Крепление стропил к мауэрлату — разбираемся в процессе

07.03.2017 851 Просмотров

Когда используются висячие стропила

Необходимость применения висячих стропил бывает обоснованной при совокупности трех главных условий:

  • внутри строения отсутствует продольная несущая стена;
  • пролет перекрытия составляет около 6-10 метров;
  • устройство чердака или мансарды требуется по условиям технического задания.

Так как центральной опоры под коньком нет, стропильные ноги поддерживаются лишь в нижней части внешними несущими стенами. Элементы опираются на мауэрлат, уложенный по периметру дома, или на балки перекрытия. Конек же образуется посредством стыковки стропил, поддерживающих друг друга. Такая конструкция создает сильнейшее распирающее усилие, приходящееся на наружные стены.

Нейтрализовать распор помогают горизонтальные затяжки, выполняемые из деревянных брусьев или металлических профилей. Их можно устанавливать на разных уровнях, но следует учитывать тот факт, что чем выше будут укладываться элементы, тем бо́льшие нагрузки они испытают в процессе эксплуатации.

Для висячих стропил важными факторами являются: качество пиломатериалов и надежность креплений. По возможности, собирать стропильные фермы рекомендуется на строительной площадке с последующим их перемещением посредством подъемной техники. Их геометрия, в этом случае, окажется более правильной, а узлы – качественными. Но технология допускает монтаж стропильной системы и по месту, с использованием временных креплений.

Учитывая сложность и ответственность возведения вальмовой крыши с висячими стропилами, ее проектирование и устройство следует поручить профессионалам. Экономия в этом вопросе не уместна.

Конструкция стропильной системы

Каркас скатной крыши выполняется из стропил разного типа:

  • мауэрлатный брус. Его укладывают поверх стен по всему периметру. Предназначен для равномерного распределения нагрузок от крыши на несущие конструкции. Применяется при креплении стропил к кирпичной стене, а также на пеноблочных и газобетонных домах. У срубов вместо мауэрлата используют верхний венец, у каркасных сооружений – верхнюю обвязку;

  • балки перекрытия – горизонтальные балки, соединяющие стены. Служат основой для потолка дома и пола чердака. Их укладывают продольно или поперечно;

  • стропильные ноги – диагональные стропила, формирующие скаты. У классических двускатных и односкатных крыш все стропила одинаковы по длине и углу наклона. У многоскатных различаются как минимум по длине;

  • коньковый прогон (не всегда). Верхняя линия двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Горизонтальный брус, соединяющий фронтоны или торцевые скаты. На коньке соединяются рядовые стропила противоположных боковых скатов. При наличии одного ряда вертикальных опор по оси симметрии дома коньковый брус дополнительно опирается на них. Отсутствует у шатровых крыш, иногда у двускаток, собранных из висячих ферм (см. ниже);

  • боковые прогоны (не всегда). При большой длине ската посередине устанавливают дополнительный брус, параллельный коньковому. Как правило, он зависим: опирается на ряд вертикальных столбов внутри чердака. У классических ломаных крыш это линия перегиба;

  • хребты вальм (у четырехскатных, шестискатных и т.д. кровель) – диагональные ребра, которые служат границами скатов. Наверху опираются на конек или (у шатровых крыш) соединяются в коньковый узел;

  • фронтон – конструкция из брусьев на торцах двускатных домов. Плоскость перпендикулярна поверхности земли. У деревянных построек на фронтоне располагаются одна, две или больше вертикальных опор. Промежутки между ними и стропилами зашивают досками. У кирпичных домов фронтон тоже может быть выложен кирпичом, фактические является продолжением торцевой стены;

  • вертикальные опоры (не всегда). Устанавливаются на чердаке на балки перекрытия либо на внутренние капитальные стены. Может быть один ряд (по оси симметрии) или два;
  • вспомогательные усиливающие элементы: ригели, раскосы, подкосы, лежни;
  • кобылки, которыми наращивают стропила (так формируется карнизный свес).

Существуют две разновидности стропил, висячие и наслонные.

Опора для висячих стропил – мауэрлат. Наверху они крепятся между собой и/или к коньку. Промежуточные опоры отсутствуют. Для компенсации распирающих нагрузок противоположные стропила соединяют стяжками-ригелями.

Ригель – горизонтальная доска, расположенная у основания стропил или ближе к середине. На фронтальном разрезе крыши ферма, состоящая из двух стропил и ригеля, выглядит как треугольник или буква А.

Сколачивают ее на земле, на крышу поднимают в собранном виде. Когда стяжка расположена в основании стропил, ее врезают в балки перекрытия (если они ориентированы продольно) или крепят к ним (если уложены поперечно). Висячая система используется при небольшой длине скатов. Конек в этом случае устанавливают не всегда: считается, что фермы независимы и обладают достаточной несущей способностью сами по себе.

