Вальмовая крыша: как правильно установить стропила

Вальмовая крыша: как правильно установить стропила

Конкретное исполнение кровли влияет на наличие тех или иных элементов в ее конструкции. Однако когда выполняется стандартное строительство вальмовой крыши, всегда монтируется:

• Балка на коньке крыши. Этот элемент еще принято называть коньковым брусом. Он является одной из основных несущих деталей. На него опираются боковые ребра кровельной конструкции.
• Стропила, которые устанавливаются по диагонали от нижнего угла крыши к краю опорной коньковой балки. Это боковые ребра кровли. Они представляют собой длинные стропильные ноги и являются сторонами торцевых треугольных поверхностей и трапециевидных скатов конструкции.

Основные элементы крыши, включая диагональные стропила Источник twimg.com

• Центральные стропильные ноги – элементы с одинаковой длиной. Фиксация их верхней части выполняется на коньковом брусе. На каждом трапециевидном скате закрепляется по два таких элемента. Центральные стропильные ноги также монтируются посередине треугольных наклонных поверхностей крыши. Получается, что к одному краю конька примыкает три таких элемента.
• Промежуточные стропила, которые закрепляются на скатах в виде трапеций. Они монтируются между центральными строительными ногами. Промежуточные детали еще называют рядовыми элементами. Они позволяют полностью сформировать плоскости скатов в форме трапеций. В нижней части крыши промежуточные стропила фиксируются на обвязке, которая закрепляется вверху стен. Они являются одними из элементов карниза постройки.
• Короткие стропила, которые вверху соединяются с диагональными ребрами конструкции. Каждый такой элемент представляет собой нарожник. Они закрепляют на треугольных скатах крыши по обе стороны от центральной стропильной ноги. Их также монтируют в угловых частях трапециевидных плоскостей кровли.

Нарожники слева и справа от диагональной стропильной ноги Источник mystroy24.ru

Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на мауэрлат подразумевает монтаж и других элементов. Одним из них является стойка. Она служит опорой для коньковой балки. Ее монтаж осуществляется в месте соединения 2-х стропильных ног на коньке.

Сам мауэрлат всегда монтируется, когда возводится крыша на стенах из кирпича, пенобетона и другого подобного стройматериала. Этот элемент стропильной системы создается из бруса. Его крепление осуществляется по всему периметру постройки.

Стойки-опоры встречаются не в каждой крыше вальмового типа. Ведь эти элементы не позволяют создать полностью свободное пространство под кровлей, чтобы обустроить жилое помещение. Поэтому вместо их используются другие детали.

При строительстве крыши также может монтироваться затяжка. Это элемент, который скрепляет стропильные ноги. Во многих проектах функцию затяжек выполняют балки перекрытия.

Если в крыше предусмотрен большой свес, тогда осуществляется монтаж кобылок. Эти детали закрепляются на уже зафиксированные стропила. Монтаж кобылок выполняется, чтобы лучше защитить верхнюю часть стен от осадков.

Стропила, удлиненные кобылками Источник krovlyakryshi.ru

Конструкция стропильной системы вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия может включать дополнительный элемент. Он представляет собой усиливающую деталь. Ее устанавливают на той стороне крыши, на которую воздействует ветровая нагрузка. В некоторых проектах ветровая балка предусматривается для каждого трапециевидного ската.

Для повышения жесткости всей системы может еще использоваться шпренгель. Благодаря наличию этой детали уменьшается нагрузка, воздействующая на стены строения. Монтируется такой элемент в углах постройки. Он размещается по диагонали и соединяет две части мауэрлата.

Еще в конструкции могут присутствовать подкосы. Их обычно закрепляют, если крыша не будет использоваться для обустройства жилых помещений. Хотя они могут фиксироваться под разными углами. Поэтому в зависимости от конструкции крыши даже при их наличии можно обустроить мансарду. Подкосы как бы подпирают стропильные ноги и обычно упираются в балки перекрытия или затяжки.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое вальмовая крыша

Вальмовые крыши пользуются большой популярностью, особенно в частном секторе, что объясняется наличием у них множества достоинств.

Преимущества

• Прочность. Вальмы обеспечивают жесткость кровли, препятствуя ее деформации.
• Устойчивость к ветру. Наклонные скаты выдерживают даже очень большую нагрузку, даже ураганы.
• Защита от осадков. Они не скапливаются, а сразу стекают по скатам. Карнизы, выступающие вперед, защищают фасад от дождя.
• Возможность создания любого наклона. В северных регионах, где выпадает больше снега, можно сделать поверхность более крутой.
• Увеличение пространства. Место под крышей выступает в качестве жилого помещения, если его обустроить.
• Можно дополнить другими элементами, например, вставитьи повысить освещенность чердака.
• Равномерное распределение тепла. Все части покрытия прогреваются одинаково, что благотворно влияет на температурный режим в доме.
• Эстетичность. Архитектор может поэкспериментировать с формой, размерами и количеством сторон кровельного покрытия. Также его покрывают красивой черепицей с различными декоративными свойствами.

