Стропильная система вальмовой крыши: устройство кровли, чертежи узлов и строений, схема сложного и простого каркаса, план видов конструкций, в том числе висячих, а также фото

Схема устройства

Крышу можно представить как трехмерную геометрическую фигуру, состоящую из наклонных плоскостей, сложенных попарно. Два из них имеют форму треугольников (вальмов), а два других фрагмента крыши имеют форму трапеций. По осевой линии дома в верхней части крыши проходит коньковая балка, на которую опираются стропила.

Вот как выглядит система запирания на картинке:

Основные узлы вальмы

Вальмовый каркас формируется в виде равнобедренного треугольника, основание которого – мауэрлат, а равные стороны – диагональные стропила (скаты). Наклонные балки вверху сливаются в единое целое с концом коньковой балки.

В углах стен смежные балки мауэрлата, нижние концы стропил, фермы и врезные балки сходятся в единое целое.

К основным узлам несущего каркаса относятся места крепления кронштейнов к скатам, стоек к балкам, центральной нижней прогоне и стропилам, подкосам к лагам перекрытия.

Виды стропил

Для формирования каркаса используются стропила трех типов:

• Диагональная (косая). Изготовлен из дерева сечением 100х100 мм. Они являются опорными балками для тазобедренных суставов. Четыре склона расположены попарно друг напротив друга. Две наклонные балки встречаются в вершине треугольника на конце коньковой балки. Низ бедра – мауэрлат. Диагональные стропила по типу крепления представляют собой наслонные балки. То есть несущие ребра вальмы жестко соединены с мауэрлатом.
• Рядовые. Опоры для трапециевидных скатов изготавливаются из досок сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Верхние концы опираются на коньковую балку. В зависимости от типа нижней опоры стропила могут быть подвесными или насеченными балками.Особенность висячих стропил в том, что они соединяются связями (балками перекрытия), которые принимают на себя нагрузку, работают на растяжение и тем самым раздвигают стены дома. Подвесные конструкции устанавливают в домах, где нет возможности передать нагрузку на внутренние стены и где нет центрального нижнего прогона. В остальных случаях стропила выполняются слоями.
• Нарожники. Укороченные стропила крепятся вверху к диагональному стропилу, а внизу опираются на мауэрлат или соединяются связями. Они нужны только как опорная основа для пирога вальмовой крыши.

Характеристики. Из всех описанных выше элементов самыми мощными балками являются наклонные стропила. Их сечение в два раза больше сечения всех остальных частей барьерной системы.

Особенности каркаса

Стропильная система вальмовой крыши состоит из двух групп деталей – основных элементов каркаса и усиливающих деталей.

Основные элементы

К основным элементам каркаса относятся диагональные стропила, являющиеся ограничительными ребрами вальмового ската. Его особенностью являются нарожники – короткие, выполняющие роль стропил разной длины.

Несущим основанием каркаса вальмовой опоры является мауэрлат – деревянные направляющие, крепящиеся к горизонтальной поверхности наружных стен дома.

К основным конструктивным деталям также относятся регулярные стропила и рамы, заполняющие трапециевидное пространство каркаса.

Усиливающие детали

Дополнительные элементы каркаса вальмовой опоры предназначены для усиления несущих балок и равномерного распределения нагрузки как на внешние, так и на внутренние стены дома. К таким деталям относятся стойки, подкосы, фермы, черепные перекладины, металлические уголки и накладки. Армирующими деталями могут служить фальцевые пластины, закрепленные в критических местах по нагрузке несущих балок.

Монтаж стропильной системы

Стропильная система является основой всей крыши, и от ее конфигурации зависит прочность будущей конструкции. По принципу устройства и типу использования опорный каркас делится на два противоположных типа: подвесной и многослойный.

• Висячие стропила. Они опираются только на наружные стены здания, а треугольная ферма остается в подвешенном положении. Используется для легких конструкций.
• Многослойные стропила. Они опираются как на внешние стены здания, так и на внутреннюю часть. Запирающие ножки «прислоняются» к стойкам, а они, в свою очередь, опираются на станину, расположенную на внутренней капитальной стене. Используется для крупных и тяжелых конструкций.

От правильного выбора стропильной системы зависит функциональность и устойчивость всей крыши.

Крепление стропил к мауэрлату

В частном строительстве стропила к мауэрлату крепятся двумя наиболее распространенными способами: жесткими и скользящими соединениями.

В кирпичных и каменных домах стропила крепятся к мауэрлату жестким способом посредством врезного и безврезного соединения. В первом случае плотная фиксация достигается за счет создания зазора в стропильной кости, а во втором используется опорная балка, поддерживающая балку сзади. Это наиболее трудоемкие, надежные и универсальные способы крепления – подходят как для наслонных, так и для висячих стропильных систем.

