Диагональные стропильные ноги вальмовых крыш

Как установить стропила вальмовой крыши – устройство, пошаговое руководство по монтажу

Вальмовая крыша характеризуется большим количеством преимущественных моментов, среди которых выделяют привлекательную геометрию, равномерный прогрев и защита строения от осадков. Даже сильные порывы ветра не оказывают воздействия на такую конструкцию, так как она не имеет фронтонов.

Если сравнивать ее с двускатной крышей, то можно отметить, что вероятность деформации вальмовой крыши намного меньше. Перечислять преимущества такой крыши можно очень долго, но нельзя забывать, что система стропильная вальмовой кровли – это достаточно сложная конструкция. Этот факт может стать весомой причиной при выборе типа крыши.

Несмотря на это частные застройщики очень часто сооружают именно вальмовую конструкцию, благодаря ее сходству с четырехскатным остовом.

Некоторые особенности вальмовой крыши

При сравнении вальмовой и двухскатной крыши можно сразу заметить, что в устройстве вальмовой крыши отсутствуют вертикальные стенки фронтонов. Их заменяют треугольные скаты, располагающиеся с торцов.

Благодаря этому визуальный и реальный объем крыши значительно уменьшается.

С экономической стороны выгода от этого является спорным вопросом, так как при резке больших листов кровельного материала на вальмы происходит увеличение расходов.

Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические фигуры. Самый простой вариант имеет симметричные скаты: два в виде трапеции и два в форме треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, что послужило основанием для параллельного названия – четырехскатная крыша.

Форма трапеции определяется непосредственно застройщиком и зависит от отношения длины конька к длине карнизного свеса.

Часть конструкции, которая имеет форму прямоугольника, возводится на основании кровельных стандартов по сооружению висячих и наслонных стропильных систем.

Вальмы, которые заменяют фронтоны, должны устанавливаться с определенным наклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство вальм является самым сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы.

Тем, кто решит выполнить работу по аналогии с обычным скатным методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет.

Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, следовательно, стропильные ноги вальм в верхней части, а также примыкающие к ним треугольные части больших скатов, остаются без опоры.

В качестве опоры конструкцией предусмотрена установка особых накосных стропильных ног, которые соединяют коньковый брус и углы конструкции.

Взгляд на вальмовую крышу сверху позволяет заметить, что накосные элементы представляют собой диагонали, по этой причине их второе название – диагональные.

Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:

• Рядовые стропила вальмовой крыши, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.
• Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.
• Нарожники – элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам.

Описание диагональных стропил

Учитывая расположение диагональных стропилин, можно определить, что их длина будет больше, чем аналогичный параметр рядовых стропилин.

К тому же, являясь опорой для нарожников, они принимают на себя довольно большую нагрузку. Все это приводит к выводу, что  диагональные стропильные ноги должны стать усиленными.

Чаще всего для этого используют доски, предназначенные для рядовых стропилин, но спаренные между собой.

Спаренные накосы позволяют решить одновременно три задачи:

• Увеличение нагрузки без риска деформации стропильной системы.
• Получение цельного диагонального элемента  (наращивание стропилин приводит к ослаблению отдельных участков).
• Снижение расходов на монтаж стропильной системы (две доски будут стоить гораздо дешевле, чем цельный брус).

Значительная длина диагональных стропилин требует установки дополнительных опор, количество которых определяется длиной диагонали.

Опоры для диагональных элементов

Конструкция вальмовой стропильной системы независимо от размеров предполагает обязательное наличие опор, усиливающих диагональные стропильные ноги. При длине накоса больше 9 метров, то требуется установка не менее двух опор. Пролеты меньшей длины могут опираться на одну опору, расположенную в верхней части.

https://www.youtube.com/watch?v=fUpCDCtIQUk

Опорой для диагональных стропильных ног могут служить:

• Вертикальные стойки, устанавливаемые непосредственно на перекрытие. Если перекрытие железобетонное, то под стойку обязательно подкладывают кусок гидроизоляционного материала.
• Подкосы, которые нижней частью упираются в лежень и располагаются под углом 45 градусов, причем величина угла наклона особой роли не играет.
• Шпренгели, которые выполнены в виде литеры «Т» в перевернутом виде. Этот элемент используется в тех случаях, когда диагональ нуждается в двух и более опорах (прочитайте также: “Элементы стропильной системы – из чего состоит конструкция, правила устройства”). При установке важно следить, чтобы основание шпренгеля располагалось перпендикулярно накосу. В большинстве случаев такие опоры размещают ближе к углу крыши, то есть в нижней части накосных стропил.

Дополнительные  опоры лучше всего изготовить из спаренных досок и установить в местах, где предполагается наибольшая нагрузка.

Конструкция опорных точек накосов стропил

Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

• Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
• Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
• Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.

В зависимости от способа посадки верхнюю часть накоса подрубают. Крепить диагонали можно гвоздями, при этом допускается усиление скруткой из проволоки или металлическим хомутом.

В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

Устройство нарожников

Посредством нарожников формируются вальмы и треугольные части больших скатов. В верхней части элемент упирается на диагональную стропилину, внизу – на мауэрлат или балки перекрытия.

