Запил стропил


Запил стропил на вальмовой крыше

    О вальмовой крыше мы уже говорили в одной из прошлых статей на сайте. Там была описана конструкция крыши с опиранием стропил на мауэрлат.     После опубликования статьи, я получил много просьб показать, как сделать вальмовую крышу с опиранием стропил на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона скатов.

    Таким образом захотелось одним примером ʺубить сразу двух зайцевʺ. Сейчас мы рассмотрим конструкцию вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.

    Итак, допустим мы имеем коробку дома из теплоблоков (полиблоков) 8,4х10,8 метров.

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлат (см. рис.1):

 

Рисунок 1

ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метров (см.рис.2). На расчёте балок я больше останавливаться не буду.

 

Рисунок 2

    Самыми первыми ставим балки, которые проходят строго посередине дома. По ним мы будем ориентироваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определённым шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и могла бы поместиться ещё одна балка, а её нет. Такой пролёт оставляем специально для «выносо́в». Ширину его не стоит делать меньше 80-100 см.

ШАГ 3: Устанавливаем выноса́. Шаг их определяется при расчёте стропил, о котором чуть позже (см. рис.3):

 

Рисунок 3

    Пока ставим только выноса, соответствующие длине конька, которая будет равна 5 метрам. Длина конька у нас больше разницы между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Приводит это к тому, что угловое стропило не будет расположено под углом 45° в плане (на виде сверху), а угол наклона скатов и вальм будет отличаться. У скатов уклон будет более пологий.

    Выноса на мауэрлате достаточно закрепить гвоздями. К длинной балке перекрытия их крепим, например, так (рис.4):

 

Рисунок 4

    Никаких запилов в этом узле делать не надо. Любой запил ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропильных крепления типа LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), забитый насквозь через балку в торец выноса. Гвоздь забиваем самым последним, когда вынос уже скреплён с мауэрлатом.

ШАГ 4: Устанавливаем коньковый брус (см. рис.5):

 

Рисунок 5

    Все элементы этой конструкции кроме подкосов выполнены из бруса 100х150 мм. Подкосы из доски 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45°. Мы видим, что под крайними стойками лежат брусья опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи части её на несущую перегородку, установлены подкосы.

    Высоту установки конькового бруса и его длину мы определяем для своего дома сами, делая предварительный эскиз на бумаге.

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.

    В первую очередь делаем шаблон стропил скатов. Для этого берём подходящую по длине доску нужного сечения, прикладываем её, как показано на рисунке 6 и делаем разметку с помощью небольшого уровня (линии синего цвета):

 

 

 

 Рисунок 6

    Высота бруска, который мы наложили на вынос для разметки нижнего запила, равна глубине верхнего запила. Мы её сделали 5 см.

    По полученному шаблону делаем все стропила скатов, опирающиеся на коньковый брус, и закрепляем их (см. рис.7):

 

Рисунок 7

    В подобных конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие выноса, мы всегда ставим под стропила над мауэрлатом небольшие подпорки, формируя как бы небольшой треугольник и разгружая узел крепления выноса к балке (см. рис.8):

 

Рисунок 8

    Заносить эти подпорки дальше внутрь крыши и уж тем более ставить их на стык выноса с балкой не нужно. Через них передаётся большая часть нагрузки с кровли (это можно будет увидеть в расчётной программе) и балка перекрытия может просто не выдержать.

    Сейчас немного о расчётах. Выбирая сечение стропил для данной крыши, мы рассчитываем только одно стропило – это стропило ската. Оно здесь самое длинное и угол наклона его меньше, чем угол наклона стропил вальм (пояснение – скатом мы называем скат крыши в форме трапеции, вальмой – скат крыши в форме треугольника) Расчёты производим во вкладке ʺСтроп.3ʺ. Пример результатов на рисунке 9:

 

 

Рисунок 9

    Да, забыл сказать. Кто уже скачивал данную расчётную программу с моего сайта до 1 декабря 2013г. Там вкладки ʺСтроп.3ʺ нет. Для скачивания обновлённой версии программы снова зайдите на статью по ссылке:

    Данная статья также была немного откорректирована благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.

 ШАГ 6: Добавляем выноса и крепим ветровые доски (см. рис.10). Выносов добавляем столько, чтобы осталось место для крепления углового выноса. Ветровые доски на углах пока просто сшиваем между собой, контролируя их прямолинейность. Проверьте визуально, не провисли ли углы. Если да, поставьте под них прямо с земли временные подпорки. После установки угловых выносов, эти подпорки убираем.

