Коньковый прогон из сдвоенных досок

Стропильная система двухскатной крыши: доступное описание устройства и монтажа для новичков

Как устроена стропильная система двухскатной крыши? Каких видов она бывает и как ее сделать самостоятельно, чтобы не привлекать специалистов? Я задумывался об этом раньше. Теперь же, набравшись опыта в этом деле, точно передам технические моменты ее возведения.

Система двускатной крыши образована треугольниками — стропильными фермами

Особенности стропильной системы

Устройство

Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.

В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.

Конструкция включает в себя следующие элементы:

• Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома.
  Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;

Мауэрлат — основа всей конструкции

Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);

• Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.
  Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.

Стропильные ноги формируют скаты крыши

Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;

• Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними.
  В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию.
  Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.

Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию

• Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
• Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
• Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
• Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;

Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку

• Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
• Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;

Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши

• Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала.
  Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.

Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала

Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.

Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки

Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.

Разновидности двухскатной стропильной системы

Двухскатные крыши бывают двух типов:

• С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.

Висячие стропила не имеют стоек

Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;

Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены

• С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома.
  Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.

Если вместо внутренних стен строение имеет колонны, допускается чередование наслонных и висячих стропильных ферм. Кроме того, существует комбинированный вариант, когда ферма имеет стойки, и дополнительно стропила усилены затяжкой.

Основные нюансы монтажа стропильной системы

Монтаж стропильной системы можно условно поделить на четыре основных этапа:

Этапы монтажа

Несколько слов о проектировании

Проектирование кровли заключается в определении наиболее подходящей конструкции, и дальнейшем ее расчете. Что касается конструкции, то она подбирается индивидуально в каждом отдельном случае. Об основных нюансах конструкций я рассказал выше, поэтому далее рассмотрим, как выполнить расчет.

Угол ската. Расчет начинается с определения угла ската крыши. Чтобы правильно выбрать угол, нужно учитывать следующие требования и рекомендации:

• Щипцовая крыша должна иметь наклон более 5 градусов;
• В регионах с обильными осадками угол наклона следует сделать не менее 30-40 градусов, так как при уменьшении угла ската увеличивается снеговая нагрузка;

При увеличении угла ската снижается снеговая нагрузка, но увеличивается ветровая

• Без особой надобности лучше не делать большой уклон. Дело в том, что при увеличении угла наклона скатов увеличивается и парусность, т.е. ветровая нагрузка.
  Кроме того, при увеличении угла наклона повышается цена крыши, так как увеличивается площадь скатов и, соответственно, количество материалов возрастает.

Что касается самого расчета, то это достаточно сложная задача, которой посвящено множество строительной литературы. Однако в наше время можно не углубляться в формулы, а выполнить расчет при помощи онлайн калькулятора, который имеется и на нашем портале.

В этом случае вам надо лишь ввести размеры конструкции и указать некоторые ее особенности, после чего программа произведет быстрый расчет, и выдаст точный результат с указанием количества материалов, их размерами, шагом монтажа и пр.

Монтаж мауэрлата

Процесс монтажа мауэрлата выглядит следующим образом:

Как устанавливают коньковый брус?

Коньковый брус – это верхняя перекладина, к которой крепятся стропила в крыше. Установка конькового бруса считается особым навыком в работе строителей: они должны производить специальный расчет размеров помещения, места крепления, чердака.

Каковы функции конькового бруса?

Коньковый деревянный брус и закрепленные к нему стропила призваны выполнять следующие задачи при строительстве жилья:

1. Создать устойчивую структуру стропильной системы.
2. Равномерно распределить силу давления и площадь по боковым периметрам.
3. Распределить правильно вес крыши на фронтоны.
4. Поддерживание геометрии крыши, длина которой больше 4,5 м. Это позволяет ставить стропила, не применяя шаблона. Если размеры крыши большие, тогда на коньковый деревянный брус кладут стропильную перекладину (верхней частью), а нижняя прикрепляется к мауэрлату.

1. Брусовые прогоны.
2. Габариты здания.

Расчет параметров бруса предусматривает, что для больших зданий нужен мощный, тяжелый и довольно увесистый прогон. Но стоит учитывать, что такие размеры конькового бруса потребуют использования подъемного крана. Средняя длина обычного бруса составляет приблизительно 6 м, поэтому для изготовления большего прогона понадобится искать дерево или так называемую клееную балку.