Нарожники устанавливаются двумя способами:

• С помощью врубки. В диагональных стропилинах вырубают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что врубка нарожников смежных скатов не должна выполняться напротив друг друга.
• Монтаж черепных брусков, которые будут выступать в качестве опор для нарожников. Для этого берут бруски 5*5 см и наколачивают их на нижнюю часть накоса. Этот вариант считается более эффективным, так как врубка может ослабить прочность и устойчивость накоса. Кроме того использование такого способа позволяет располагать нарожники напротив друг друга.

Крепление нарожников в нижней части выполняется по аналогии установки рядовых стропильных ног.

Монтаж простой вальмовой стропильной системы

Самым простым способом возведения вальмовой крыши является покупка готовой стропильной системы и ее установка.

Но строительство вальмовой стропильной системы своими руками доставит большее удовольствие и позволит создать конструкцию, соответствующую всему строению.

Чтобы убедиться в собственных силах, можно потренироваться на небольших постройках, например, возвести четырехскатную крышу над беседкой или летней кухней.

Создание простейшей вальмовой крыши проходит в несколько этапов.

Этап 1. Создание модели крыши и составление проекта

Строительству любой конструкции предшествует этап проектирования. Это помогает определить форму конструкции и приобрести нужное количество материала. Простая вальмовая крыша не требует составления сложного чертежа, достаточно от руки нарисовать примерную схему стропил вальмовой крыши.

Чтобы составить простейший проект вальмовой крыши достаточно выполнить действия, описанные в следующей инструкции:

• Определяются параметры строения, согласно которым составляется примерный чертеж крыши в профиль и анфас. Чтобы рисунок соответствовал реальным параметрам, необходимо выбрать масштаб, чаще всего выбирают 1:25. Это означает, что размера в действительности следует разделить на 25.
• Выбрать оптимальную высоту крыши помогает рисунок контура крыши, причем в нескольких вариантах. У наиболее подходящего рисунка измеряют угол наклона скатов.
• Далее на рисунке отмечают точки установки наслонных стропильных ног, при этом каждую сторону нужно разделить на равные участки. Шаг стропил вальмовой крыши должен быть оптимальным, чтобы не увеличивать расход строительного материала, но и не усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
• Следующим шагом определяют длину конька. При этом следует помнить, что эта часть конструкции должна соединять целое количество стропильных ферм. С обеих сторон длинной стороны нужно отложить одинаковые отрезки.
• На основании рисунка высчитывается необходимое количество материала.

Количество крепежных элементов определяется числом стропильных ног, с учетом всех узловых креплений. Для каждой стропилины нужно приобрести по два уголка.

Доски лучше всего покупать с небольшим запасом, чтобы была возможность устранить случайные ошибки в строительстве.

Если конструкция возводится на бетонной или кирпичной коробке, то следует позаботиться о приобретении бруса, из которого будет сооружаться мауэрлат для вальмовой крыши.

Этап 2. Монтаж основной части

Для удобства работы опытные строители рекомендуют сделать вспомогательные леса.

Монтаж вальмовой стропильной системы начинается с устройства коньковой части:

• Непосредственно посередине стенок, к которым будут примыкать вальмы, прибивают по одной доске. Между ними натягивают строительный шнур, который должен проходить строго по центральной оси.
• С одного из торцов строения прикладывают две стропилины, их пересечение должно проходить под шнуром. Отмечают линию спила верхней пятки стропильной ноги с учетом конькового прогона толщиной около 5 см. Спиливают необходимую часть элемента, чтобы конвертная крыша получилась необходимой формы.
• По сделанной заготовке напиливают остальные стропилины. При этом следует помнить, что при возведении вальмовой крыши с висячими стропилами учитывается длина карнизного свеса.
• Собирают фермы из двух стропильных ног и крепят их на один гвоздь.
• Через все фермы устанавливают коньковый брус и прибивают к нему стропилины.
• В нижней части наслонные стропилины крепятся к мауэрлату, висячие стропила вальмовой крыши – к балкам перекрытия. В обоих случаях крепление выполняют с помощью металлических уголков.
• Ранее прибитые вспомогательные доски можно убрать, так как нужды в их потребности больше нет.

Этап 3. Строительство вальмовых скатов

Стропила вальмовой части крепятся по аналогии рядовых стропильных ног: верх фиксируется гвоздями, низ – посредством уголков к мауэрлату или верхнему бревну.

Установку выполняют следующим образом:

• Выставляют первую диагональную стропилину и ставят отметку на месте спила. При этом нижняя часть элемента должна располагаться в углу крыши.
• Отпиливают элемент по намеченной линии и фиксируют его: верх – с помощью гвоздей, низ – уголками.
• Остальные диагональные стропила устанавливаются по аналогичной схеме.
• Для заполнения вальмового ската нарожники примеряются и устанавливаются индивидуально.
• После этого переходят к монтажу нарожников основных скатов.

После установки всех элементов стропильной системы выполняют следующее: с помощью проволочной скрутки каждую вторую стропилину привязывают к бревну второго ряда или к деревянным пробкам, которые предварительно закладывались в стены.

Кроме того проволочная скрутка может быть заложена в кирпичную кладку или между блоками в процессе возведения стен.

При этом следует помнить, что от верха до места расположения скрутки должно быть не меньше трех рядов кирпича или двух рядов блоков.

Готовую стропильную систему закрывают обрешеткой. Если покрытие будет мягким, то обрешетка должна быть сплошной из досок, фанеры или плит OSB. Жесткие кровельные материалы можно укладывать на обрешетку из бруска, прибитого с определенным шагом.

