Монтаж вальмовой крыши и стропильной системы своими руками — подробное руководство
1
- Особенности конструкции
- Конструкция такой кровли
- Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш
- Материалы и расчеты
- Монтаж вальмовой кровли по безраспорной системе
Особенности конструкции
Вальмовая крыша представляет собой одну из вариаций крыши, состоящей из четырех скатов. При этом два из них имеют форму трапеции, а остальные два – треугольные (вместо фронтонов), которые также именуются вальмами. Из этого и происходит название – вальмовая крыша. Рассмотрим «стропильную систему вальмовой крыши», чтобы более подробно понять ее особенности и конструкцию.
Вальмовая крыша – стропильная система
Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.
Каждому ли дому подходит вальмовая крыша
На заметку! В России чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.
Что такое вальмовая кровля
Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:
- красивый внешний вид;
- отличная защита строения от воздействия осадков;
- высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
- конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
- у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.
Архитектурные и технические особенности вальмовой крыши
Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее непросто рассчитать и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.
Конструкция вальмовой крыши
Конструкция такой кровли
Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.
- Мауэрлат как основа и опора для всей системы. Он изготавливается, как правило, из мощного бруса, имеющего сечение 10х10 или 15х15 см. Мауэрлат помогает равномерно распределить вес всей кровли по периметру строения. И именно к нему прикрепляют в процессе строительства и стропильные ноги.
Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)
- Лежня – родственница мауэрлата, которая монтируется на внутренних перегородках и имеет такую же функцию, как и ее собрат. Также изготавливается из бруса, обычно – сечением 10х10 см.
- Коньковый прогон представляет собой опорный брус для верхних частей стропилин. Под ним устанавливаются вертикальные опорные стойки.
- Стропила диагонально ориентированные в количестве четырех штук помогают сформировать как раз вальмовые скаты. Такие стропила фиксируются так, чтобы они продолжали конек, но при этом расходились в сторону углов дома. Фиксация производится на коньке и мауэрлате. Они должны быть очень прочными и толстыми, так как на них оказывается большая нагрузка. Это очень длинные стропила.
- Рядовые стропильные ноги держат на себе скаты трапециевидной формы. Как правило, изготавливаются из доски сечением 5х15 или 10х15 см. Сверху они фиксируются на коньке, а снизу – на мауэрлате. Расстояние между соседними ногами – от 60 до 120 см.
- Есть еще и укороченные стропила – нарожники, – которые крепятся к мауэрлату и диагональным стропилам. Между соседними нарожниками устанавливается расстояние 70-80 см. Они не испытывают сильную нагрузку, но незаменимы при создании вальмовой кровли. Монтируются нарожники или посредством врубки, или путем установки опорных брусков доя полуног.
Разные элементы вальмовой крыши
- Стойки, выполняющие роль опор, изготавливают из бруса и устанавливают на лежень. Их цель – поддерживать стропильные ноги либо конек в середине.
- Между элементами каждой пары стропил устанавливаются затяжки, которые выполняют роль горизонтальных перемычек. Они помогают притянуть стропила друг к другу и уменьшить нагрузку на стены. Затяжка в области конька называется ригелем, а ту, что находится ниже, можно использовать в качестве балки перекрытия.
- Подстропильные ноги или подкосы устанавливаются под определенным углом к самим стропилам и помогают им не прогибаться под своим весом.
- Вертикальные подпорки или шпренгели нужны для поддержки диагонально расположенных стропилин. Они имеют форму перевернутой вверх ногами буквы Т. Основание шпренгеля должно быть перпендикулярно накосным стропилам.
Составные стропила
Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.
Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.
Вальмовая крыша
Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш
Вальмовые крыши в зависимости от своих конструктивных особенностей могут иметь различную стропильную систему, а также относиться к определенному типу кровли. Ниже в таблице представлены разновидности вальмовых кровель.
Чертеж стропильной системы вальмовой крыши с эркером
Таблица. Виды вальмовых крыш.
| Разновидность | Описание |
|---|---|
|
Классически вариант |
Свесы у такой крыши находятся на одной высоте относительно друг друга. Фронтоны имеют форму треугольника, скаты – трапециевидную. Диагональные ребра опираются на конек. |
|
Полувальмовый тип |
У этой крыши фронтоны вертикальные, в них можно врезать окна и улучшить освещение чердачного помещения. |
|
Шатровый тип |
У такой крыши нет опорной коньковой балки. Диагональные стропила сходятся в одной точке, далее устанавливаются обычные рядовые элементы. Идеальный вариант кровли, если дом имеет квадратную форму. Но сделать коньковый узел в центре крыши очень и очень непросто. |
|
Ломаный вальмовый тип |
Это самый сложный вариант подобной кровли. Здесь стропильная система очень непроста, так как все скаты отличаются по площади и углам расположения. Но зато внутри под крышей можно интересными способами использовать свободное пространство, а дом сделать эффектным и запоминающимся. |
Схема строения стропильной системы крыши
Также у вальмовой крыши могут быть разные стропильные системы в целом.