Закрепляемые концы конька, предварительно обработанные антисептиком, упирают в стену, в которую их вмуровывают. Дополнительную обработку проводят рубероидом и толем, что отлично защищает древесину от гниения. Цельнодеревянная балка устанавливается по-другому:

1. Торец стесывается под углом в 60°.
2. Концы остаются открытыми, чтобы торцы не соприкасались со стенами.

В результате чего при строительстве дома решаются сразу 2 задачи. Во-первых, площадь торца становится больше. Во-вторых, нормализуются процессы влагообмена.

Затем выполняют расчет размеров конькового бруса, который должен быть установлен в стене и пройти сквозь нее, нужно учесть соприкасание со стеной. Поэтому конец прогона необходимо хорошо обработать антисептиком и обернуть рулонным материалом. Подобная конструкция применяется, чтобы сделать разгружающуюся консоль.

При правильно подобранном сечении для цельнодеревянного бруса нужно учитывать, что балка в коньке в любой момент способна прогнуться под тяжестью собственного веса. Опытные строители рекомендуют устанавливать строительную ферму, чтобы закрепленный коньковый деревянный брус не поломался.

Расчет сечения конькового бруса

Расчет сечения требует учитывать следующие параметры, по которым и будет проводиться вычисление необходимого размера:

• данные на прогиб;
• прочность к разрушению.

Чтобы определить сечение, необходимо применять специальные формулы, в которых каждый показатель имеет важное значение. Отдельным расчетом определяются такие данные, как:

1. Внутреннее напряжение (Σ = М:W).
2. Прогиб прогона (по формуле f = 5qL³L:384EJ).
3. Размеры сечения балки определяются по формуле h = √¯(6W:b).

Данные к каждой формуле указаны ниже:

Σ = М:W (определение внутреннего напряжения), где Σ является величиной, которую надо найти. М – это предельный изгибающий момент, который вычисляется в кг/м. W- это сопротивление на прогиб установленного сечения.

Расчет прогиба прогона осуществляется при помощи других данных, которые нужно подставить в формулу f = 5qL³L:384EJ. Буква J означает момент инерции, для получения которого нужно знать габариты сечения прогона (высоту и ширину, обозначаемые буквами h и b). Потом показатель h нужно возвести в куб и умножить на b. Полученное значение делится на 12. Параметр Е – это упругость модуля, который принимается в расчет и является индивидуальным для каждого типа древесины.

Изгибающий момент нужно вычислять по формуле h = √¯(6W:b), где b- это ширина балки в сантиметрах, W- сопротивление прогона на изгиб. Получить W можно, если разделить М (самый большой момент изгиба) на 130.

Значения ширины и высоты, которые получают после вычисления, необходимо округлять в сторону увеличения. Если строитель боится допустить ошибку, нужно обратиться к специалистам, которые сделают расчет параметров, определят, каким должен быть закрепляемый брус и прогон.

Установка конькового бруса

Рассмотрим, как крепить коньковые брусья. Они производятся только из качественного пиломатериала, что связано с важностью конструкции, которая должна выполнять функции длительной и надежной эксплуатации, нести нагрузку, быть безопасной для жильцов здания. Важно, чтобы прогон не делал вес крыши больше, иначе прочность конструкции будет под вопросом. Стропила же должны служить долго, выполняя возложенные функции. С этой целью для конькового бруса часто используется сосновый пиломатериал, сечение которого 20х20 см.

Крепление стропил к коньковому брусу подбирается в зависимости от типа здания: жилого или хозяйственного назначения. В зависимости от этого и будет подбираться материал конька, его сечение и размеры. Например, для бани обычно применяют хорошо просушенную лиственницу, которая отличается более тяжелым весом и прочностью к нагрузкам. Также лиственница отлично справляется с паром, задерживает тепло и держит черепицу. Жилые здания строят из сосны, поскольку крышу принято покрывать так называемой гибкой черепицей.

Лиственницу для изготовления бруса применяют, если дом будет покрываться тяжелой черепицей, для которой нужна прочная и крепкая строительная каркасная конструкция. Важно, чтобы стропила держали не только саму крышу, но и не становились лишним весом для стен. Они должны идеально держать прогоны, не прогибаться под ними.