Возведение сложной вальмовой кровли

Каркас сложной вальмовой крыши возводится в аналогичной последовательности, но с небольшими доработками. Например, диагональные стропилины должны фиксироваться более прочным способом, с установкой дополнительных опор. Коньковая часть устанавливается после монтажа опорной рамы, включающей в себя лежень внизу и коньковый прогон сверху.

Возвести стропильную систему вальмовой крыши намного труднее, чем обычную двускатную конструкцию. Однако четырехскатная крыша выглядит более привлекательной и над домом, и над легкой постройкой.

Испытав свои силы при возведении вальмовой крыши над беседкой или другим бытовым строением, можно добиться хорошего результата в самостоятельном строительстве четырехскатной крыши над жилым домом.

Источник: https://kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/kak-ustanovit-stropila-valmovoy-kryshi-ustroystvo-poshagovoe-rukovodstvo-po-montazhu.html

Накосная нога и диагональные накосные стропила вальмовой крыши

При возведении вальмовых крыш и крыш с ендовами устанавливаются стропила, которые направлены к внешним и внутренним углам стен. Такие стропильные ноги принято называть диагональными либо накосными.

Накосные стропила по длине больше обычных, к тому же они служат опорой для укороченных стропил скатов, носящих название нарожники.

Именно поэтому накосные стропила в большинстве случаев принимают нагрузку приблизительно в полтора раза большую, чем стандартный тип подобных изделий.

• Особенности накосных стропил
• Опора под накосные стропила

Особенности накосных стропил

Длина накосных стропил превышает обычную длину досок, поэтому их делают спаренными. Это решает сразу несколько задач:

• Удвоенное сечение способно выдерживать увеличенную нагрузку;
• Наращивание досок позволяет создать длинную неразрезную балку;
• Спаривание досок приводит детали к одному размеру.

Важно! Сдваивание стропил позволяет использовать для устройства накосного типа такие же доски, которые применяются и для обычных стропил. Проще говоря, применение досок равной высоты для создания всех элементов стропильного устройства значительно упрощает варианты конструкций узлов вальмовой крыши.

Для устройства многопролетности вальмовой крыши под диагональную ногу устанавливается одна или две опоры. Данный вид стропил можно представить в виде раздвоившегося и наклонившегося конькового прогона.

То есть длину досок для создания накосного стропила необходимо подбирать, учитывая длину пролета и количество опор.

Опора под накосные стропила

Опора под диагональную стропильную ногу — это стандартный подкос, также это может быть стойка из бруса или двух спаренных досок. Опирается стойка через деревянную подкладку и слой гидроизоляции прямиком на перекрытие, выполненное из железобетонных плит. Подкос устанавливается под углом 45–53°, а его низ упирается в лежень.

Важно! Угол установки подкоса не так важен, главным условием является поддержание подкосом стропила в месте максимальной нагрузки.

Сделанные из двух сечений обычных стропильных ног накосные стропила выдерживают нагрузку, рассчитанную для рядовых изделий. Если они перекрывают пролет до 7,5 метров, то подпираться подкосом должны лишь в верхней его части.

Когда накосное стропило длиннее и перекрывает до 9 метров пролета, в нижней части его устанавливается еще одна опора в виде стойки либо шпренгельной фермы. Под стропило более 9 метров длиной желательно установить третью опору по центру, тут можно ввести только стойку.

Железобетонное перекрытие должно это выдерживать, в противном случае в его конструкцию включается балка, на которую могла бы опереться стойка.

Шпренгельная ферма представляет собой балку из бруса, прокинутую по пересекающимся наружным стенам на угол. Чтобы балка сильно не прогибалась, в нее врезается стойка (шпренгель) и устанавливаются два подкоса.

То, как накосная стропильная нога опирается в коньке, будет зависеть от количества и расположения промежуточных опор и устройства основных наслонных стропил:

• В варианте с одним прогоном по середине вальмовой крыши, накосная стропильная нога опирается на консоли прогона. Консоли выпускаются на 10–15 сантиметров за подстропильную раму, потому что лишнее потом гораздо проще отпилить, нежели наращивать в процессе недостающее;
• В случае с двумя прогонами и стропильной системой из досок устанавливается шпренгельная конструкция на прогоны. Она состоит из стойки, с крепящимися на нее вверху диагональными стропилами, и горизонтальной балки;
• В случае с двумя прогонами и конструкцией из брусьев, к стропилам в коньке пришивается прибоина (короткая доска толщиной не меньше 5 см), на которую и опираются накосные ноги.

Важно! Низ накосных стропил при установке на шпренгель, прибоину или консоль прогона должен подрубаться в горизонт и крепиться гвоздями. Если нужно, такие стропила дополнительно прикрепляются к опорам тугими проволочными скрутками или металлическими хомутами.

Накосные стропила, которые расположены в ендовах, подпирать шпренгельной фермой нельзя, потому что образующий ендову угол стен является внутренним, так что их подпирают подкосами либо стойками. В данном случае, в отличие от накосной системы вальмы, максимум нагрузки приходится на нижнюю часть ноги. Именно здесь и необходимо упереть подкос.

Но угол наклона подкоса, который уперт низом в лежень, получается слишком острым, из-за чего подкос либо опирают в угол стен, либо устанавливают два подкоса (один от угла стен, другой от лежня) упирая их верхней частью друг в друга.