 

Рисунок 10

 ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловые выноса.

    Для начала нам необходимо натянуть шнурку по верху балок перекрытия, как показано на рис.11

 

 

 

 Рисунок 11

    Теперь берём брус подходящей длины (сечение такое же как у всех выносов) и кладём его сверху на угол, чтобы шнурка была посередине него. Снизу на этом брусе карандашом отмечаем линии запилов. (см. рис.12):

 

 

 

  Рисунок 12

    Убираем шнурку и устанавливаем отпиленный по отмеченным линиям брус (см. рис.13):

 

Рисунок 13

    Угловой вынос крепим к мауэрлату с помощью двух кровельных уголков. К балке перекрытия крепим его уголком на 135° и большим гвоздём (250-300 мм).  Уголок 135° при необходимости подгибаем молотком.

    Таким образом ставим все четыре угловые выноса.

 ШАГ 8: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.

    У вальмовой крыши, которую я описывал ранее, углы наклона скатов и вальм были одинаковые. Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Мы также делаем его из двух досок такого же сечения, что и стропила. Но доски эти сшиваем между собой не совсем обычно. Одна будет чуть ниже другой (примерно около 1 см, в зависимости от разницы углов наклона скатов и вальм).

    Итак, в первую очередь на каждую сторону крыши натягиваем по 3 шнурки. Две по угловым стропилам, одну по среднему стропилу вальмы (см. рис.14):

 

Рисунок 14

    Далее мы будем пользоваться малкой (угломером).

    Измеряем угол между шнуркой и угловым выносом – нижний запил. Назовём его «α» (см. рис.15):

 

Рисунок 15

   Также отмечаем точку «В»

   Высчитываем угол верхнего запила β = 90°- α

   В нашем примере α = 22° и β = 68° .

   Теперь берём небольшой обрезок доски с сечением стропила и запиливаем на нём один конец под углом β. Получившуюся заготовку прикладываем к коньку, совмещая одно ребро со шнуркой, как показано на рис.16:

 

Рисунок 16

    На заготовке провели линию параллельную боковой плоскости соседнего стропила ската. По ней мы сделаем ещё один запил и получим шаблон верхнего запила нашего углового стропила.

    Также когда мы прикладываем заготовку, нужно отметить на стропиле ската точку «А» (см. рис.17):

 

Рисунок 17

    Теперь изготавливаем первую половинку углового стропила. Для этого берём доску подходящей длины. Если одной доски не хватает, сшиваем две доски. Сшить можно временно обрезком дюймовки длиной около метра на саморезы. Делаем по шаблону верхний запил. Измеряем расстояние между точками «А» и «В». Переносим его на стропило и делаем нижний запил под углом «α».

    Устанавливаем полученное стропило и закрепляем (см. рис.18):

 

 

 

 Рисунок 18

    Скорее всего из-за своей длины первая половинка углового стропила будет прогибаться. Нужно примерно посередине поставить под него временную стойку. На моих рисунках она не показана.

    Теперь изготавливаем вторую половинку углового стропила. Для этого измеряем размер между точками «С» и «Д» (см. рис.19):

 

 

Рисунок 19

    Берём доску подходящей длины, делаем верхний запил под углом β, отмеряем расстояние «С-Д», делаем нижний запил под углом α. Устанавливаем вторую половинку углового стропила и сшиваем её с первой гвоздями (100 мм). Гвозди вбиваем в разбежку примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:

 

 

 Рисунок 20

    Верхний конец второй половинки углового стропила нужно запилить ещё раз. Делаем это бензопилой прямо по месту (рис.21):

 

 

 Рисунок 21

    Таким же образом мы изготавливаем и устанавливаем три оставшиеся угловые стропила.

 ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила. В первую очередь обязательно нужно поставить стойку упирающуюся в место соединения углового выноса с балкой перекрытия (см. рис. 22):

 

Рисунок 22

    Если длина пролёта перекрываемого угловым стропилом (его горизонтальная проекция) больше 7,5 метров, ставим ещё стойки примерно на расстоянии ¼ величины пролёта от верхней точки углового стропила. Если пролёт больше 9 метров, добавляем стойки посередине углового стропила. В нашем примере этот пролёт равен 5,2 метра.

 ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила вальм. В начале 8-го шага мы уже натянули шнурки для их замера.

   Делаем стропила таким образом – измеряем малкой угол нижнего запила «γ», вычисляем угол верхнего запила «δ»:

δ = 90° — γ

    Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Концы запиливаем по определённым нами углам. После этого верхний конец нужно ещё раз запилить (заострить его) с учётом угла «φ», который так же замеряем с помощью малки (см. рис.23):

 

 

 

 Рисунок 23

ШАГ 11: Добавляем выноса на углы. Самые крайние выноса, которые не достают до мауэрлата, делаем облегчёнными, из доски 50х200 мм (см. рис.24):

 

Рисунок 24

 ШАГ 12: Устанавливаем нарожники. Как изготавливать нарожники, я подробно описывал в первой статье про вальмовую крышу.  Здесь принцип абсолютно такой же, поэтому повторяться не буду (см. рис.25):

 

Рисунок 25

   К угловому стропилу нарожники крепим с помощью металлического уголка 135°, при необходимости подгибая его.

 После установки всех нарожников, нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку. Об этом мы уже много раз говорили.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и…

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику …

Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.

Вальмовая крыша — особенности конструкции

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид. Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Вальмовая крыша стропильная система состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные узлы вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Вальмовая крыша стропильная система — схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша

Пример дома с шатровой крышей

Вальмовая крыша стропильная система своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.

Угол наклона вальмовой крыши

При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.

В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.

Карта ветровых нагрузок регионов России

Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:

Правильный расчет площади вальмовой крыши

Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.

Расчет площади вальмовой крыши

Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.

Точно указав все параметры будущей крыши они помогут все просчитать с точность до квадратного метра.

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.

Соотношение угла ската крыши Поправочный коэффициент для угловых стропил  Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12 1.016 1.031
4:12 1.027 1.054
5:12 1.043 1.083
6:12 1.061 1.118
7:12 1.082 1.158
8:1 2 1.106 1.202
9:1 2 1.131 1.250
10:12 1.161 1.302
11:12 1.192 1.357
12:12 1.225 1.414

Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

Вальмовая крыша стропильная система

Монтаж стропил вальмовой крыши

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.

После того, как вальмовая крыша стропильная система усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.

При строительстве стропильной системы для обеспечения надежности конструкции важно следить за каждой деталью. Особенное внимание уделяют узлу крепления стропилины к мауэрлату. Именно в этом месте передается основная часть нагрузки на несущие стены. При этом важно не только как закрепить, что использовать, но и точность запила. Ведь если доска будет не полностью опираться, тогда она может сломаться и привести к обрушению крыши. В статье рассмотрим как запилить стропила и какие способы для этого существуют.

Разновидности крепления стропил

В зависимости от конструктивного решения, наличия внутренних стен и расчетной нагрузке применяют различные виды крепления. Каждое из них подразумевает собственный вариант подготовки стропил для стыковки с мауэрлатом. Ниже перечислены три основных способа крепления:

Последний вариант рассматривать не будем, так при его применении делать запилы не потребуется. Обычно его используют при устройстве крыши на домах из бруса. Он больше всего подходит, так как стены из дерева со временем дают усадку. Из-за этого стропильная система может изменить геометрию и появятся течи.

В остальных вариантах придется делать точные запилы. Понадобятся точные измерительные приборы, строительный карандаш и электрическая или бензопила.

Общие рекомендации

Прочности крыши зависит не только от того как правильно были сделаны запилы. Примите во внимание следующие советы:

  1. Для стропил подбирайте качественные материалы, так как, даже если сделаете точные запилы, брусок может не выдержать нагрузки. Тут нельзя экономить, так эта деталь принимает все нагрузки на себя.
  2. Места крепления с мауэрлатом должны быть без дефектов древесины, например, сучков. Хотя они и прочнее древесины, но вокруг образуются завихрения, которые при малейшей нагрузке ломаются.
  3. При устройстве крыши не стесняйтесь обращаться за помощью, так как это опасное и ответственное дело.

Грамотно выполненный узел примыкания стропильной ноги и мауэрлата гарантирует долгий срок службы конструкции.