Для того чтобы сделать стропилам центральную опору, нужно установить брус. Его концы будут упираться в параллельные несущие стены. Правильный монтаж такой конструкции требует вычисления таких данных, как:

1. Среднегодовое количество осадков, которые выпадают в той или иной местности.
2. Есть в регионе сильные ветры или нет.
3. Проектная ширина дома.

Брус коньковый позволяет избежать таких процессов в строительстве дома, как забивание гвоздей, сверление дрелью. В результате чего можно избежать образования щелей, сохранить целостность бруса и обеспечить надежность всей системе стропил.

Двускатная крыша также требует применения конькового прогона, который впоследствии выполняет функции конька крыши. Для того чтобы построить жилой дом размером 6х6 м, рекомендуется брать прогон, сделанный из бревна или цельного бруса. Прогон будет опираться на 2 фронтона, и никаких опор не понадобится. Если же длина дома будет больше 6 м, тогда разрешается применять строительные фермы и составной коньковый прогон. Важно, чтобы брус лежал на наружных фронтонах.

Крепление конькового бруса проводится разными методами, что позволяет соединять брусья нужным образом. Главная цель каждого соединения – сделать конструкцию прочной и надежной. Современные технологии позволяют соединять брусья между собой так, чтобы не применять никакие дополнительные материалы для утепления. Если проектная документация составлена правильно, то дом получится не просто крепким, способным держать крышу, но и станет экологически чистым и надежным для жилья.

Висячие стропила: сечение, пролет, способы монтажа

Чем различаются между собой наслонные и висячие стропила? Как подобрать оптимальное сечение стропильной ноги? Каким может быть максимальный пролет висячих стропил? Какими способами соединить стропила с мауэрлатом и коньковым прогоном? В нашей статье мы постараемся найти ответы на эти и некоторые другие вопросы.

Обшитая кровельным материалом висячая стропильная система.

Виды стропил

Отличия в элементах конструкции наслонных и висячих стропил представлены на фото.

Чтобы понять, что представляет собой конструкция висячих стропил, нужно хорошо представлять себе устройство каркасов крыш разных типов. Нам в данном случае интересны всего два их типа:

1. Двускатной крыши, в сечении обычно представляющие собой равнобедренный треугольник. Треугольные арки нередко монтируются с вертикальными фронтонами (иногда — с чердачной дверью и световыми окнами);
2. Вальмовой крыши, в которых вместо вертикальных фронтонов присутствуют два дополнительных ската. Этот тип крыш популярен в регионах с сильными ветрами.

Каркас дома с вальмовой крышей.

Стропила перечисленных выше крыш могут относиться к одному из четырех типов:

1. Наслонные стропила (металлические или деревянные) опираются на внутреннюю стену или стойку, которая, в свою очередь, переносит вес кровли на капитальную стену дома;
2. Висячие стропила в отличие от наслонных опираются только на внешние стены строения. Как следствие, они испытывают нагрузки и на изгиб, и на сжатие.

Нагрузка на сжатие передается наружным стенам дома; для ее компенсации пара стропильных ног обычно снабжается затяжкой — брусом или металлическим профилем, связывающим ноги у основания или ближе к коньку. При нижнем расположении затяжки служат основой пола чердака;

Схемы висячей и наслонной стропильных систем.

1. Диагональные стропила связывают коньковый прогон вальмовой крыши с углами строения;
2. Нарожные опираются на мауэрлат (брус, опоясывающий стены по периметру и выполняющий функцию опоры для стропильной системы) и на диагональные стропила.

Диагональные и нарожные стропила.

Уточним: боковые скаты вальмовой кровли устройством не отличаются от двускатной и опираются на те же висячие или наслонные стропильные ноги.

Особенности

Чем в практическом плане узлы висячей системы отличаются от наслонных? Увы, все отличия — не в лучшую сторону:

• Больший размер пролетов означает увеличенное сечение стропил, что приводит к росту расходов на материалы;
• Большое усилие на разрыв затяжки требует надежности соединений между ней и стропильными ногами: обычные гвозди или саморезы здесь не годятся. Как правило, стропила соединяются с приподнятой затяжкой внахлест и фиксируются болтами или шайбами с широкими шпильками.

В области конька можно использовать и обычные саморезы.

