоит из пары стропил, затяжки, а также 2-х раскосов и подвеса. Их собирают на земле и устанавливаются по месту поворотным методом силами 4-5 человек.

Для обустройства вальмовой кровли чаще прибегают к первому методу, т.е. каждый элемент готовят и крепят по отдельности.

Этапы монтажа:

1. подготовка основных элементов каркаса;
2. крепление мауэрлата и лежней;
3. обустройство перекрытия;
4. установка опорных стоек и конькового прогона;
5. крепление стропильных ног и монтаж связей жесткости.

Подготовка элементов каркаса

На первом этапе необходимо рассчитать и заготовить стропила. Эта фаза считается самой сложной и трудоемкой из всех, так как нужно обеспечить правильный угол наклона стропильных ног и вычислить длину коротких стропил.

Как происходит подготовка:

• для начала необходимо спроектировать угол наклона крыши;
• затем нужно отобрать стропила – на них не должно быть дефектов и брака;
• система может быть наслонная или висячая;
• согласно схеме проектирования отбирают и раскладывают стропила согласно их предназначению: укороченные, диагональные и промежуточные.

Диагональные стропила должны иметь длину большую, чем стандартные основные стропила. Чтобы избежать покупки разного по длине материала, рекомендуется применять методику сращивания элементов.

Чтобы срастить несколько стропил для получения необходимой длины, используют вкладыши для усиления конструкции. Гвозди закрепляют в шахматном порядке – это также влияет на надежность и жесткость конструкции.

Важно! Для стропил выбирают качественные материалы, так как даже при четком и точном запиле элемент может не выдержать нагрузку. Там, где крепится мауэрлат, древесина не должна иметь дефектов.

Крепление мауэрлата и лежней

Под мауэрлатом подразумевают деревянный брус различного сечения, зачастую это 100х100 мм или 100х150 мм. Брус монтируется по периметру стен, для него используется только древесина первого сорта:

1. на стены укладывается гидроизоляция;
2. брус присоединяют к стене по всей длине внахлест;
3. не рекомендуется присоединять брус методом «стык в стык»;
4. дополнительные узлы усиливают металлическими скобками;
5. после монтажа мауэрлата на нем производится разметка.

Мауэрлат должен быть защищен от влаги. Для этого между стенкой и брусом укладывают гидробарьер, часто это рубероид.

Если дом сделан из газобетона, пенобетона или кирпича, под мауэрлат заливают железобетонный армированный пояс.

В него заранее устанавливают шпильки для монтажа бруса. Перед этим выводятся все диагонали и определяется место опирания стропил.

Лежень монтируется на внутренние несущие стены. Концы лежня должны находиться на равном расстоянии от фронтонного и бокового мауэрлатов, это позволит сделать одинаковыми углы вальмы и наклона основных скатов.

Устройство перекрытия

На мауэрлат и лежни крепятся балки перекрытия верхнего этажа. Важно соблюсти требуемый вынос карниза. Обычно он составляет 0,4 — 0,8 м, но может быть и больше в зависимости от проекта.

Установка опорных стоек

Справка! Опорные стойки являются подпоркой для конька. Их изготавливают из бруса или досок 50х200 мм, они должны располагаться вертикально. Установка опорных стоек происходит на лежень, древесину можно использовать такую же, как для мауэрлата и лежня.

Когда центральная ось выставлена, по ней ставят две крайние стойки и крепят их временными подкосами к балкам перекрытия. Далее устанавливают промежуточные стойки с шагом в 1-2 метра.

Если здание перекрыто балками, то опорные стойки разрешается монтировать по ним. Если же здание перекрыто панелями, то сверху панелей укладывается центральная балка, а к ней уже прикрепляют нижние концы крайних стоек.

Монтаж коньковой балки

На этапе установке конькового бруса необходимо для начала возвести «скамейку». Этот элемент состоит из коньковой балки с опорой на трех вертикальных стойках. При этом не стоит забывать, что средняя балка располагается по центру. А остальные должны находиться от нее на расстоянии 100 см.

После запиливания стропил укладывают коньковую балку, сечение бруса делают таким же, как и у вертикальных стоек.

На этот участок каркаса действует очень большая нагрузка, поэтому, чтобы коньковый брус ее выдержал, используют несколько типов соединения древесины: встык, внахлест и врубка «вполдерева.

Как крепить стропила и нарожники?

На этом этапе 2 человека крепят стропильные ноги в 2-х точках: в верхней на коньковом прогоне и в нижней на мауэрлате.

Если шестиметровых досок недостаточно, придется их наращивать. Стык лучше располагать в верхней трети, где нагрузки минимальные.

Очередность раскладки стропильных ног вариабельна. Можно осуществить первоначальный монтаж промежуточных стропил, а затем – диагональных или поступить наоборот. Первый вариант считается проще и на практике доказано, что при выполнении сборки стропильной системы новичку лучше выбрать именно его.

Далее крепятся нарожники основной крыши и вальм. Там, где нарожник примыкает к диагональному стропилу, делаются врубки, устанавливаются опорные балки. В месте установки крепят металлические элементы для усиления конструкции.

Справка! Сформировать узел на деревянной коньковой балке можно с помощью болтов, деревянных накладок, а также с помощью специальных крепежей. Усилить диагональные стропила можно с помощью монтажа подкоса, стойки или шпренгеля.

Установка связей жесткости

Для придания каркасу устойчивости устанавливаются распорки, подвесы, затяжки, подпорки. Сечение доски для вспомогательных элементов — 50х50, 50х150, 50х200 мм в зависимости от воспринимаемой нагрузки.

Как правильно запилить?

Углы примыкания стропильных ног размечаются с помощью угольника Свенсона и запиливаются. У кровельщиков существуют правила, которых они придерживаются при запиливании и креплении стропил вальмовой крыши. Сюда относят такие нюансы:

• важно сохранять единую линию положения стропил, для этого можно использовать шаблон;
• в качестве шаблона можно использовать обрезок доски или фанеры, где будет проведена линия от нижнего края на третью часть ширины стропилины;
• аналогичную черту проводят на всех брусьях, которые планируют подпиливать.

Впоследствии разметку переносят на стропила, проверяя точность готового изделия. Проходят по всей крыше и проверяют степень примыкания по всей длине мауэрлата. Допустимы перепады в 2-3 мм, при необходимости делают коррективы.

Частые ошибки и рекомендации по строительству

Вальмовая крыша считается сложной конструкцией, поэтому в процессе работы часто возникают ошибки. Если следовать рекомендациям опытных строителей, то ошибок можно избежать:

• использовать для стропил доски и брус одного сечения;
• выполнять предварительные расчеты перед тем, как приступать к работам;
• все узлы стропильной системы должны быть отражены в проектной документации;
• сечение стропил выбирают в соответствии с материалом кровли и ее площадью;
• работы лучше выполнять с помощником, так как длинные элементы установить одному не под силу.

Без проекта приступать к конструированию стропильной системы вальмовой крыши не рекомендуется.

Видео по теме статьи

Видео посвящено устройству стропильной системы вальмовой кровли:

Заключение

Стропильная система вальмовой крыши – сложная конструкция, содержащая массу нюансов при выполнении работ. Лучше доверить такое мероприятие в руки профессионалов или работать с человеком, имеющим опыт в таком деле. При правильной заготовке материала и следованию инструкции, каркас крыши будет долговечен и надежен.

Источник