Вырубка посадочного места

Важно понимать, что выполнить идеальный запил на строительной площадки невозможно. Причины могут быть разными: недостаток высокоточных инструментов, неравномерное положение мауэрлата, неудобная позиция и так далее. Поэтому относительно проектного значения, может измениться угол наклона ската. Тут, главное, сохранить единую линию положения стропил.

Самый простой способ сделать одинаковый запил на стропилах — использовать шаблон. Правда, не во всех случаях этот вариант подойдет, так часто крыши бывают неровными. Тогда придется рассчитывать угол и место вырубки на каждой стропиле индивидуально.

Для основы шаблона возьмите обрезок доски, кусок ДВП или фанеры, подойдет даже плотный картон. На заготовке проведите линию от нижнего края на расстоянии не больше третье часть ширины стропилины. Такую же черту необходимо провести на всех брусьях которые планируете подрезать. Дело в том, что глубже делать распил не рекомендуется из-за потери прочности. Далее, отметьте точки, в которых стропила будет прилегать к мауэрлату, сделайте перпендикулярную черту, относительно прошлой линии.

Теперь перейдем к изготовлению шаблона, определив углы вертикальной и горизонтальной части зарубки. Для этого приложите заготовку к торцу мауэрлата, сохранив уклон будущей крыши. Напротив угла должна быть точка пересечения линий, которые сделали до этого. Проведите линии треугольника и вырежьте получившийся шаблон.

Прежде чем переносить разметку на стропила проверьте точность готового изделия. Пройдитесь по крыше и проверьте степень примыкания по всей длине мауэрлата. При необходимости сделайте коррективы, но не стоит ожидать идеального варианта. Перепады в 2—3 миллиметра допустимы.

Далее, приложите шаблон к стропилам и перенесите разметку. Важно, чтобы распил был произведен на равном расстоянии от коньковой стороны. Первый пропил должен быть сделан поперек волокон.

Важна максимальная концентрация, чтобы не выйти за очерченные границы. Если не уверены в собственных силах, тогда воспользуйтесь ручным инструментом. Так вы снизите процент брака и время на переделку.

Второй срез выполняется топором, так как электропила может быть застопорена. Тут так же понадобится сноровка и сила. Важно проследить чтобы топор был довольно острым, тогда дело будет спориться лучше и можно избежать сколов.

Наконец, сверьте получившийся запил с шаблоном и при необходимости внесите поправки. После чего можно выполнить монтаж готовой стропильной ноги или сделать посадочные места на оставшихся деталях.

Подрезка для прямого стыка с мауэрлатом

Более простой вариант — сделать соединение встык. Для этого нужно определить место среза и угол его наклона. Для этой цели можно применить два варианта: теоретический и практический.

Для теоретического метода нужно хорошо разбираться в геометрии и на бумаге рассчитать нужный угол. Разделите расстояние от конька до карниза, на длину стропилы. Так, вы получите косинус требуемого угла. Для того чтобы перенести его на заготовку можно использовать либо торцовочную пилу, либо специальный угольник.

Если под рукой нет особого инструмента, изготовьте простой шаблон. Возьмите прочный материал, например, ДСП. На листе отметьте 500 мм по нижнему краю, затем определите тангенс требуемого угла и умножьте на отмеренную длину. Так, вы получите вторую сторону прямоугольного треугольника. Отметив все границы и вырезав заготовку, получите нужный угол. Запиленные детали можно сразу смонтировать или дождаться когда будет сделан весь комплект.

На практике можно легко сделать разметку отдельной стропилины, приложив ее к проектной позиции. Для этого выставьте брус так, чтобы его нижняя часть была заподлицо с мауэрлатом. Проведите горизонтальную линию от угла до нижней части стропилы, она должна быть строго параллельна стене. Теперь можно спокойно отпилить любым подручным инструментом и установить деталь. Оставшаяся часть послужит шаблоном для оставшихся стропил только в том случае, если основание ровное.

Знания геометрии помогают не только в определении угла запила стропильной ноги, но и в определение высоты крыши, длины отдельных элементов и так далее.

Практически всегда постройка крыши создает массу вопросов о том, какой именно конфигурации и конструкции должен быть каркас, чтобы обеспечить минимальное давление на кровлю и при этом не создавать дополнительных изгибающих нагрузок на стены дома. Чаще всего проблему прочности решают использованием вальмовых вариантов каркаса. Она сложнее в постройке, но дает ряд интересных преимуществ. Даже внешний вид вальмовой крыши более приятен глазу, в то время как обычный двухскатный вариант с прямыми фронтонами создает впечатление определенной незаконченности.