Это не относится к соединению между стропильными ногами в области конька. Оно испытывает только нагрузку на сжатие; как следствие, здесь могут применяться оцинкованные накладки и даже обычные саморезы, вкрученные через стропило в коньковый прогон.

Из чего собирается стропильная система? Вариантов здесь не очень много:

• Профильная труба, двутавр или швеллер. Их применение оправдано при особенно жестких требованиях к прочности — значительные ветровые или снеговые нагрузки. Они обладают прочностью на изгиб, мало уступающей таковой у прутка того же сечения;

Металлическая стропильная система двухскатной крыши.

• Брус или доска. В большинстве случаев висячие и наслонные стропила изготавливаются из указанных материалов. Как правило, пиломатериалы монтируются в положении «на ребре»: так обеспечивается максимальная жесткость конструкции при минимальном сечении каркаса.

На фото — пример стропильных ферм из дерева

Требования

Из каких именно пиломатериалов изготавливаются висячие конструкции? Как правило, в роли сырья выступает древесина хвойных пород (сосна, ель, пихта, реже — кедр или лиственница).

Древесина не должна иметь пороков, влияющих на ее прочность, на сжатие и изгиб:

Древесина стропил (как и все остальные элементы стропильной системы) в обязательном порядке обрабатываются антисептиком. Он не только защитит дерево от грибка и насекомых, но и сделает его менее горючим: в состав всех современных антисептических грунтов входят антипиреновые добавки.

Расчет ширины пролета висячих стропил линейно взаимосвязан с их сечением и обратно — с шагом стропил. Вот рекомендуемые значения сечения бруса для разных пролетов при шаге стропил 90 сантиметров:

В ряде случаев рекомендуется увеличивать сечение, уменьшать шаг или пролет стропил относительно приведенных значений. Когда именно?

• На пологих скатах при значительных снеговых нагрузках;
• На скатах со значительным уклоном в регионах с сильными ветрами;
• При использовании тяжелых кровельных материалов — керамической черепицы или шифера.

Несущую способность стропил можно увеличить не только увеличением сечения бруса, но и попарным соединением досок фиксированного размера.

Стропила собраны из пары досок размером 150х50 мм.

Максимальный размер двускатной крыши обусловлен не только сечением бруса, но и устройством стропильной системы:

• Висячие стропила с затяжкой на уровне верха стены могут использоваться при строительстве крыши шириной до 6 метров;
• Аналогичную ширину может иметь двускатная крыша с ригелем (затяжкой, поднятой относительно уровня стен);
• Стропильная система с нижней затяжкой и ригелем может иметь ширину до 9 метров;

Максимальные размеры для разных исполнений стропильной системы.

• Такой же ширины может достигать крыша с центральной стойкой, опирающейся на нижнюю затяжку;
• Наконец, при использовании нескольких стоек или подкосов двускатная кровля может перекрывать здание шириной до 12-14 метров. При этом используется треугольная трехшарнирная арка.

Максимальная ширина — 14 метров.

Деревянные балки-затяжки длиной более 6 метров будут испытывать огромную нагрузку на изгиб даже без учета веса кровли и лежащего на ней снега. В их качестве обычно используется не брус, а металлический или деревянный двутавр.

Как связать стропила с коньком, мауэрлатом, затяжкой, ригелем, стойкой или подкосом?

На соединении с коньковым прогоном стропило отрезается под косым углом и притягивается к прогону вкрученными наискось саморезами. Дополнительную фиксацию можно обеспечить оцинкованными уголками.

Соединение стропильных ног с коньковым прогоном.

При сборке стропильной системы лучше использовать не черные (фосфатированные), а белые (оцинкованные) или желтые (латунированные) саморезы. Они отличаются большей прочностью и коррозионной стойкостью.

Данное соединение — одно из наиболее ответственных. Капитальные или внутренние несущие стены испытывают распирающую их боковую нагрузку, а затяжка их снимает:

• Доска или брус соединяются внахлест и стягиваются болтами или шпильками с широкими шайбами;
• Дополнительную фиксацию может обеспечить клей — любой столярный или универсальный клей ПВА.

Ригели притянуты к стропилам болтами с широкими шайбами внахлест.