Еще иногда игнорируют точку максимальной нагрузки и устанавливают от лежня один подкос под углом 45–53 градуса к горизонту.

Последний вариант может показаться неверным, ведь тут подкос подпирает стропило, казалось бы, совсем не в том месте, где нужно.

Однако не стоит забывать, что при введении под балку третьей опоры она становится неразрезной и двухпролетной, из-за чего увеличивается ее несущая способность.

Поэтому установка подкоса по последнему варианту довольно часто бывает вполне достаточной для обеспечения необходимой несущей способности всего диагонального стропила удвоенного сечения, что особенно удобно при планируемой повышенной нагрузке со стороны кровли.

Важно! Нарожники пристыковывают к наслонному стропилу обычным запилом — подпиливают верхнюю часть нарожника в одну плоскость к детали, стыкуют и пришивают двумя или тремя гвоздями.

Этим данная стропильная система схожа с обычной – как и стандартные стропильные ноги, выполненные с двумя или тремя степенями свободы, они могут передавать либо не передавать распор на стены.
Угол наклона накосной стропильной ноги, как принято считать, меняется относительно угла наклона обычных стропил.

Это верно, если рассматривать данную стропильную ногу как обособленный элемент. Но если спроецировать ее на стропила объединенных ей скатов по очереди, можно увидеть, что образуемые проекциями углы равны углам скатов.

Важно! При необходимости верхняя плоскость накосного стропила, уложенного на ребре вальмовой крыши, может стесываться под углом, а находящиеся в ендове стропилы— желобком, на них укладывается обрешётка.

Установкой между стандартными стропилами прибоины можно создать «датскую крышу». Если нужно, места креплений прибоины к ним должны подпираться подкосами (подстропильными ногами), нижняя часть которых упирается в стойку или лежень. Или же вместо обычных устанавливается усиленная (спаренная) пара стропильных ног.

В тех местах, где прибоина пересекается со одной или двумя стойками, к ним она крепится гвоздями и подпирается обрезками досок.

Полученная в результате вертикальная плоскость на вальмовой крыше обшивается листовым или погонажным материалом и, в большинстве случаев, используются для обустройства на чердаке под коньком окна.

Источник: https://build-experts.ru/nakosnaya-noga-i-nakosnye-stropila/

Учимся делать диагональные стропильные ноги для дальнейшей постройки вальмовой крыши

В последнее время при современном проектировании загородных домов все большую популярность и распространение получает система стропильной конструкции вальмовой крыши. Вальмовая крыша представляет собой стропильную систему, состоящую из двух частей.

Одна из данных частей является двускатной крышей, которая лишь частично закрывает дом по его длине. Вторая часть стропильной системы является вальмом, закрывающим пространство, не перекрытое основной двускатной крышей.

Другими словами, вальмовые крыши совмещают в своей конструкции два вида скатов: по фасаду строения – трапециевидные; по торцам сооружения – треугольные.

В частном домостроении и проектировании встречаются некоторые разновидности вальмовых крыш: шатровая, датская либо полувальмовая, ломаная вальмовая и полувальмовая мансардная крыши. Шатровой крыша будет называться, если в сооружение имеет в основании квадратную форму.

Полувальмовой либо датской крышу называют, если вальмы усечены сверху и монтируются не на полную высоту крыши. Ломаной вальмовой является крыша, в конструкции которой сочетаются скаты различных углов уклона.

Полувальмовая мансардная крыша представляет собой конструкцию с треугольными вальмами небольшого размера, которые монтируются над фронтонами.

Крыши вальмового типа пользуются повышенной популярностью неспроста, поскольку они отличаются наиболее экономичным расходом строительных материалов и имеют достаточно эстетичный вид. Все же, при монтажных работах, возникают некоторые вопросы, на которые вы и найдете ответ в нашей статье. Рассмотрим подробнее стропильную систему вальмовых крыш.

Стропильная система вальмовой крыши

Стропильные ноги вальмовых крыш, как и на крышах с ендовами, устанавливаются в направлении к внешним либо внутренним углам стен здания. Стропильные ноги вальмовой крыши подразделяются на два вида: диагональные стропила направляются к внешним углам стен сооружения, а накосные стропильные ноги – к внутренним углам.

Диагональные (накосные) стропильные ноги гораздо длиннее обычных ног, поэтому при неимении достаточно длинных досок, их приходится спаривать между собой для приобретения требуемой длины. При сдваивании можно использовать доски, которые применяем для обустройства обычных стропил.

Кроме необходимой длины, стропила получают дополнительную способность нести повышенную нагрузку за счет удвоенного сечения, поскольку, как правило, диагональные стропила несут нагрузку в полтора раза превышающую на обычные стропильные ноги.

На диагональные стропила опираются стропильные полуноги, которые называют нарожниками (рис. 1). Опирание нарожников на накосные стропила нужно производить с шагом вразбежку, чтобы стыковка полуног с обеих сторон диагонального стропила не приходилась в одной точке. Часто появляется необходимость в смене шага нарожников при установке относительно шага рядовых стропил крыши.

Нарожники к диагональным стропилам обычно пришивают парой-тройкой гвоздей, а стыкуют посредством запила верхнего конца полуноги в одной плоскости со стропилом. Нарожники можно стыковать с накосным стропилом методом врубки.