- Висячая, когда стропила опираются на конек и на мауэрлат. Здесь идет большая нагрузка на прогиб и распирание. Так что придется устанавливать затяжки. Такой вариант стропильной системы использовать для вальмовой кровли не советуют. Но систему можно использовать для строений шириной не более 6 м.
- Наслонная, когда стропилины опираются на мауэрлат, конек и стойку, установленную посередине на несущую внутреннюю стену. Нагрузка на систему в этом случае меньше. Это надежный и прочный вариант, да еще и более простой в монтаже. Вариант подойдет для строений шириной до 12 м и более в зависимости от количества дополнительных опорных элементов.
- Комбинированная система имеет и висячие, и наслонные элементы. Все балки будут видны, они не будут закрыты обшивкой, так как стойки опираются в этом случае на колонны или столбы, а не на внутренние перегородки.
Схема видов стропильных систем
Материалы и расчеты
Создать систему стропил для кровли вальмового типа можно как из дерева, так и из металла. Для самостоятельной работы дерево предпочтительней, так как делать что-либо из него гораздо проще. Хороший вариант – сосна. Она легкая, прочная и имеет невысокую стоимость.
Важно! Чтобы дерево служило долго, перед работой его важно обработать специальными защитными составами, которые помогут предотвратить начало процесса гниения.
Если стропильная система создается из металла, то важно брать оцинкованный вариант, который будет способен противостоять коррозии и прослужит очень много лет, а также сможет выдерживать большие нагрузки.
Стропильная система вальмовой крыши
Самое сложное в создании вальмовой крыши – это правильный ее расчет. Важно учесть не только размеры дома, но и ветровую нагрузку в регионе, количество осадков в течение года, тип материала, из которого будет изготавливаться крыша, а также необходимость установки дополнительных элементов, выполнения работ по утеплению и т. д.
Расчет в любом случае производится по определенным формулам. И здесь важно учитывать оптимальный уклон крыши. Его можно подобрать, ориентируясь по таблице. Уклон поможет сориентироваться и в отношении заложения стропил.
Зависимость уклона кровли для различных кровельных материалов
Таблица – угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала
Расстояние между стропилами можно посмотреть на таблице ниже.
Расчет сечения стропил
Заложение стропил и соотношение между их длиной можно рассчитать, используя коэффициенты в таблице ниже.
Таблица коэффициентов для расчета
Итак, используемые формулы для расчета вальмовой крыши следующие:
- Н = D*tan a / 2, где Н – это высота конька, D – ширина дома, а – это угол наклона ската;
Определение высоты конька вальмовой крыши
- L = l – D, где L – длина конька, l – длина строения, D – ширина дома;
Классическое расположение конькового прогона
- L c = H2+d2, где L c – длина центральных стропил. Точно так же рассчитываются и рядовые стропила;
- ∆L = k/cos a, где ∆L – нужная длина удлинения стропилины для свеса;
Расчет длины удлинения стропила
- B = 900 – a, где b – уклон рядовых элементов;
Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой части
- LД = √(L2 + d2) , где LД – длина вальномых стропилин по диагонали;
Прямой треугольник с гипотенузой
- L1 = 2/3L и L2 = 1/3L, где L1 и L2- длина нарожников (первого короткого и второго короткого);
Боковая проекция углового участка
- площадь крыши можно посчитать как ∑L * (2В + 4k).
Схема для расчета площади вальмовой крыши
Результатом всех расчетов может стать подробный чертеж вальмовой крыши с указанием всех размеров и параметров, которые нужно будет просто переносить на материал для кровли. Кстати, основываясь на этих расчетах, как раз и получится подсчитать, сколько чего нужно покупать для того, чтобы самостоятельно сделать такую крышу.
Важно! После самостоятельного создания чертежа настоятельно рекомендуется предоставить схему на проверку опытным специалистам. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к печальным последствиям.
Цены на различные виды бруса
Брус
Онлайн-калькулятор расчета площади шатровой или вальмовой крыши
Перейти к расчётам
Монтаж вальмовой кровли по безраспорной системе
Шаг 1. Первым делом нужно приобрести весь необходимый материал, привезти его на место строительства, подготовить стропила к дальнейшей работе. Здесь важно сделать заготовки такими, чтобы были соблюдены все размеры и срезы. Также именно на этом этапе можно заняться и сращиванием стропил. В данном случае будут использоваться шестиметровые стропила сечением 15х15.