В зависимости от конструкции висячей стропильной системы к мауэрлату может крепиться как стропильная нога, так и затяжка. В обоих случаях соединение выполняется врубкой мауэрлата в стропило и фиксируется оцинкованными накладками и саморезами.

Соединение стропильной ноги с мауэрлатом.

Как крепится сам мауэрлат? Он анкерится к уложенному поверх кладки стен армопоясу. Здесь есть пара тонкостей:

1. Удобнее не бурить отверстия под анкера, а заложить анкерные резьбовые шпильки при заливке армопояса. После набора бетоном прочности отверстия размечаются и сверлятся в брусе, после чего он притягивается к стенам через широкие шайбы;
2. Между армопоясом и мауэрлатом необходима гидроизоляция. В этой роли выступает слой битумной мастики или пара слоев рубероида. Гидроизоляция исключит капиллярный подсос воды из стен и загнивание дерева. Особенно это актуально для жилого мансардного помещения.

Монтаж мауэрлата на стене из шлакобетонных боков.

Стойки, подкосы

И подкос, и стойка обрезаются так, чтобы их торец прилегал к стропильной ноге максимальной площадью. Для фиксации соединения и здесь используются накладки — оцинкованные стальные или вырезанные из фанеры толщиной 18-22 мм.

В последнем случае настоятельно рекомендуется пропитать фанеру олифой, тем самым исключив ее загнивание или расслоение под влиянием сырости.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет читателю выбрать оптимальное решение при постройке собственного дома. Прикрепленное видео позволит более наглядно ознакомиться с тем, как монтируются висячие стропила. Мы будем признательны за ваши дополнения и комментарии. Успехов!

Устройство вальмовой крыши своими руками

Вальмовая крыша – один из популярных видов крыш, отличающийся высокой прочностью и эстетической оригинальностью. Конструкция вальмовой крыши подразумевает наличие четырех скатов: двух боковых в форме трапеции и двух дополнительных треугольных, которые и носят название вальма. По своему строению и внешнему виду данный тип крыш приближается к шатровому, однако имеет две вершины, а не одну.

Одним из важных достоинств вальмовой кровли является ее отличная обтекаемость и, вследствие этого, устойчивость к разрушениям из-за сильных ветров. Наличие четырех скатов создает обтекаемую форму и не позволяет ветру подрывать конек крыши. Поэтому устройство такой крыши рекомендовано в регионах с высокой ветровой нагрузкой.
Устройство вальмовой крыши – достаточно сложный в технологическом плане процесс. Ему в обязательном порядке должны предшествовать процедуры по расчету и проектированию конструкции.

Основные элементы

Вальмовые крыши любых конфигураций имеют в основе своей конструкции одни и те же элементы, монтирование которых всегда осуществляется по определенным правилам.

Стропила и конек вальмовой крыши находятся в следующих отношениях:

• Вальмовая кровля в основе своей конструкции имеет два типа стропил: центральные соединяются на коньке с трех сторон, промежуточные стыкуют конек и обвязку, которая идет по верху конструкции, а также формируют карниз крыши;
• Диагональные ребра монтируются под более малым углом, чем остальные стропильные ноги. Угловые стропила, в зависимости от инженерного решения крыши, устанавливаются как с одного, так и с обоих краев кровли;
• Некоторые стропила в данной кровельной конструкции будут закреплены не на коньке крыши, а монтированы к угловой стропильной ноге. Важно, чтобы они имели одинаковый угол наклона с остальными промежуточными элементами стропильной системы;
• Размеры конька целесообразно соотнести с размерами стропильных ног.

Рассмотрим также и другие составные части конструкции:

• Как и в других видах крыш, основой для всей конструкции является мауэрлат – брус, прикрепленный по всему периметру дома;
• Скрепляющим элементом конструкции является затяжка, которая чаще всего является балкой перекрытия этажа;
• Для придания жесткости всей системе используется шпренгель – деталь диагонального соединения мауэрлата около углов здания, позволяющая ослабить нагрузку на стены дома;
• Часть нагрузки стропильной системы может принимать на себя стойка. Ее использование возможно, если под крышей не планируется жилое помещение. Стойка держит конек и сочленяет два стропила и коньковый прогон;
• Для увеличения свесов крыши и защиты стен дома от осадков, стропила удлиняются кобылкой;
• Одним из отличительных элементов является нарожник, который прикрепляется к диагональному стропилу;
• В данной кровле под прогонами подразумевается расстояние между двумя стропилами, прикрепленными к коньку. Выбор этого расстояния диктуется выбором кровельного материала и учетом погодных условий конкретной местности.