Но достаточно сложный типовой узел можно упростить и при этом даже на некоторый показатель увеличить несущую способность диагональной стропильной ноги и увеличить ее жесткость. Данный метод заключается в стыковании стропила и нарожника не врубками, а сращиванием черепными брусками.

Опорные (черепные) бруски подбирают сечением 50х50 мм и нашиваются к нижним концам стропильных ног с двух сторон.

Места установки дополнительных опор под накосные стропила

Мы уже ознакомлены с тем, что диагональные стропила, по сравнению с обычными стропильными ногами, должны выдерживать, как минимум, полуторную нагрузку на себе.

По своей сути и конструкции, диагональные стропила представляют собой наклонившийся либо раздвоившийся коньковый прогон. Под накосные стропила требуется установка дополнительных опор (подкоса либо стойки из бруса), одной либо пары, все зависит от размера крыши.

Установка дополнительных опор под диагональные стропила делается для поддержания сосредоточенной нагрузки и для получения многопролетности.

Для десятиметровой диагональной стропильной ноги необходима минимум одна опора. Установка опоры в середине пролета стропила не рекомендована. Опору ставят в точке равной ? пролета стропила от верхнего конца.

В данном случае, вывод следует таков, что для сращивания нам необходимо применять доски длиной 6 м и 4 м либо 7 м и 3 м.

Установка опоры может быть под углом в 45-53 градуса, хотя угол при установке подкоса не играет особой роли, главное, чтобы он надежно поддерживал стропило в точке максимального сосредоточения нагрузок (рис. 1). Под стойку из бруса либо пары спаренных досок подкладывают деревянную подкладку. Точка опоры стойки должна располагаться на лежне.

Для пролетов, которые превышают длину 9 метров, необходима установка трех опор: одна из них должна располагаться по центру, другая в точке ? пролета от нижней части стропила, третья – на расстоянии ? от верхней части ноги. Данный вариант расположения стоек ориентирован на железобетонные перекрытия. Если перекрытие сооружено из другого материала, то в них должно быть предусмотрено наличие балок, на которых и будут опираться наши стойки.

Дополнительную стойку можно заменить конструкцией шпренгельной фермы. Шпренгелем называется балка, которая собой воссоединяет через угол две наружные стены.

Чтобы балка не «гуляла», можно ее укрепить двумя подкосами.

Данная конструкция монтируется из древесины сечением 100х100 мм, которая применяется для стоек, материал сечением 50х100 мм берем для подкосов, а материал размерами 100х150 мм для балок.

Узлы опирания накосных стропил в коньке

Коньковый узел в точке соединения диагональных стропил и конькового прогона рядовых скатов может быть исполнен в нескольких вариантах. Все зависит от количества использованных промежуточных опор и от конструкции наслонных стропил рядовых скатов вальмовой крыши здания.

В случае опоры основных стропильных ног только на один коньковый прогон, накосные стропила должны опираться на консоли конькового прогона (рис. 2). Консоли при этом должны монтироваться с выпуском от 100 мм до 150 мм за пределы подстропильной рамы, поскольку лишнее после монтажных работ проще отпилить, чем наращивать недостающее.

Если конструкция основных скатов имеет боковые прогоны, а сами стропильные ноги сооружаются из доски, то боковые прогоны должны обустраиваться шпренгелем со стойкой, на которые и будут опираться накосные стропильные ноги (рис. 3).

При наличии боковых прогонов в конструкции основных скатов и стропил, произведенных из бруса, необходимо использовать прибоину толщиной не меньше 5 мм вместо шпренгеля. На прибоину и будут опираться накосные стропила.

Низ диагональных стропильных ног для посадки на консоль прогона, на шпренгель либо на прибоину, нужно подрубать в горизонт и прикреплять гвоздевым боем. Для дополнительной фиксации диагональные стропила можно зафиксировать на опорах проволочной скруткой либо хомутами из металла.

В случае расположения накосных стропил в ендовах, узлом опирания для них могут послужить стойки. Шпренгельная ферма в данном случае к использованию в конструкции не подлежит, поскольку угол, который образует ендову, является внутренним. Перекрытие может не позволять использовать даже стойки, тогда воспользуемся подкосами.

Накосные стропила, которые распложены в ендовах, принимают максимальную нагрузку на нижнюю часть стропила, поэтому именно здесь монтируем узел опирания подкоса (рис. 4).

Можно поставить два подкоса, где один из них будет упираться в лежень, а второй в угол стены, верхними частями они будут упираться друг в друга.

Обустраиваем Датскую крышу

«Датскую» крышу, после полного ознакомления с конструктивной особенностью вальмовой крыши, можно соорудить с помощью прибоины из доски толщиной около 5 см, расположенной между рядовыми стропилами (рис. 5).

Для дополнительной прочности конструкции точки крепления прибоины к рядовым стропилам усиливают подстропильными ногами (подкосами), которые упираются нижними концами в стойку либо в лежень. Пересечения прибоины со стойкой скрепляют гвоздевым боем, и подпирают обрезками доски. Можно не усиливать конструкцию подкосами, а просто установить спаренную пару стропил.

На крыше получим пространство вертикального расположения, которое можно использовать в целях естественного освещения и вентиляции внутреннего пространства чердачного помещения. Получится под коньковым прогоном, например, окно. Можно плоскость обшить листовым либо погонажным материалом.