В чем секрет использования четырехскатных крыш

Строят крышу с вальмами не из-за красоты, хотя это тоже важно. Вальмовую крышу можно рассматривать, как усовершенствованный вариант обычной двухскатной конструкции. Вальмы – это две наклонные поверхности практически всегда треугольной формы. Применение вальмовых вставок превращает основные боковые скаты в равнобедренные трапеции, смыкающиеся основаниями на верхнем коньковом брусе.

Вальмовая крыша всегда более предпочтительна по ряду причин:

Важно! Стоимость и сложность постройки значительно выше обычных двухскатных вариантов, поэтому при отсутствии опыта и навыков потребуются пара опытных помощников и специалист, способный выполнить проверку прочности конструкции.

Основной трудностью в изготовлении вальм является даже не столько сложность самой конструкции, сколько необходимость очень тщательного соблюдения и точного выполнения всех размеров рядовых и накосных стропил. Поэтому в каждом конкретном случае изготовлению вальмовой крыши предшествует тщательная деталировка и расчет размеров. Насколько это непростое дело, можно судить по приведенному ниже фото. Поэтому иногда каркас вальмовой крыши предварительно собирают на ровной горизонтальной площадке с подгонкой размеров всех элементов.

Особенности привязки вальмовой крыши на коробку здания

Выбор конкретных параметров крыши всегда связан с розой ветров на участке, ориентацией дома относительно окружающих построек и древесных насаждений, количеством выпадающих снега и дождя. Кроме того, учитываются размеры дома и разновидность кровельных материалов, которым предполагается зашивать скаты кровли.

В зависимости от размеров коробки здания, угла наклона скатов специалистами используются несколько разновидностей установки каркаса вальмовой крыши на стены:

  1. Привязка стропил и силовых балок с опорой на мауэрлат стен. Это стандартный способ, простой и доступный для выполнения, укладка стропил на мауэрлат для вальмовой крыши в этом случае ничем не отличается от установки обычной двухскатной конструкции даже собственными силами;
  2. Комбинированный способ,при котором нижняя часть стропильных ног стоит на деревянном брусе мауэрлата, центральный коньковый брус и часть массы деревянного каркаса через вертикальные стойки опирается на деревянный лежень и внутреннюю стену постройки;
  3. Крепление каркаса крыши на балки перекрытия потолка. Наиболее сложный способ установки вальмовой крыши.

Важно! Если в конструкции крыши используется схема с висячими стропилами, например, в качестве навеса над крыльцом, входом в дом или над открытой террасой, вальмовая крыша в обязательном порядке крепится на мауэрлат.

Установка вальмовой крыши на мауэрлат

Принцип установки четырехскатной вальмовой крыши такой же, как и обычной двухскатной конструкции. В обязательном порядке нужно предусмотреть гидроизоляцию под брус мауэрлата, правильно выровнять опорную поверхность по горизонту. Такой способ крепления применяется в небольших домах с отсутствием внутренних капитальных стен, на которые можно перенести часть нагрузки от стропильных ног. Тем не менее даже в упрощенных схемах вальмовая крыша требует точного расчета размеров каждой из стропил.

Каркас крыши с вальмами отличается от обычной двухскатки наличием, так называемых диагональных стропильных ног, их положение и функции достаточно наглядны из приведенной схемы. Накосная стропильная балка вальмовой крыши упирается в наиболее прочное место — в угловое соединение двух стен. Поэтому важно правильно так соединить каждую пару диагональных балок между собой, и дополнительно с коньковым прогоном, чтобы срединная линия коньковой фермы была параллельной стенам здания,проекция линии на плоскость мауэрлата проходила точно через середины мауэрлатных поперечных брусьев.

В этом случае нагрузка от снега и ветра будет оптимально распределяться между всеми силовыми элементами каркаса и, главное, – равномерно передавать усилие через мауэрлат на кирпичную или бетонную кладку стен дома. Это предупредит отрыв отдельных шпилек или даже разрушение самого бруса мауэрлата. Если в проекте дома предусмотрено использование висячих стропил, угол подъема или наклона ската желательно выдержать в пределах 50-55о. Увеличение рекомендованных значений приведет не только к заметному удорожанию, но в отдельных случаях уменьшит полезное пространство под вылетом стропильных ног. Взамен хозяин получит хороший сход с крутого наклона вальмовой кровли снега, льда и воды.