Выбор этого расстояния диктуется выбором кровельного материала и учетом погодных условий конкретной местности.

Характерные особенности

Возведение такого типа конструкции, как вальмовая крыша своими руками, требует особого внимания к ряду характерных особенностей данного типа скатной кровли, не присущих другим конструкциям крыш. Рассмотрим их подробнее.

Диагональные (угловые) стропила

Внешний вид дома с вальмовой крышей предполагает наличие в ее конструкции угловых стропильных ног, длина которых значительно превосходит длину обычных стропил. Кроме того, что данные стропила выполняют функцию ребер жесткости, они также являются местом крепления нарожников. Поэтому, нагрузка на эти элементы системы гораздо выше, чем на обычные стропила, и при их монтировании применяют, как правило, более толстые балки или делают спаренный вариант из двух досок обычного сечения.

Изготовление диагональных стропил производится с учетом угла верхнего и нижнего стыков, которые замеряются плотницким транспортиром и переносятся на элемент.

Сдвоенные диагональные стропила из-за своего увеличенного веса и длины требуют дополнительной опоры.

Опора для угловых стропил

Каркас любой вальмовой крыши подразумевает использование опоры для диагональных стропил. В случае их длины до 9 м достаточно одной опоры, при большем значении необходимо применить 2 опоры. В качестве укрепления диагонального стропила могут быть применены:

• Вертикальные стойки, монтируемые на перекрытие;
• Подкосы с характерными для них углом наклона в 45-53° и упором в лежень;
• Шпренгеля в виде перевернутой «Т» с установкой перпендикулярно стропилу в нижней части пролета в углу.

Задействование используется при необходимости двойного укрепления угловых стропил.

Дополнительные элементы опоры изготавливаются из сдвоенных досок для большей прочности конструкции.

Крепление угловых стропил

Крепеж диагональных стропил в коньковую балку возможен несколькими методами:

1. При наличии одного прогона по центральной части крыши, угловые стропила крепятся непосредственно к консоли прогона;
2. Если система предполагает два прогона и использование досок, то ноги угловых стропил крепятся к шпренгелю, который опирается на два прогона;
3. При двух прогонах и использовании бруса в качестве материала для конструкции, вместе со шпренгелем используется прибоина, которая соединяет промежуточные стропила на коньке. Толщина данной прибоины должна быть более 5 см.

Крепление угловых стропил во всех случаях производится гвоздями с усилением проволокой или хомутом.

Упор нижней части стропильных ног производится в мауэрлат скобами или металлическими уголками.

Возможное устройство нарожников

Нарожники, ответственные за формирование вальмы, в своей верхней части опираются на угловые стропила, а нижней на мауэрлат или балки перекрытий. Установка данного элемента возможна двумя способами:

• Врубка. Гнезда выбираются таким образом, чтобы полуноги не были напротив друг друга. Рекомендованный шаг врубки от 20 см с возможностью смещения для того, чтобы не осуществлять вырубку в одной точке.
• Установка брусков для опор. Бруски 5х5 см устанавливаются внизу обеих сторон углового стропила, что позволяет избежать врубки, которая значительно ослабляет всю конструкцию.

Проектирование конструкции

Расчет угла наклона

Угол наклона вальмовой крыши находится в прямой зависимости от ветровой нагрузки каждого конкретного региона. При сильных и частых ветрах необходимо делать минимальный уклон, так как он способствует уменьшению нагрузки на всю конструкцию. Важно учитывать и показатели снеговой нагрузки: при обильных снегопадах выбор стоит сделать в сторону более крутой крыши, так как она не будет скапливать снег на своих скатах. При обилии жарких и солнечных дней желательно остановиться на показателе не более 5°, иначе крыша будет сильно нагреваться.

Расчёт угла наклона вальмовой крыши зависит и от выбранного кровельного материала:

• Штучный материал, типа черепицы или шифера требует уклона примерно в 20°;
• При использовании рулонных кровель уклон может колебаться от 2° до 15°;
• Профнастил предполагает значение от 12°;
• Использование ондулина возможно при наклоне не меньше 6°;
• Мягкая черепица укладывается от 10°.