Скользящие соединения чаще всего используются в деревянных конструкциях, поскольку они обладают наибольшими потерями. Стропила фиксируются «плавающими» креплениями – направляющими, позволяющими избежать деформации потолка при изменении положения верхнего ряда балок.

Крепление стропил в коньке

Сегодня используются всего три основных метода активной установки верхней части стропил:

• Перекрытие. В этом случае вырезается половина сечения соседних элементов для выполнения паза и подготавливается отверстие для болтового соединения.
• Рамп. Верхние концы бруса обрезаются для достижения идеального вертикального стыка, а в качестве крепежа используются металлические листы или деревянные листы (насечки).
• Какой бег. Запирающие ножки располагаются близко друг к другу и соединяются непосредственно с опорной балкой.

Как усилить систему?

Для усиления каркаса крыши при длине пролета более 6 м необходимо уменьшить свободный пролет стропил. Этого можно добиться, создав на внутренней несущей стене дополнительную горизонтальную опорную балку (балку) и установив наклонные стойки.

Для придания дополнительной жесткости и уменьшения расширения стропил используются связи. Они крепятся к обеим сторонам стропильной балки с помощью саморезов, гвоздей и шпилек на расстоянии примерно 1/4 от верха.

Чтобы созданный каркас не сорвало сильным порывом ветра, сами стропила также можно прикрепить к несущим стенам. Для этого используются скрутки на основе двух проволок диаметром 4 мм – их обматывают вокруг ножек, а затем отсоединяют изнутри и фиксируют анкером на расстоянии 4-5 рядов до разреза.

Если вы не уверены в надежности своей конструкции, рекомендуем не только прочитать пошаговую инструкцию по возведению крыши своими руками, но и обратиться к профильным специалистам.

Пирог вальмовой кровли

При строительстве четырехскатной крыши следует определиться с типом стропильной конструкции:

• Если пространство под крышей предполагается использовать как жилое помещение, лучше использовать подвесные стропила. В этом случае не нужно прибегать к установке вертикальных опор.
• Если площадь крыши превышает 100 м2, в этом случае подойдут диагональные стропила. Благодаря высокой устойчивости этот тип стропил способен выдерживать все механические нагрузки на большой площади крыши.

Пирог для теплой крыши:

1. Утеплитель может быть выполнен из каменной базальтовой ваты, пеноплекса или пенополистирола. Если конструкция будет утеплена минеральной ватой, то теплоизоляционные плиты должны укладываться в помещения строго сверху вниз. Особое внимание следует уделить зазорам между плитами. Они не должны существовать.
2. На внутренней стороне крыши устанавливается пароизоляция. Он не пропускает водяной пар из жилого помещения в утеплитель, сохраняя при этом все функции теплоизоляционного материала. Пленка крепится строительными скобами.
3. Снаружи имеется слой гидроизоляции. Это гидроизоляционная мембрана, которая не пропускает водные осадки из внешней среды.
4. Затем идет токарный станок и контрсетка сечением 50*50мм и 50*100мм.

Завершающим этапом установки вальмовой крыши является обшивка кровли. Здесь можно использовать гибкую черепицу, металлочерепицу и цементно-песчаную черепицу.

Кровельное покрытие

Выбор типа крыши основывается на экономических и индивидуальных (эстетических) соображениях, а также зависит от угла ската крыши. Например, для мягких крыш устойчивость не гарантируется при уклонах более 45°.

Сегодня наиболее распространенными строительными материалами на рынке являются:

• керамическая плитка;
• металлочерепица;
• гофрированный картон;
• ондулин;
• сложенные листы;
• рулонная битумная кровля.

Способы монтажа различаются в зависимости от выбранного материала, но практически во всех случаях крышу укладывают от карниза до конька, чтобы обеспечить достаточное перекрытие и защиту от дождя. Кроме того, используемые крепежные детали должны быть изготовлены из оцинкованной или нержавеющей стали и оснащены эластичной уплотнительной шайбой.

Проектирование вальмовой крыши

Проект разработан на основе действующих стандартов — СП 17.13330.2011, СП 31-101-97, СП 20.13330.2010, СП 70.13330.2011 и других. Параметры крыши рассчитываются исходя из существующих нагрузок и известных характеристик дома – длины, ширины, толщины стен и высоты. Для начала необходимо выбрать кровельное покрытие, от чего будет зависеть тип обшивки – сплошная для мягкой или разреженная для жесткой.