Источник: http://srubnbrus.com/1226.html

Диагональные стропильные ноги вальмовых крыш

Для того чтобы  каркас вальмовой крыши или любой другой крыши с ендовами  мог воспринимать внешние и внутренние нагрузки  стропила необходимо монтировать направленными к внутренним и внешним углам стен. Такие стропила принято называть диагональными или накосными.

Чем накосные стропила отличаются  от обычных

Накосные стропила имеют большую длину, чем обычные.

На них всегда опираются стропильные полуноги. Обычные стропила сами опираются на дополнительные элементы конструкции крыши.

Накосные стропила принимают нагрузку вполовину большую, чем  обычные стропила. Это происходит даже тогда, когда  используются кровельные материалы, имеющие небольшой вес (например, ондулин или ондувилла)

Почему накосные стропила делают спаренными

Как правило,  диагональные стропила имеют длину  большую, чем стандартная длина доски. По  этой причине  их делают спаренными.

Однако это не единственная причина. Спаривание досок в накосном стропиле решает сразу несколько задач:

1. Такая конструкция позволяет использовать  доски того же размера и сечения, что и для обычных стропил.
2. При спаривании досок  получается длинная необрезная балка.
3. Унифицируется типоразмер изготовленных стропил.

Как правильно срастить  доски

Сращивание досок по длине производится таким  образом, чтобы стыки получались  на расстоянии не более 0.15 длины  стропила  от центра опор. Длину досок для изготовления накостных стропильных ног  необходимо подбирать исходя из длины пролетов, то есть исходя из количества опор. 

Например, для изготовления  диагонального стропила для вальмовой крыши длиной 10 м кажется  логичным использование 2 досок длиной по 5.5 м каждая с опорой  посередине балки. 

Однако расположение опоры посередине стропила не  соответствует  схеме приложения нагрузок. Исходя из нее  опору следует устанавливать  на расстоянии 1/4 пролета от верха стропила. В  этом случае  для нашего стропила логичнее использовать доски 7 и 4 м. 

Как правильно установить опору под накосное стропило 

Как правило, под накосную  ногу устанавливают  одну или две опоры.

Опоры представляют собой обычные подкос или стойку.

Стойка устанавливается на пол чердака через деревянную прокладку.  Ширина прокладки  должна быть больше сечения стойки не менее чем на 350 мм. Толщина – от 40 мм.

Под прокладку укладываются  гидроизоляционные материалы. Для  этой цели прекрасно подойдут пленки выпускаемые компанией Ондулин под торговым знаком Ондутис.

Подкосы устанавливаются под углом 45–53° к горизонтали  и упирают нижней частью в лежень.  Большая амплитуда угла установки подкоса объясняется тем, что основным является  установка подкоса таким образом, чтобы он поддерживал стропила в точке максимального приложения нагрузок.

Особенности опирания  диагональной стропильной ноги на конек

• При наличии одного прогона посредине крыши диагональную стропильную ногу опирают на консоли прогона. Консоли выпускают сантиметров на 10–15 за подстропильную раму, лишнее потом проще отпилить, чем нарастить недостающее.
• При наличии двух прогонов и стропил из досок, на прогоны устанавливается шпренгельная конструкция, состоящая из горизонтальной балки и стойки, на которую крепится верх накостных стропил.
• При наличии двух прогонов и стропил из брусьев, в коньке к стропилам пришивают прибоину (коротыш доски толщиной не менее 5 см) и опирают на нее накосные стропила. 

Как правильно  установить накосные  стропила в ендовах

Поскольку ендова является одним из самых ответственных мест крыши, мы посчитали необходимым отдельно рассказать о монтаже стропильных ног в ней.

 Накосные  стропила в ендовах устанавливают с обязательным подпором стойками, а в случае если  это невозможно –  подкосами.

В связи с тем, что  в данном случае  максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропила  точку опоры следует расположить там же. В  этом случае угол наклона подкоса опертого  на лежень получается слишком острым, что делает  конструкцию недостаточно эффективной.

Избежать этого можно несколькими способами:

– опереть подкос либо опирают низом в угол стен;

– установить два подкоса (один от лежня, другой от угла стен) упирая их верхом друг в друга. 

 В случае, если установить  опоры таким  образом не  представляется возможным,  допускается пренебречь точкой максимальной нагрузки и установить один подкос от лежня с углом к горизонту 45–53°. 

Этот вариант противоречит  традиционным представлениям о точке подпора. Но не будем забывать, что введение под балку третьей опоры, делает ее неразрезной и двухпролетной, что увеличивает ее несущую способность.

Так, что установки подкоса по последнему варианту, чаще всего, бывает вполне достаточным для обеспечения несущей способности всей наслонной стропилины удвоенного сечения.

Такая  схема тем более допустима, если на крышу будут  уложены легкие кровельные материалы (например, ондулин или ондувилла)

Источник: https://www.onduline.ru/blog/diagonalnye-stropilnye-nogi-valmovyh-krysh

Стропильная система вальмовой крыши

Вальмовой называют крышу с четырьмя и более скатами, образующую скаты с одинаковым наклоном как с торцовых, так и фронтонной стороны постройки. При этом такая крыша более сложна по конструкции, чем обычная двускатная, но лучше сопротивляется ветровым нагрузкам.