Недостатки

• Сложность расчетов. Их должен делать профессионал. Без соответствующих навыков построить такую конструкцию вряд ли получится.
• Дороговизна. Требуются дорогие материалы. За работу архитектора также придется заплатить дополнительно.
• Большой вес. Кровельное покрытие этого типа достаточно сложное по строению, оно состоит из множества элементов, которые увеличивают нагрузку на фундамент. Он изначально должен быть максимально крепким, рассчитанным на такую крышу.
• Уменьшение площади. Торцы ограничивают пространство, обрезая его в местах, где могли быть фронтоны.

Какие материалы используются для изготовления стропил вальмовой крыши

Изучая устройство стропильной системы вальмовой крыши, следует учесть, что в пределах этого вида, есть несколько разновидностей конструкций. В свою очередь, это вносит коррективы в общий процесс возведения каркаса стропильной системы.

Классическая вальмовая крыша

Отличается опиранием диагональных ребер на опорную балку конька и расположение свесов на одинаковой высоте. Отдельные элементы вальмовой крыши соответствуют треугольнику (фронтоны) и трапеции (скаты).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид вальмовой крыши (обычной, стандартной)

Шатровая вальмовая крыша

Отличается отсутствием опорной балки конька. Это приводит к тому, что все диагональные ребра сходятся в единой точке, а к ним уже примыкают рядовые короткие стропила. Такой крыше отдают предпочтение при наличии квадратной коробки дома. Но формирование надежного конькового узла достаточно сложное.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид шатровой вальмовой крыши

Полувальмовая крыша

Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид голландской вальмовой крышиСхема устройства стропильной системы и внешний вид датской вальмовой крыши

Ломаная вальмовая крыша или мансардная четырехскатная

Наиболее сложная в плане строительства конструкция стропильной системы вальмовой крыши, так как в этом случае, все скаты кровли имеют разную площадь и расходятся под разными углами. Ломаная (мансардная) крыша позволяют более рационально организовать внутреннее подкровельное пространство и помимо дополнительной жилой площади придать дому эффектный внешний вид.

Какие инструменты необходимы для установки стропил вальмовой крыши

Так, как квадратных строений гораздо меньше по сравнению с прямоугольными, четырехскатные кровли чаще возводят классического типа. Материал для стропил крыши должен состоять только из качественного высушенного дерева. Весь процесс стройки можно разделить на несколько этапов.

Перекрытие

При возведении стен и заливке армопояса специалисты предусматривают своеобразную нишу по всему периметру под опорные брусья перекрытия. Именно на них укладываются потолочные балки. Между деревом и стеной обязательно закрепляют пару слоев гидроизоляции.

Если ниша не была предусмотрена строителями, балки перекрытия монтируются непосредственно на мауэрлат, установка которого описана ниже. Шаг между досками подбирают в зависимости от параметров утеплителя. Для обеспечения жесткости перекрытия между балками гвоздями закрепляют деревянные перемычки.

Забивать гвозди в дерево следует немного под углом, в противном случае – пиломатериал может растрескиваться.

Укладка мауэрлата

Работы по монтажу деревянного каркаса начинают с установки мауэрлата – бруса значительного сечения (100х100, 100х150), который закрепляют по всему периметру строения. Соединения по длине отдельных участков осуществляются внахлест, как это указано на картинке.

Брус укладывают на слой гидроизоляции, чаще всего – рубероид.

Если стены здания выполнены из кирпича или газобетона для установки мауэрлата предварительно заливают железобетонный пояс, в который заранее вкладывают металлические шпильки с шагом 10-12 см для дальнейшего монтажа бруса.

Диаметр крепежных элементов должен примерно составлять 1 см. Их длина рассчитывается с учетом сечения дерева.

Монтаж вертикальных стоек и коньковой балки

Один из наиболее важных моментов построения стропильного каркаса – выставление прогона. Он должен находиться строго посередине строения. Для этого специалисты отбивают диагонали при помощи нитки, несколько раз перемеряют расстояния от стен до прогона.

Опоры для конькового прогона устанавливаются с примерным шагом 3-4 м, в зависимости от длины здания. Для сохранения их вертикального расположения монтируют временные подкосы. Крепления вертикальных стоек к горизонтальной балке осуществляется прямым стыком или прямым прирубом. Правильность установки прогона сверяют при помощи строительного уровня.