Система запирания вальмовой крыши состоит из следующих элементов:

• мауэрлат;
• главные замки;
• коньковая балка, на которую опираются основные стропила;
• угловые стропила (наклонные стропила, ендововый брус), где стыкуются 2 ската;
• короткие стропила – это стропила, длина зависит от расстояния между стеной и балкой ендовы.

При расчете определяются их сечения, длины и способы крепления. Чтобы не приходилось каждый раз проделывать большую работу, рекомендуются оптимальные параметры стандартной конструкции средней полосы:

• угол наклона – 20-45%;
• длина карнизного свеса – 50-100 см;
• фронтонная розетка – 40-70 см;
• сечение мауэрлата – 100х150, 150х150, 200х200 мм;
• стропила – 50х150, 50х200 мм;
• соотношение глубины пропила и ширины стропил – 1/4-1/3;
• подъем штанги – 0,6-1 м;
• токарный станок – 25х100, 40х150 мм;
• контрсетка – 30х50 мм;
• шаг обрешетки для мягкой кровли – 10–100 мм, металлочерепицы и профнастила – 300–650 мм;
• толщина теплоизоляции – 100-200 мм;
• нахлест гидроизоляции – 100-200 мм.

Взяв эти рекомендуемые значения для составляющих вашей крыши, вы сможете по геометрическим формулам найти длину всех элементов стропильной системы.

Поскольку расчет достаточно обширен и требует профессиональной подготовки и знания теоретической основы, для упрощения задачи рекомендуется использовать веб-программы для опроса.

Спину и бедра можно расположить с одинаковым наклоном или под разными углами. Рассчитать конформную конструкцию гораздо проще, достаточно знаний геометрии и обычного калькулятора.

Утепление и пароизоляция

Использование качественного утепления крыши позволяет существенно снизить теплопотери и сэкономить на обогреве помещений. Компании предлагают широкий ассортимент материалов со своими преимуществами и недостатками. Однако наиболее распространенными по-прежнему остаются:

• минеральная вата;
• базальтовая вата;
• стекловата;
• пенопласт.

Монтаж осуществляется изнутри и в пространство между стропилами. Листы следует нарезать так, чтобы их ширина превышала расстояние между стропилами на 15-30 мм, что позволяет обеспечить более надежную фиксацию материала, то есть «в пространстве». При утеплении в несколько слоев материалы следует укладывать в шахматном порядке, чтобы предотвратить появление мостиков холода.

Чтобы защитить утеплитель от испарения влаги с нижних этажей здания и, как следствие, предотвратить появление грибка, важно уложить пароизоляционную пленку изнутри. Крепление необходимо производить степлером, сохраняя нахлест 4-6 см, а швы заклеивать герметизирующей лентой.

Изоляция особенно важна, если у вас есть чердачное помещение.

Крыша своими руками – Пошаговая инструкция

После того, как все подготовительные этапы работы выполнены, можно приступать непосредственно к возведению крыши частного дома своими руками. Пошаговая последовательность следующая:

1. Подготовьте инструменты, обработайте древесину антисептиком.
2. Крепление мауэрлата к стене.
3. Монтаж коньковых балок.
4. Установка основных элементов запорной системы.
5. Усиление элементов конструкции с помощью стоек, подкосов и крепежа.
6. Монтаж контррешетки и гидроизоляции.
7. Установка чехла.
8. Монтаж кровельного покрытия.
9. Создание дренажной системы.
10. Утепление крыши и пароизоляция.

Как правильно крепить мауэрлат?

Монтаж любой кровельной системы начинается с установки мауэрлата. Балки, уложенные по периметру стен, выполняют роль основания, равномерно распределяющего нагрузку от стропил на несущие стены. Этот каркас также «связывает» конструкцию дома, что снижает негативное воздействие намотки крыши. В зависимости от типа используемого стенового материала применяются разные технологии монтажа.

Например, в деревянных конструкциях нет необходимости в мауэрлате, а его функцию выполняет верхний ряд бревен или бруса. В постройках из бетонных блоков мауэрлат крепят кронштейнами, шпильками или анкерными болтами.

Крепление мауэрлата металлическими скобами требует наличия деревянных брусков, которые необходимо предварительно установить внутри кладки на расстоянии 2-4 рядов от верхнего края. В результате кронштейн одной стороной крепится к мауэрлату, а другой непосредственно к брусу в кладке.

Крепление мауэрлата с помощью шпилек предполагает их укладку равномерно по всему периметру стен на этапе изготовления армопояса. В этом случае к нижней части стойки необходимо приварить поперечину, а верхняя должна выступать на всю толщину балки плюс еще 4 см для затяжки двух гаек. Если на этапе изготовления армированного пояса шпильки не были поставлены, можно подготовить отверстия для закладки анкерных болтов.