Читайте также:  Как заделать шов на потолке между плитами

При большой длине скатов используют стропила наслонные, с дополнительными опорами на чердаке. В качестве опор выступают вертикальные столбы, установленные на внутренние капитальные стены или балки перекрытия.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.

  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Строительство сложных вальмовых крыш

Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.

Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.

Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:

Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

  • ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;
  • количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;
  • вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;
  • необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

  1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
  2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
  3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
  4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
  5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта

Читайте также:  Деревянная двутавровая балка перекрытия своими руками

Формулы для расчета вальмовой крыши Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Основные принципы монтажа вальмовой кровли

При возведении четырехскатной или многоскатной конструкции следует помнить о принципиальных правилах:

  1. Размеры доски, используемой в стропильной конструкции должны быть не меньше, чем 50х150 мм.
  2. Использовать для изготовления каркаса и конька кровли следует одинаковые материалы.
  3. Центральные стропила следует крепить к краю коньковой доски, упирая их в верхний конец обвязки.
  4. При ширине здания превышающей 4,6 м, стропильные балки делают составными, компонуя по длине дополнительными элементами.
  5. Для предотвращения распоров в точках крепления стропил с нижней опорой, рекомендуется изготовить горизонтальный уровень.
  6. Нельзя врезать стропила в нижнюю обвязку, это приведет к снижению прочности, поскольку лежни служат опорой для подкосов и стоек.
  7. Укороченные стропила (нарожники) крепятся к коньковой балке не менее чем двумя 80 мм гвоздями.

Монтаж стропильной системы

Монтаж начинать следует с балок для перекрытия, которые крепят на мауэрлат, к ним крепят стропильные ноги. Важно учитывать виды мансардных крыш.

Далее поэтапно выполняют ряд работ:

  • Отметить в центре балок место установки конькового элемента и опор;
  • На равном расстоянии установить стойки из досок, равным по сечению балкам перекрытия. Крепить из следует уголками, предварительно временно закрепив гвоздями для определения точности установки;
  • Первую пару стоек скрепляют затяжками из брусков;
  • На получившуюся конструкцию в П-образной форме крепятся стропила, которые устанавливаются либо на мауэрлат, либо на балку перекрытия с помощью вырубки паза;
  • Установить коньковые стропила, соединив их болтами с шайбами или металлическими накладками;
  • Жесткость конструкции обеспечивают подкосы, которые крепятся к центру бокового стропила и стойке и бабки, которые монтируются в центре затяжки.

Другие фермы выполняются аналогично и закрепляются между собой прогонами. Расстояние между фермами может быть от 60 ми до метра.

Для закрепления узлов мансардной конструкции и придания им прочности необходимо сделать их фиксацию скобами. Далее устанавливается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

Схема монтажа

Вальмовая крыша своими руками: пошаговая инструкция

Четырехскатные или, как их еще называют вальмовые крыши выглядят гармоничнее двухскатных и имеют лучшее сопротивление ветровым нагрузкам. Однако их стропильная система имеет гораздо более сложную конструкцию. Перед возведением каркаса подобной кровли нужно будет произвести несколько обязательных расчетов.

Конфигурация вальмовой крыши

Состоит такой каркас из:

1. Диагональных или накосных стропил. Таких элементов в системе четыре.2. Промежуточных или дополнительных стропил. Они могут иметь различную длину в зависимости от того, крепятся ли к коньковому элементу или к накосным ногам.3. Собственно самого конькового элемента.4. Центральных стропил, служащих основой системы. Данных элементов шесть – по три с каждой стороны.

Составление проекта

Собирают вальмовую крышу, разумеется, с предварительным составлением схемы. Расчеты выполняются поэтапно:

  • Сначала необходимо определить длину конькового элемента. Находят центры коротких стен и проводят осевую линию дома (1 на рисунке ниже).
  • От нее по стене отмеряют пол толщины конькового прогона.
  • К поставленной точке прикладывают мерную рейку.
  • Напротив пересечения торцевой стены с внутренней поверхностью продольной (2) на ней ставят отметку.
  • Далее от первой метки отмеряют необходимую длину свеса.
  • Затем мерную планку кладут на смежную стену одним концом к внутреннему краю торцевой. Напротив первой метки делают отметку (3).
  • Подобным же образом размечают четыре квадрата с обоих концов осевой линии справа и слева от нее.

После разметки будут найдены в том числе и места расположения шести центральных элементов на мауэрлате.

Совет: Рейку можно сделать из обычной фанеры. Но лучше брать не слишком тонкую. Деформация получившегося инструмента может стать причиной неточности замеров. Зная высоту стойки под конек (а) и длину заложения (проекции на плоскость перекрытия) (в), несложно вычислить длину центрального элемента, пользуясь теоремой Пифагора – с= √(а2+в2). По той же формуле находится размер всех остальных – угловых и дополнительных ног.