Конструктивные особенности вальмовой крыши

Наиболее характерный элемент вальмовой крыши – стропильная система. Она состоит из элементов, показанных на иллюстрации.

• Конек или коньковый брус – наиболее нагруженная часть конструкции, на которое опираются стропила (стропильные ноги).
• Стойки поддерживают конек, воспринимая нагрузку от веса кровли и передавая ее на стены здания.
• Угловые (накосные, наклонные) стропила формируют характерную геометрию крыши.
• Балки, образующие стропильную систему, делятся на короткие (укороченные, нарожники) и длинные – центральные и промежуточные. При этом с учетом строения кровли, представляющей собой состыкованные детали – две равнобедренных трапеции по длинным сторонам и два равнобедренных треугольника по коротким – длинные стропила идут вниз от конька, а короткие – от накосных стропил.
• Все доски опираются на нижний брус (обвязку или мауэрлат) или непосредственно в кладку стены, как показано ниже. 

Следует обратить внимание, что для жесткости и прочности конструкции центральные промежуточные стропила (те балки, что сходятся к концам конькового бруса по треугольным и трапецевидным скатам) соединяются. Промежуточные и укороченные элементы такой связи не имеют.

Важно: вне зависимости от угла наклона кровли, одинакового для всех скатов, накосные стропильные балки имеют меньший уклон к горизонтали, чем промежуточные и короткие стропила.

Это связано с особенностями геометрических фигур, образующих кровлю (трапеций и треугольников).

При описании устройства стропильной системы вальмовой крыши используются также термины:

• лежень – это несущая балка, используемая для установки подпорок (стоек) конькового прогона. Она опирается на расположенную внутри дома капитальную стену;
• мауэрлат – прямоугольная рама, уложенная поверх наружных стен дома и связанная с ними. Служит место для крепления концов стропил, длинных и укороченных;
• шпренгель – дополнительная стержневая конструкция, усиливающая основную несущую стропильную систему, обычно устанавливается под диагональными стропильными ногами;
• подкосы и раскосы – наклонные балки, усиливающие основную конструкцию и придающие ей жесткость.

Различные названия элементов связано с использованием отечественных и переводных терминов.

Положение центральной стены, на которую будет смонтирован лежень, может дать различное опирание стержневой системы. При этом, как показано на иллюстрации, количество и расположение усиливающих конструкцию элементов, зависит от величины прогонов. Симметричная кровля более удобна в расчете и монтаже, поскольку не требует уточнения смещения приложенной нагрузки.

Расчет элементов вальмовой стропильной системы

При расчете стропильной системы вальмовой крыши учитываются такие данные:

• планируемый скат кровли. Зависит от снеговых и ветровых нагрузок в регионе;
• высота конька – связана с углом ската и наличием/отсутствием под кровлей эксплуатируемых помещений (мансарды, чердака);
• материалы стропильной системы и кровельного покрытия;
• необходимость утепления кровли. С учетом запланированного теплоизолирующего материала рассчитывается расстояние между стропилами.

Информацию для расчета можно найти в СНиПах, на сайтах производителей кровельных и изолирующих материалов.

Расчет угла ската кровли, высота конька

Вид вальмовой кровли в разрезе позволяет зримо представить базовые элементы расчета: высоту конька, угол ската и длину заложения (прогона). Цифры на иллюстрации предложены условно, с учетом часто встречающихся для частных домов средних размеров величин.

В зависимости от того, что является необходимостью – получение под кровлей мансарды (чердака) требуемой высоты или соблюдение приемлемого для погодных условий региона ската кровли, при расчете ориентируются либо на высоту конька, либо на угол наклона.

Подробно нюансы выбора уклона кровли в зависимости от погодных условий (количества осадков и ветровых нагрузок) рассмотрены в статье. Для практического же расчета следует использовать подходящие для частной застройки углы скатов 25…45 градусов (для вальмовых крыш обычно не применяются более крутые склоны) и равное влияние ветра на все скаты вальмовой крыши.

Порядок расчетных действий:

1. определение зоны расположения здания по снеговым и ветровым нагрузкам (используются карты РФ с соответствующим делением на зоны и указанием нормативной нагрузки на квадратный метр кровли);
2. расчет снеговой нагрузки с учетом коэффициента наклона кровли (0,7 для 25…60 градусов, интерполируется в зависимости от угла наклона);
3. расчет ветровой нагрузки с учетом этажности и окружения здания;
4. суммирование полученных нагрузок;
5. проверка соответствия расчетных данных допустимым;
6. определение высоты конька с учетом ширины здания и полученного угла ската;
7. проверка полученной высоты желаемому способу эксплуатации подкровельного пространства;
8. при несоответствии высоты конька необходимой высоте помещения изменение угла ската из допустимого диапазона и повтор пунктов 2…8.

Пример расчета высоты конька

Для здания, расположенного в районе Уфы (снеговая зона 5, ветровая 2) с предполагаемым углом ската 30 градусов и общей шириной 8 м, расположенного в зоне частной малоэтажной (до 10 м) застройки высота конька составит:

H= L/2 x tg A = 8/2 х tg30 = 4 х 0,5 = 2 м.

Для устройства мансардного помещения такой высоты недостаточно.