Для кирпичных конструкций остается актуальным традиционный способ крепления мауэрлата проволокой. Для этого используют стальную проволоку диаметром 5-6 мм, которую прокладывают на расстоянии 2-3 рядов сверху в процессе кладки стен. Она должна иметь такую ​​длину, чтобы ее хватило на весь объем мауэрлата, и осталось еще немного, чтобы скрутить концы между собой. На этапе, когда мауэрлат уже уложен на стену, брус протягивается проволокой сверху или через специальное отверстие, а лишние края проволоки обрезаются.

Как сделать вальмовую крышу своими руками: пошаговая инструкция

Монтаж может осуществляться двумя способами – поэлементно или всей полукровлей, которая собирается на земле и устанавливается ротационным методом с помощью 4-5 человек. Такой элемент состоит из 2-х раскосов, стяжки, 2-х раскосов и подвеса.

При строительстве вальмовой крыши своими руками чаще всего используется один метод – поэлементное изготовление и последовательный монтаж.

Этапы строительства:

• подготовка основания;
• установка реек и каркасов кроватей;
• укладка балочной системы;
• монтаж опорного каркаса с коньковым прогоном;
• блокирующее устройство;
• монтаж обшивки;
• гидроизоляционный и теплоизоляционный блок.

Кровельные работы завершаются укладкой декоративного защитного покрытия.

Монтаж мауэрлата и лежней

Опорная балка, через которую нагрузка от крыши передается на стены, укладывается по всему периметру здания.

В кирпичных и блочных домах рекомендуется устанавливать монолитный армопояс, связывающий кладку между собой и равномерно распределяющий нагрузку на опоры.

В отличие от односкатных или двускатных крыш, где обрешетка устанавливается на закладные стойки, брус не крепится сразу. Сначала нужно нарисовать все диагонали и определить место, где будут опираться стропильные ноги. Но каблуки могут этому помешать.

Чтобы избежать попадания влаги в древесину при ее контакте с бетоном, мауэрлат укладывают на гидроизоляционную подушку – 2 слоя рубероида, покрытого мастикой. Скамья крепится к внутренним несущим стенам.

В деревянных и каркасных постройках роль прогона выполняет верхний венец или связующая балка. Он дополнительно соединяется с нижними элементами стены для повышения устойчивости верхнего пояса к боковым нагрузкам.

Устройство балочной паутины

Лаги перекрытия на последнем этаже укладываются на мауэрлат и пол. При этом важно соблюсти необходимое удлинение карниза. Как правило, она варьируется от 0,4 до 0,8 м, но может быть и больше в зависимости от конструктивного решения.

На этом этапе удобно сразу подшить карниз. Доски размечаются и прикручиваются непосредственно к лагам перекрытия. А чтобы затруднить уже готовую крышу, нужно устроить высокие леса или подмости.

Установка рамы

Каркас стоек и коньковых балок изготавливается из плит 50х200 мм и крепится к лагам перекрытия.

Если в крыше имеются эркеры, на опоре устанавливают центрирующий элемент, куда сойдутся все эркеры. Это значительно облегчит последующую установку.

Укладка стропил и нарожников

На этом этапе 2 человека крепят стропила в 2 точках – вверху конькового прогона и внизу прогона.

Если стандартных досок длиной 6 м недостаточно, придется соединить их между собой. Сустав лучше размещать в верхней трети, где усилия минимальны.

Далее устанавливаются угловые раскосы (концевые балки, наклонные раскосы). Затем была отделана основная крыша и бедра. Если уклон пологий, сечение плит необходимо увеличить.

Углы пересечения стропил отмечаются квадратом Свенсона и войлываются вниз. После того, как основные стойки и рамы будут на месте, можно приступать к установке стоек для эркера.

Монтаж связей жесткости

Для придания каркасу устойчивости устанавливаются распорки, подвесы, крепления и опоры. Этот этап очень важен. Сечение доски для вспомогательных элементов – 50х50, 50х150, 50х200 мм в зависимости от воспринимаемой нагрузки. Если проектом предусмотрено чердачное помещение, то стяжки будут играть роль балок перекрытия для потолка.

Обрешетка

В зависимости от выбранного материала кровли укладывают разреженный или сплошной дощатый пол. Под металлическим покрытием станок дополнен контробрешеткой для создания вентилируемого зазора и обеспечения свободной циркуляции воздуха.

Под мягкой кровлей, которая крепится приклеиванием, располагается обшивка из листов с зазором до 100 мм или листов водостойкой фанеры, OSB. Обшивку эркеров и других прилегающих конструкций кладут в последнюю очередь.