Необходимые материалы

Для установки вальмовой крыши необходимо подготовить:

Материал Параметры Для чего нужен Примечание
Брус 150*50мм Каркас Все элементы, собираются из материала одинакового сечения. В противном случае возможны искривления скатов в последующем
Утеплитель Пенополистирол или мин. вата    
Гидро — и пароизоляционная пленка Полиэтилен или мембрана Защита теплоизолятора от влаги  
Профлист, металлочерепица и т.д.      
Доска 20*40мм Изготовление обрешетки Не стоит брать широкую

Порядок установки

Составив схему вальмовой крыши можно приступать собственно к ее возведению. Работу производят в несколько этапов:

  • На армопояс стен кладется мауэрлат.
  • Укладывается центральная опорная балка.
  • Ставятся стойки под конек.
  • Фиксируется сам этот элемент.
  • Набиваются центральные элементы.
  • Монтируются угловые.
  • Крепятся промежуточные. Шаг между ними зависит от размеров конструкции. Обычно он составляет 60 — 70см.

Раскрой

Для того чтобы работу было выполнять удобнее, предварительно стоит сделать специальный шаблон. Стропила в месте примыкания к прогону или угловым элементам срезаются под соответствующим углом.

Важно: Никаких нахлестов допускать нельзя. Все ноги должны быть установлены только встык. Иначе конструкция получится неустойчивой и недолговечной. На мауэрлате стропила закрепляются обязательно в посадочные гнезда.

Заключительный этап

Продолжают монтировать вальмовую крышу загородной постройки своими руками подшивкой «пирога». Предварительно изнутри все обтягивается пароизоляционной пленкой. Далее между стропил вставляется выбранный утеплитель. Затем монтируется гидроизоляционный материал. Подшивать его нужно на бруски — для устройства вентиляционного слоя. Далее на них монтируется обрешетка из доски. На нее устанавливается кровельный материал.

Итак, мы с вами выяснили, как сделать надежную вальмовую крышу. Как видите, процедура это довольно-таки сложная технически. Поэтому выполнять работу по возведению стоит самостоятельно только тогда, когда у вас имеется в этом достаточный опыт. В противном случае лучше пригласить специалистов либо обратиться за помощью к знакомому, умеющему собирать такие кровли.

Видео по теме:

Полувальмовая крыша для жилого дома

Все скатные крыши имеют одну общую особенность – наличие чердачного помещения, которое при должной отделке можно использовать как жилое. Такая конструкция позволяет значительно расширить жилое пространство без пристройки. Полувальмовая крыша также обладает отличными техническими характеристиками: выдерживает мощные ветровые нагрузки и обеспечивает надежную защиту фронтов дома от осадков.

В зависимости от особенностей конструкции, полувальмовые крыши разделяют на два основных типа:

  • полувальмовая двухскатная крыша;
  • полувальмовая четырехскатная крыша.

Дом из красного кирпича с полувальмовой крышей

Стропила и опоры

Отличия в монтаже сложной вальмовой крыши от двускатной заключаются в наличии большего числа составляющих. Они таковы (схема):

Коньковый прогон. Это специальный брус. На нём монтируются стропильные дуэты.

Диагональные стропила (ДС). Они составляют рёбра вальм. От завершения конька они следуют к угловым узлам мауэрлата, соединяясь с ним. По длине они превышают стандартные стропила. Материал для их создания должен обладать большим сечением. И таковым обычно становятся сдвоенные доски. Составляя чертежи, важно учитывать, что угол позиции таких стропил более пологий, чем у стандартных (промежуточных) стропил.

Стандартные или промежуточные стропила (ПС). Местом закрепления их верхушки служит коньковый прогон, а зона их окончания – мауэрлат.

Центральные стандартные стропила. Их обычно 6 штук. Они стыкуются с завершением конька и ДС. На эту стыковку уходит много сил. Здесь нужно абсолютная концентрация и соблюдение точных разметок.

Нарожники или ноги короткой длины. В верхней стороне не допускается их контакт с коньком. Место их соединения – диагональные стропила Чем ниже позиция нарожника, тем он короче.

Затяжка. Это перемычка из бруса. Она позиционируется между стандартным стропильным дуэтом.

Ригель. Это затяжка, устроенная в верхней зоне кровли, прямо под коньком.

Балки перекрытия. Это затяжки, монтируемые внизу, в основании стропил.

Стойка. Это брус вертикального положения. Он служит опорой коньку, распределяет массу кровли на несущие элементы. Если нужно сделать мансардную зону просторнее, стойки можно сосредоточить посередине стропил.

Подкос. Это опоры, закрепляемые в перпендикулярной позиции к стропилам. Они уберегают их от провисания. Подкос крайне необходим, если скаты крыши достигают в длину 4,5 – 5 м.

Шпренгель. Это устройство для поддержки диагональных стропил. Шпренгель образуют две балки. Одна монтирует две части мауэрлата. Вторая с упором заходит в первую и так же в одно ДС.

Специалисты рекомендуют для всех элементов стропильной сети задействовать одинаковые материал. Должны соблюдаться одно сечение и метод крепежа.