Однако угол ската даст сравнительно небольшую нагрузку на кровельную конструкцию. Нагрузка от снега составляет исходных данных (уклон 30 градусов) 320 кг/м.кв., от ветра – 42 кг/м.кв. При коэффициенте 0,7 для снеговой нагрузки и 0,65 (высота строения до 10 м, зона частной застройки) суммарная нагрузка на стропильную конструкцию составит:

320 х 0,7 + 42 х 0,5 = 224 + 21 = 245 кг/м.кв.

Такой уровень нагрузки позволит использовать деревянные стропила и другие элементы конструкции, не увеличивая затраты на строительство.

Расчет длины конькового прогона

Определить длину конька (конькового прогона) можно на основании выбранного угла ската и длины здания. Учитывается также нагрузка на конек от выбранного типа стропил. При висячих стропильных конструкциях две встречные балки опираются на мауэрлат и друг на друга.

Вверху они скрепляются более или менее жестко или опираются на коньковый прогон. Если в доме есть внутренняя несущая стена, на которую допустимо через лежень смонтировать стойки для конька – нагрузка на него от стропил распределяется лучше и заметно уменьшается.

В упрощенном виде можно сказать:

• при ширине дома более 7 метров желательно дополнительное опирание конькового прогона (на лежак через стойки);
• при длине здания свыше 10 метров необходимо проверять коньковую балку на прогиб (расчет требует минимальных знаний сопромата и сведений о собственном весе кровли – стропильной системы, тепло- и гидроизоляции, покрытия – и снеговых нагрузок).

Обычно длину конькового прогона рассчитывают графически, используя свойства геометрических фигур.

Пример расчета длины конька

Для уже использованных значений (угол ската 30 градусов, ширина дома 8 м и длина 12 м) длина конька составит:

L = LДС – 2 х MN,

Где MN =H x ctg α, то есть угла ската. Таким образом при высоте конька 2 м и угле 30 градусов MN = 3,45 м.

Тогда L = 12 – 2 х 3,45 = 5,1 м.

Расчет длины центральных стропильных ног

Накосные стропила также рассчитываются на основании тригонометрических формул. Для начала определим длину промежуточного стропила, она одинакова для трапецевидного и треугольного скатов. Зная высоту конька и расстояние от его конечной точки до свеса крыши, используем теорему Пифагора, то есть определим длину гипотенузы прямоугольного треугольника CMN при известных катетах СM и MN:

CN2 = СM2 и MN2 = 22 + 3,45 = 15,9 м, то есть CN = 3,98 м.

По тому же принципу рассчитываем длину диагонального стропила:

CB2 = СN2 и NB2, CB = 5,64 м.

Для укороченных стропил решаем ту же задачу с учетом шага размещения стропильных балок и, соответственно, уменьшением катетов треугольника. Обычно точные расчеты стропил вальмовой крыши не производятся, длина подрезается «по месту».

При выполнении расчетов важно учитывать тип узлов опирания стропильных ног друг на друга, на конек, на мауэрлат и давать запас на длину стропил.

Расчет сечения стропил и шага между ними

Опирание стропил на балки вальмовой крыши происходит с разным шагом в зависимости от снеговой нагрузки, сечения элементов конструкции и выбранного сорта и породы древесины. Традиционно для стропильных систем выбирают сосну 1…2 сорта.

Учитываются также длины стропильных ног. Это необходимо, чтобы подобрать такое сечение, которое позволит избежать прогиба балки и/или продемонстрирует необходимость установки подкосов.

Для упрощения расчетов сечения стропил используются онлайн-калькуляторы.

Полученные в одном из таких калькуляторов итоговые данные выглядят следующим образом:

Здесь под вальмами понимаются треугольные участки кровли.

Следует отметить, что ширина свеса (заходящая за пределы мауэрлата часть кровли) и шаг, а также сечения стропил и досок обрешетки выбраны средними для таких габаритов здания. При выборе иных значений в исходные данные необходимо вносить корректировки.

Способы крепления стропил вальмовой крыши

На иллюстрации ниже представлено несколько современных способов крепления стропильных балок к мауэрлату.

При этом используются способы с запилом балки по месту (или предварительно, с вспомогательными опорными элементами и накладками-кобылками для удлинения стропил и увеличения свеса по мере необходимости.

Укороченные стропильные балки к диагональным крепятся немного иначе, поскольку нагрузка на них снижена и обычный способ монтажа не подходит.

Связка диагональных стропил, конька и промежуточных стропильных брусьев особенно ответственна, поскольку этот узел обеспечивает жесткость всей конструкции.

Монтаж обрешетки

При устройстве обрешетки следует учитывать плотность ее настила, сечение выбранной доски и последовательность создания гидро- и теплоизоляционного слоя. Это отдельные большие темы, требующие всестороннего освещения, поэтому в рамках данной статьи следует учесть:

• расположение досок или планок обрешетки на углах кровли (по диагональным стропилам) должно совпадать;
• количество, сечение и способ установки обрешетки зависит от выбора кровельного материала и изолирующих слоев;
• устройству обрешетки следует уделять не меньшее внимание, чем монтажу стропильных конструкций.

Заключение

При любой конструкции стропил вальмовой крыши правильно устроенная система легко выдерживает нагрузку от собственного веса и атмосферных осадков.

Однако сложность построения схемы вальмой кровли и расчет стропильной системы требует работы профессионалов, то же самое касается и монтажа.

Браться за самостоятельный расчет и возведение такой крыши стоит только при наличии достаточного опыта строительства.

Источник: https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/