Гидроизоляция

В кровлях из профнастила или металлочерепицы функция гидроизоляции заключается в защите от попадания конденсата на ограждающую систему и утеплитель, а также от сдувания теплоизоляционных волокон ветром. Для обеспечения вентиляции утеплителя используются пленки или мембраны с паропроницаемыми свойствами. Их монтируют поверх стропил и зажимают брусьями контробрешетки. Затем на них укладывается обрешетка для кровельного покрытия.

В мягких кровлях из битумной черепицы или рулонных материалов гидроизоляцию монтируют непосредственно на сплошное покрытие. Его устраивают в зависимости от уклона холма:

• под углом более 20° гидроизоляционное полотно укладывают по карнизам, ендовам, конькам и ребрам кровли, по фронтонам;
• при меньшем скате гидроизоляции подлежит вся поверхность крыши.

Необходимо выдерживать нахлесты не менее 10-20 см, а также закрепить края гвоздями. Вместо рулонной гидроизоляции допускается использовать покрытия, которые наносятся в 3 слоя с перерывом на высыхание. Только после этого можно приступать к монтажу кровельного материала.

Как запилить стропила вальмовой крыши

Скаты четырехскатной крыши можно разместить с разными уклонами, но такая система сложна как в расчете, так и в реализации. Гораздо проще построить равноугольную крышу, где все скаты имеют одинаковый угол наклона.

В четырехскатных крышах с ровным уклоном выступы диагональных стропил пересекают мауэрлат под углом 45°. Это значительно облегчает спиливание концов укороченных стропил, поскольку горизонтальный угол уже известен. Основные стропила всегда перпендикулярны прогону, поэтому их обработка ничем не отличается от фронтонных систем.

Чтобы правильно нарезать шпильки с первого раза, нужно точно выдержать 4 параметра:

• длина до мм;
• угол вертикального уклона стропил (измеряется с помощью угольника или рассчитывается по геометрическим формулам);
• горизонтальный угол (определяется по отношению к диагональному лучу).

Для измерения крутизны уклона вы можете использовать приложение на смартфоне. Достаточно совместить его с осью стержня, программа рассчитает этот угол.

Теперь нужно подготовить шаблоны для верхнего и нижнего срезов. Поскольку стропила окаймляют диагональную балку симметрично, второй шаблон вырезается в зеркальном отражении.

Если углы разные, пластины подрезаются по месту. Отмечается расположение стропил на прогоне и диагональной балке с принятым шагом. В нижней части делается надрез для размещения стропил на мауэрлате.

Верх соединения прикладывается к диагональной балке и грубо распиливается по плану. Обработкой пилой в несколько разрезов достигается плотное соединение двух деталей. С помощью этого пропила на доске изготавливают шаблон и по нему выпиливают оставшиеся укороченные стропила.

Примыкание стропильной системы к трубам, шахтам, мансардным окнам

При прохождении вентиляционных каналов, труб, а также при установке слуховых окон в вальмовой крыше дома устраивают обход заградительной системы вокруг проема:

1. Барьеры, расположенные по обеим сторонам трубы, усилены. Для этого их делают двойными или из бруса большего сечения.
2. Перекладины из досок размещают ниже и выше окна или коммуникации. Верхняя плоскость этих балок срезана под углом.
3. Теперь к этому несущему каркасу можно прикрепить части стропильных ног и боковые распорки, изготовленные из соединительных пластин.

Детали соединяются между собой с помощью металлических уголков. Для обхода трубы или шахты перекладину необходимо установить вертикально, а в случае мансардного окна – перпендикулярно откосу. Это необходимо для того, чтобы можно было смонтировать оконную раму, установить и обеспечить паро- и гидроизоляцию.

Характерное строение

Крыши отличаются от других сооружений отсутствием вертикальных плоскостей под крышей – фронтонов. Их место занимают треугольные скаты крыши – вальмы.

За счет покатых планов объем крыши значительно уменьшается, а площадь крыши значительно увеличивается. Это способствует равномерному обогреву чердаков и чердаков.

Система фиксации бедра имеет ряд функций:

• наклонные брусья;
• опоры для диагональных стропил;
• оттенки несущих наклонных стропил;
• характеристики нарожников.

Накосные стропильные ноги

Наклонные или диагональные стропила являются самыми длинными стропилами, так как они попарно наклонены от концов дома навстречу друг другу и сходятся вверху на концах конькового прогона.

Наклонные элементы вместе с мауэрлатом образуют два противоположных треугольника. Эти две геометрические фигуры, заполненные пирогом крыши, называются вальмами. Отсюда и название всей крыши.