Фиксация боковых наклонных элементов

Прежде, чем приступать к монтажу боковых стропил, на коньковой балке размечают места их фиксации. Как правило, шаг размещения составляет 50 до 150 см. Крепление их верхних концов ничем не отличается от того, что применяется при построении двухскатной крыши. Стропила зарезаются под углом 45⁰и состыковываются на гранях коньковой балки. Все образовавшиеся верхние узлы стропильной системы вальмовой крыши фиксируются гвоздями и укрепляются металлической или деревянной пластиной.

Нижние концы боковых ног могут монтироваться двумя способами, представленными на рисунке ниже.

Первую схему опирания стропил на мауэрлат применяют, если четырехскатная крыша будет иметь выпуск. Как правило, такие свесы требуют доращивания стропильных досок дополнительными пиломатериалами. Дерево необходимой длинны фиксируют к нижним концам стропил при помощи гвоздей.

Для деревянных, каркасных или зданий из легкого бетона (тем, которым противопоказаны распорные нагрузки) применяют систему со скользящими каркасными элементами. Крепежные детали в данном случае представлены двумя металлическими составляющими. Первая часть фиксирующего узла монтируется на мауэрлат, вторая – на стропила. Между собой они соединяются при помощи длинной прорези.

Скользящие элементы крепления рекомендуют применять и для скрепления стропил на коньковой балке. Таким образом, можно избежать деформационных процессов кровли при усадке дома или сезонных сдвигов стен.

Как выбрать правильный размер стропил для вальмовой крыши

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Для справки. Безраспорный мауэрлат проще и дешевле в монтаже, но вся кровельная конструкция получается не слишком устойчивой к ветровым нагрузкам. Поэтому его устанавливают только на небольшие постройки – садовые домики, гаражи, бани.

Возможные варианты показаны на схеме:

Жёсткое крепление к мауэрлату Источник mercabadom.ru

• На конце стропила выпиливается «седло», которым оно надевается на мауэрлат, после чего соединение укрепляется двумя стальными уголками, установленными с обеих сторон, либо тремя гвоздями, два из которых забиваются сбоку под углом и скрещиваются в теле мауэрлата, а один вбивается в стропило вертикально.
• Вместо изготовления запила к стропильной ноге подшивается опорный брусок, упирающийся торцом в мауэрлат. Так поступают, если возникают сложности с тем, как запилить стропила под нужным углом и нужных размеров. Дальнейшее крепление также осуществляется на перекрещённые гвозди или уголки.
• Запил или опорный брусок ограничивают свободу движения стропилины, не давая ей скользить по опорной плоскости. А дополнительный крепёж не позволяет ей сдвигаться в горизонтальном направлении. Если увеличить степень свободы этого узла, не делая «седло» или используя в качестве крепежа скобу, то максимально жёстким придётся делать соединение стропил в верхней части.

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Как правильно расположить стропила на вальмовой крыше

8 мин.

Крыша

Любой дом — сложная конструкция, все элементы которой должны быть безукоризненными. Поэтому при самостоятельном строительстве у мастеров то и дело возникают вопросы, касающиеся той или иной системы. Немало затруднений вызывает возведение крыши, в частности — надежная фиксация стропильных ног. Именно они отвечают за устойчивость конструкции к внешним воздействиям и осадкам, а значит, от этих элементов зависит все: как безопасность жильцов, так и долговечность здания. Ошибки в монтаже могут стать причиной потери прочности и деформации системы. Чтобы избежать серьезных последствий, нужно узнать, как крепить стропила правильно, и какие способы существуют.

Элементы стропильного каркаса

Стропильная система состоит из большого количества элементов, главные задачи которых придать крыше форму и необходимый уклон, равномерно распределить нагрузку от нее на несущиеся стены, предотвратить дефекты фундамента. Главными элементами конструкции являются именно стропильные ноги. Это балки, зафиксированные под определенным углом попарно. С одной стороны они крепятся к мауэрлату, с другой — формируют конек.

Разновидности стропил

Существует 2 основных вида стропил.

Висячие элементы

Они имеют только одну точку опоры: это мауэрлат. Поэтому висячие стропила вынужденно испытывают дополнительную нагрузку — на растяжение. Чтобы усилить такую конструкцию, в нее добавляют горизонтальные, компенсирующие элементы — ригели (схватки), затяжки. Первых может быть несколько, на разной высоте. Висячие стропила устанавливают на здания, имеющие небольшие пролеты — до 6 м.

Наслонные, с опорными элементами

Такие стропила имеют сразу две точки для фиксации. Их крепят к коньковому прогону и к мауэрлату. Данные стропильные системы можно использовать в том случае, если внутри здания есть одна или несколько несущих стен, которые могут держать конек (стропила). Эти опоры — возможность значительно уменьшить нагрузку на стропильные ноги.

Как обеспечить надёжную фиксацию стропил к каркасу 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).