Вначале подготавливаются все необходимые материалы
Совет! На этом этапе можно сделать макет из двух стропил, который поможет определиться с высотой крыши и ответить на ряд вопросов. Работать с визуальным примером будет проще, чем только по проекту.
Макет из двух стропил
Шаг 2. Далее можно заняться изготовлением и монтажом мауэрлата. Сначала требуется по периметру стен дома создать опалубку и проложить в ней армирующие прутья. Размер бетонного пояса в этом случае должен получиться 20х20 см. Здесь сразу же устанавливаются мощные металлические болты для установки и фиксации самого мауэрлата.
Сооружение опалубки
Шаг 3. После изготовления опалубки ее нужно залить бетонной смесью и дать застыть. В это время брус для мауэрлата сечением 10х20 нужно обработать защитными составами.
Застывание бетонной смеси
Цены на цемент и основы смесей
Цемент и основы смесей
Шаг 4. Перед дальнейшими работами опалубку нужно удалить, а бетонный пояс – закрыть гидроизоляцией.
Укладка гидроизоляции
Шаг 5. В мауэрлатном брусе требуется просверлить отверстия, которые будут совпадать с торчащими из бетонного пояса болтами. Далее брус нужно надеть на шпильки и установить его по периметру стен.
В мауэрлатном брусе сверлятся отверстия
Установка бруса по периметру
Шаг 6. Излишки шпилек-болтов нужно срезать и закрутить их гайками, закрепив таким образом мауэрлат дополнительно.
Закручены гайки
Шаг 7. Теперь можно приступать к установке стропил по безраспорной системе. Это значит, что на стропилине будет делаться запил, который позволит ей не скользить по мауэрлату. Тогда нагрузка будет идти на стену дома. Но сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши. Он будет играть роль сродни мауэрлату. Фиксируется брус на стойках такого же сечения, как и он сам – 15х10. Все соединения производятся при помощи металлических уголков. Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции.
Сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши
Все соединения производятся при помощи металлических уголков
Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции
Шаг 8. Далее требуется установить диагональные стропила. Они получились сращенные из двух брусьев 15х5 см.
Установка диагональных стропил
Еще одно фото процесса
Шаг 9. Теперь необходимо переходить к установке остальных рядовых стропил. Важно помнить, что они держатся на мауэрлате за счет выпилов в области касания стропилины и мауэрлата, а также конька. Все соединения забиваются на три гвоздя, можно использовать уголки. Шаг между стропилами здесь – 60 см.
Монтаж остальных рядовых стропил
Создается выпил в области касания стропилины и мауэрлата
Шаг 10. По мере перехода на диагональные стропила длину обычных стропил нужно корректировать – получатся нарожники, и крепить их уже не к коньковому брусу, а к диагональным стропилам.
Нарожники нужно прибивать к диагональным стропилам
Результат проделанной работы
Шаг 11. По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники по тому же принципу, что описан выше. Излишки длины стропилин нужно подрезать в соответствии с выбранной длиной свеса кровли.
По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники
Готовая стропильная система
Цены на строительные леса
Строительные леса
Шаг 12. Установка стропильной системы вальмовой кровли завершена. Далее можно монтировать защитные мембраны, утеплитель, обрешетку и непосредственно кровельный материал.
Теперь можно монтировать защитные мембраны
Видео – Стропильная система вальмовой крыши
Как видно из этой статьи, создание стропильной системы крыши вальмового типа – задача действительно не самая легкая. Но при желании и с ней можно разобраться самостоятельно. Однако просить совета и помощи у опытных мастеров все же стоит хотя бы на этапе проектирования кровли, чтобы избежать допущения фатальных ошибок.
Как крепить диагональные стропила вальмовой крыши?
Для крепления диагональных стропил вальмовой крыши требуется использовать два способа: ферму или стропильную ногу.
-
Ферма: Для создания фермы к краю стропила крепится горизонтальный брус. Затем к нижней части этого бруса крепятся два стропила, которые сходятся в верхней части и крепятся вместе. При использовании фермы, стропила устанавливаются под углом к горизонтальной балке и крепятся при помощи металлических соединительных элементов, таких как уголки, болты, шурупы и т.д.
-
Стропильная нога: Это вертикальная балка, которая соединяет горизонтальную балку с диагональным стропилом. В нижней части она устанавливается на ригелях или стене, а в верхней части крепится к диагональному стропилу. Обычно, стропильные ноги крепятся к стропилам болтами или наличниками.
В обоих случаях, стропила должны быть правильно выровнены и закреплены, чтобы обеспечить прочность и устойчивость конструкции. Рекомендуется проводить установку стропил и крепление под наблюдением специалистов, которые знают все тонкости этой работы.