Вместе с мауэрлатом наклонные стропила образуют каркас (вальму), заполненный прутьями. Вальма принимает на себя довольно большую часть общей нагрузки от крыши. Это самые прочные балки в стропильной системе. Если элементы каркаса крыши выполнены из пиломатериалов в большинстве случаев одинакового сечения, то сечение наклонных стропил будет почти в 2 раза больше.

Например, обычные стропила изготавливаются из досок 50 х 120 мм, тогда наклонные ноги будут состоять из двух досок или брусьев 100 х 100 мм или 100 х 150 мм.

Важный. Использование двойных досок вместо цельного бруса позволит снизить затраты на изготовление наклонных стропил.

Типы опор

Помимо основных точек опоры наклонных стропил устанавливают дополнительные опорные элементы, принимающие нагрузку на себя, а затем передающие ее на стены дома. К ним относятся следующие конструкции:

• Штатив. Их монтируют на несущие балки или железобетонные плиты перекрытия. Стойка разгружает срезающую балку, устанавливая ее где-нибудь в центре стропильного пролета. Вертикальные опоры изготавливаются из того же бруса, что и обычные стропила.
• Страус. Как правило, это опорные элементы, соединяющие диагональные стропила с балками. Лежни – это тот же мауэрлат, только уложенный на поверхность внутренних стен дома. С помощью подкосов можно передать значительную часть нагрузки с крыши на внутренние конструкции здания.
• Шпренгеля. В угловых опорных узлах соединений наклонных стропил с мауэрлатом происходит критическое увеличение силовых напряжений. Для снятия перегрузки смежные стороны мауэрлата соединяют доской или брусом (шпренгелем). Шпренгель становится своеобразной платформой, на которой устанавливается подставка для диагональной распорки.

Блок Шпренгеля:

Если необходимо максимально разгрузить часть стропильной системы, дополнительные опорные элементы изготавливают из двойных брусовых профилей.

Усиленные стойки, подкосы и фермы обеспечат долгий срок службы несущего каркаса крыши.

Нюансы опирания

Диагональные стропила опираются на коньковый прогон различными способами. Один из них – когда на концах стропил делаются надрезы, с помощью которых обеспечивается плотное прилегание к коньковому прогону. В другом случае для наращивания коньковой консоли для поддержки откосных балок используются дополнительные детали.

При наличии центрального нижнего прогона фермы опираются на него и на прогоны. В верхней части каркаса используются деревянные брусья, которые соединяют между собой обычные стропила. Шорти представляют собой короткие доски. В качестве крепежа всех деревянных элементов каркаса крыши используются саморезы, шпильки, скобы, металлические перфорированные уголки, пластины и болты.

Особенности нарожников

Особенность этих стропил в том, что все они имеют разную длину. Размер меняется с изменением расстояния от мауэрлата до диагональной стропильной ноги. С обеих сторон осевой полочной балки попарно расходятся балки равной длины. Параллельные балки вверху прибиты к стропилам. Гвозди вбиваются сквозь балку в концы шпилек.

Нижние концы опирают на мауэрлат или на врезной брус, предварительно сделав в них надрезы. Прочность опорных узлов увеличивают за счет вырубки краниальных стержней (см нижний рисунок).

Материалы и крепеж

Монтаж 4-скатной кровли – трудоемкий процесс. Это требует практичной организации рабочего места и соблюдения правил техники безопасности. Все материалы должны быть легко доступны. Во-первых, необходимо обработать дерево от гниения и возгорания. Если пропитка уже была проведена, древесина приобретет розовый цвет.

Пиломатериалы

Для строительства стропильной системы используются преимущественно хвойные породы – сосна, ель. Они растут на больших площадях и доступны по цене. Кроме того, хвойные деревья устойчивы к гниению благодаря высокому содержанию природных антисептиков – эфирных смол и дубильных веществ. Это не значит, что защитной пропиткой можно пренебречь. Обработка повышает огнестойкость деревянных конструкций и продлевает срок их службы.

Для изготовления несущих элементов допускается использовать древесину не ниже 2 класса. Обшивку можно выполнять из кромочных плит 3 класса, которые необходимо очистить от отходов.

Крепеж

Запирающая система монтируется и закрепляется с помощью насечек, а также дополнительных креплений. Стыки усиливаются деревянными или металлическими пластинами, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами и резьбовыми креплениями.

Выбор крепежа зависит от материала стены:

• В каменных и бетонных зданиях не бывает больших усадочных деформаций, поэтому применяют жесткие связи.
• Новые деревянные постройки подвержены сильному износу, особенно в первые шесть месяцев. Чтобы их компенсировать, используются скользящие крепления. Они позволяют частям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.

Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, устойчиво удерживают элементы сборки в нужном положении. Саморезы обладают большей устойчивостью к выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезу.

Рекомендуемая длина дюбелей – 120 мм. Для временного крепления используются гвозди диаметром 90 мм.

Водосточная система

Водосточная система позволяет снизить негативное воздействие влаги на нижние части кровли, сохранить красивый внешний вид фасада здания, а также способствует отводу воды из основания. Для новичков основной проблемой на этом этапе работы является установка кронштейнов водосточного желоба.

Если кровельный материал не установлен, крепления крепятся к нижним рядам обрешетки. Этот вариант является наиболее оптимальным, поскольку при необходимости ножку кронштейна можно подогнуть, чтобы добиться правильного угла наклона желоба.

Если кровельное покрытие уже установлено, попробуйте установить крепления на боковой поверхности стропил или использовать лицевую доску. В первом варианте на изогнутой на 90° ножке используются кронштейны для более удобного крепления. Во втором по периметру крыши у края карниза устанавливается доска, на которую крепится профиль с крючками. При этом во избежание переливания воды в желоб крюки необходимо закреплять так, чтобы крыша закрывала желоб на половину или треть его ширины.

Также следует отметить, что последний способ возможен только в том случае, если стропила имеют достаточно большой размер сечения, например 120х50 или 150х50 мм.

Виды стропил для вальмовой крыши

Для сооружения вальмовой конструкции используют всего три вида стропил:

1. По диагонали расположены покатые ребра, сходящиеся на конце спины. Четыре наклонные балки расположены попарно друг напротив друга. Они изготавливаются из дерева сечением 100*150 мм. Диагонали должны быть прочно прикреплены к мауэрлату, так как они несущие.
2. Верхние рамы крепятся к диагональной распорке. Этот тип отличается тем, что защелки укорочены. Снизу шпильки соединяются со стержнем ремня.
3. Рядовые стропила представляют собой стропила, соединенные с балками перекрытия, которые при нагрузке работают на растяжение. Такая конструкция используется в тех случаях, когда нет возможности передать нагрузку на внутренние перегородки. В основном используется древесина сечением 150*150мм и 100*150. Размер сечения зависит от предполагаемых нагрузок.

Гидроизоляция

Его ставят прямо на стропильные ноги с помощью мелких гвоздей или строительного степлера. Работу следует вести снизу вверх, перекрывая нижний слой на 10-15 см, чтобы исключить попадание влаги под материал. Натяжение должно быть достаточно сильным, чтобы на поверхности не скапливалась влага – провис не должен превышать 2 см. Однако не стоит слишком сильно насиловать материал, так как его легко повредить.

Рекомендуется использовать качественную пародиффузионную мембрану, которая помимо влагозащиты обеспечивает парообмен и способствует созданию под кровлей благоприятного микроклимата. Швы необходимо обработать герметизирующей лентой.

Как крепить нарожники

Укороченные стропила опираются одним концом на наклонные стропила, другим – на мауэрлат или ендову. Соединение штифта с защелкой осуществляется следующим образом:

• оба конца срезаются под углом в соответствии с проектом;
• элементы устанавливаются в проектное положение;
• верхний край временно прибивается к наклонному стропилу гвоздями длиной 120 мм (прицеливается гвоздем);
• окончательно узел фиксируется «тетеревом» — толстым винтом с широким диском.

Это старый, но очень надежный метод фиксации с помощью краниальных стержней. Они представляют собой обычные стержни сечением 50х50 мм или пластины 50х100 мм длиной 20-30 см. Их прибивают к стропилам гвоздями 100-120 мм в нижней части каркаса. Верхний край закрепляется токарным станком или скобами.

При соединении укороченного барьера с ендовой принцип остается прежним. Черепной блок прибивается снизу, а сверху можно установить кронштейн.

Брусья создают прокладку между каркасом и стропилами, что увеличивает жесткость соединения. Таким способом можно крепить и другие элементы – стойки, раскосы и т.д.

Отличия для разных типов кровли

Стропильные каркасы для четырехскатных крыш бывают разных форм. Внешний вид крыши может иметь различную форму в зависимости от соотношения длины конька и длин несущих стен, высоты конькового прогона.

Вальмовые крыши строят с холодными чердаками и чердаками.

При обустройстве жилого помещения под четырехскатной крышей стропильную систему проектируют так, что она практически обходится без дополнительных внутренних несущих элементов. Это возможно, когда обычные стропила и рамы опираются на натяжные стержни (балки перекрытия).