Не будет лишним учесть, что больший наклон ведет к увеличению площади вальмовой конструкции, что также не лучшим образом отразится на экономической стороне строительства.

Расчет высоты конька и длины конькового прогона

Вычисление высоты конька при знании угла уклона скатов не должно вызвать затруднений. Он будет равен половине ширины дома, помноженного на тангенс угла наклона кровли, узнать который легко из специализированной таблицы.

Возможно, если дом с вальмовой крышей планируется обустроить чердаком или жилой комнатой с определенной высотой потолка, совершить обратные вычисления. То есть определить угол наклона по заранее установленной высоте конька. Для этого высоту конька делим на значение, равное половине ширины дома. Искомая величина составит тангенс нужного нам угла наклона кровли.

Перейдем к вычислению длины конькового прогона. Возьмем для примера классическое симметричное расположение конька, при котором длины центральных стропил и углы наклона обоих скатов равны. В этом случае прогон будет равноудален от всех сторон дома. Длина конькового прогона в данном случае будет равна разнице длины и ширины дома.

Длина стропильных ног

Вычисление длины центральных стропил при знании высоты конька и ширины основания крыши заключается в вычислении длины гипотенузы треугольника. То есть, искомая величина в квадрате составляет сумму квадратов высоты конька и половины ширины дома. Полученная величина будет справедлива для всех стропил, имеющих своим верхним примыканием конек крыши.

По подобной схеме вычисляем и длину длинных диагональных стропил, однако, используем вместо значения высоты конька найденную ранее длину центрального стропила.

Площадь крыши

Четырехскатная вальмовая крыша не предполагает особых сложностей в вычислении своей площади. По сути, это сумма всех скатов кровли, представляющих простые фигуры. Зная размеры основных элементов крыши вычислить площади скатов несложно. Важно, используя полученное значения для покупки кровельного материала и гидроизоляции, прибавить к ним 15-20%, так как материалы часто укладываются внахлест.

Несколько затруднится расчет площади, если планируется вальмовая крыша с эркером или мансардными окнами. В первом случае придется отнимать от площади всей крыши площадь окон, а во втором дополнительно вычислять размеры кровли над пристройкой к основному зданию.

Кровельный пирог

Вальмовая крыша своими руками предусматривает данную последовательность в возведении стропильной системы:

• Мауэрлат крепится на стены здания и в углах укрепляется шпренгелем;
• Укладка перекрытий и установка стоек для опоры стропил;
• Монтаж на стойки конькового прогона;
• Установка диагональных и затем промежуточных стропил, при необходимости их дополнительное укрепление затяжками или стойками;
• Обрешетка вальмовой крыши располагается перпендикулярно стропильным ногам, монтируется из бруса 40х40 мм. Степень разреженности обрешетки зависит от типа используемого кровельного материала.

Схема вальмовой крыши (устройства начинки) выглядит так:

• Слой гидроизоляционного материала должен быть положен на стропила и фиксируется на них скобами или гвоздями. Сверху гидроизоляция закрывается слоем контробрешетки, которая должна содержать зазоры для свободного хождения воздуха и вентиляции кровли;
• Необходимость использования теплоизоляционного материала зависит от желания обустройства чердака. Если он остается холодным, то важно утеплить перекрытие, чтобы тепло из дома не уходило под крышу. В случае обустройства теплой комнаты утеплитель закладывается между стропилами с внутренней стороны, которая затем зашивается строительным картоном. Под утеплитель рекомендуется уложить слой пароизоляции;
• Набивка обрешетки зависит от типа используемого кровельного материала. Так как наиболее удобным и экономичным для данной кровли материалом является битумная черепица, то следует выполнить сплошную обрешетку кровли;
• Как при монтаже кровли на любой тип крыши, важно уделить особое внимание обустройству таких элементов, как конек крыши, места различных примыканий.

Как видим, конструкция и устройство вальмовой крыши имеют достаточное количество подводных камней и сложностей. При строительстве такого типа кровли особое значение приобретает грамотное проектирование, точный расчет всех элементов и соблюдение техники возведения. Однако, затраченные усилия вальмовая крыша с лихвой окупит своими отличными эксплуатационными характеристиками и привлекательным внешним видом.