Нюансы опирания диагональных стропил:

Плюсы и минусы вальмовых крыш

Несмотря на сложность конструкции, подобные конструкции очень распространены как в Европе, так и в России. Для них характерны преимущества по сравнению с другими видами крыш:

• высокая прочность и жесткость;
• устойчивость к ветровым нагрузкам благодаря обтекаемой форме;
• вес с потолка равномерно переносится на все стены;
• не обязательно строить фронтоны, их функцию выполняют вальмы;
• совместимость с разными кровельными материалами;
• возможность использования в разных архитектурных стилях.

К недостаткам относятся:

• технически сложное строительство;
• большой расход кровельных материалов;
• приземистость, обеспечиваемая покатыми холмами;
• небольшой объем чердачного помещения по сравнению с двускатной крышей тех же размеров.

Вальмовые конструкции можно комбинировать с двускатными, вальмовыми или коническими. Ряд эркеров, башен, выступающих слуховых окон и других архитектурных элементов выглядит интересно и в то же время исключает приземистость здания.

Основные элементы вальмовой крыши

Чтобы создать качественную конструкцию бедра, необходимо понимать, из чего она сделана.

1. Мауэрлат представляет собой брус, уложенный по всему периметру наружных несущих стен и служащий основной опорой всей кровельной системы. Именно мауэрлат принимает на себя весь вес будущей конструкции и передает его несущим стеновым панелям. Для этой детали обычно используют брус сечением 100*100 мм, 100*150 или 150*150 мм в зависимости от силовых нагрузок.
2. Конек – это верхний элемент конструкции крыши, который представляет собой горизонтальную кромку на стыке двух скатов крыши. Конек может, как и мауэрлат, служить опорой для стропил и стропил. Сечение бруса должно быть 100*100 мм или 200*200 мм. Сечение древесины подбирается исходя из силовых нагрузок.
3. Балки выполняют роль несущих элементов.
4. Опоры представляют собой раскосы, расположенные по диагонали. Они служат для поддержки нажников.
5. Лежень – это брус, который укладывается на внутреннюю продольную стену и выполняет роль промежуточного мауэрлата.

Элементарный план каркаса

Один из самых простых стропильных каркасов – это сочетание вальмовых и трапециевидных скатов правильной формы для единой конструкции крыши.

Рабочий чертеж системы фиксации вальмовой крыши:

Если строящийся дом примыкает к другому строению, возводят полувальмовую крышу. То есть крыша состоит из вальма и двух трапециевидных скатов. Полувальмовые конструкции украшают здания любой архитектуры.

Чертеж полускатной крыши:

Все варианты конфигурации вальмовой крыши всегда основаны на элементарной стропильной системе. Его используют в качестве основы для проектирования крыш необычной формы.

Контробрешетка и обрешетка

Контррешетка предназначена для обеспечения циркуляции воздуха внутри кровельного «пирога» и более надежного закрепления гидроизоляционного материала. Для его изготовления обычно используют стержни сечением 25/30 мм с шагом, равным шагу стропил.

Качественная вентиляция крыши помогает защитить конструкцию от плесени, грибка и гниения.

Обшивка укладывается поверх контробрешетки и используется в качестве каркаса для элементов крыши. В зависимости от типа кровельного материала применяют два вида облицовки: сплошную и разреженную. Первый используется для мягкой кровли и рулонной кровли, второй – для металлической и шиферной кровли.

Для классической обшивки с зазорами используйте доски сечением 100х25 мм и длиной, достаточной для покрытия двух ступенек стропильных ног. Шаг токарного станка определяется типом материала покрытия – чем тяжелее материал, тем быстрее шаг.

Крайние элементы мантии по линиям конька и карниза рекомендуется также усилить дополнительной пластиной.

Конструкция сложных кровель

Существует множество вариантов соединения фрагментов кровли разной конструкции, в том числе и вальмовых. Например, выступающая часть здания – эркер – покрыта четырехскатной крышей.

Вальмовая рама для эркера:

Наиболее популярными видами кровельных конструкций с включением элементов вальмовой крыши являются крыши:

• голландский;
• датский;
• палатка.

Голландская

Крыши этого типа отличаются наличием коротких вальм, нижняя часть которых значительно выше свесов прилегающих скатов. Это дает возможность разместить окна на фасаде второго этажа дома. На нижнем рисунке изображен такой дом с голландской крышей.

Крыша — голландская:

Датская

Крыши такой конструкции получили широкое распространение в странах Западной Европы. Впервые они появились в Дании. В России они начали появляться относительно недавно. Их особенность в том, что благодаря фронтону на чердаке можно установить обычные вертикальные окна.

Читайте также: Фартук для кухни из плитки: 100 фото дизайнов, советы по выбору