Кроме диагональных элементов, в подобной схеме обязательно используются шпренгели – угловые перемычки мауэрлатной рамы, и могут применяться подкосы – боковые наклонные опоры, усиливающие жесткость стропильной ноги. Как и в двухскатной крыше, стропила в точке смыкания на коньковой балке соединяются шпильками и ригелями. Аналогичным способом сращивают попарно стыки пары накосных балок и подкосов.

Для формирования поверхности настила на вальмовой части крыши пространство между двумя диагональными стропильными ногами зашивают нарожными стропилами. Техника их установки на вальмовой плоскости сложнее, чем у рядовых балок, каждый элемент приходится подгонять в размер строго индивидуально. Зачастую даже тщательный расчет не дает ответа на вопрос, где и в какой размер выполнять точки врезки крепления, поэтому заготовки под нарожные балки приходится вымерять и вырезать с большим допуском.

Крыша с опорой на балки перекрытия

Не всегда вальмовую крышу можно опереть непосредственно на стены. Если кладка выполнена не из жесткого и прочного керамического или силикатного материала, использованы пеноблоки, газобетонные или арболитовые материалы, без опоры на балки перекрытия, скорее всего, не обойтись. Стены из подобных материалов не выдержат горизонтальной нагрузки от стропильных балок, и со временем верхняя часть кладки будет просто выдавливаться распирающим усилием от веса вальмовой крыши.

Такой способ дороже и сложнее, требует большого количества качественного соснового бруса под балку. Работы с укладкой балочного перекрытия тоже стоят дорого и потребуют специальной подъемной техники.

Что дает такой вариант привязки к стенам дома:

  1. В связи с большим весом вальмовой крыши приходится использовать балки из деревянного бруса, обладающего большой прочностью. Например, для пятиметровых балок используется брус 10х20 см. Такая балка укладывается с шагом 60-65см на предварительно подготовленный контур мауэрлата. Автоматически формируется плоскость зашивки под потолок и пол для мансарды на втором этаже;
  2. Набор балок увеличивает жесткость рамы мауэрлата под вальмовой крышей. Тем самым частично компенсируется распирающее усилие стропил;
  3. Каркас вальмовой крыши получает своего рода днище из уложенного соснового бруса, тем самым резко увеличивается жесткость конструкции, ее способность противостоять самым неблагоприятным нагрузкам от снега и ветра.

При укладке балок необходимо предусмотреть наличие вылета бруса за пределы стены. В продольном направлении это достигается путем укладки увеличенных на 1,5м брусьев, вдоль длинной стороны стен приходится дополнительно укладывать короткие метровые брусья. В результате по периметру стен дома получается своего рода «гребенка» из бруса, на который, собственно, и будут крепиться рядовые и нарожные стропильные элементы.

В центре системы уложенных балок устанавливается прямоугольная рама из двух вертикальных брусов 10х15см, на которые опирается коньковый прогон. Для усиления раму дополняют подкосами из доски сороковки.

Важно! Подобный вариант опоры коньковой балки допускается только при наличии внутренней опоры из колонн или капитальной кирпичной стены. В противном случае вес вальмовой крыши через раму проломит балки перекрытия.

В верней части каждой из стропил выполняется пропил паза 5*5см, с помощью которого стропильная нога опирается на конек. В нижней части стропила вальмовой крыши крепятся к выносу брусьев с помощью ригелей и коротких подпорок. Это значительно увеличит жесткость соединения ноги и бруса.

Далее выполняется обшивка выступающих концов бруса с помощью доски, и размечается место установки диагональных балок. Под накосные балки устанавливают диагональные врезки из бруса, на которые и будут опираться силовые элементы вальмы. Размер накосных балок и точки врезки измеряются по факту. Это нужно, чтобы скомпенсировать прогиб или подъем углов площадки из уложенного бруса.

Вторым важным моментом в разметке диагональных стропил является угол спила концов для плотного прилегания: в верхней части — к коньковой балке, в нижнем секторе — к распорке из бруса. В обязательном порядке диагональную балку усиливают вертикальной стойкой, опирающейся на брус в месте контакта со стеной.

На завершающем этапе устанавливают нарожные стропила по каждому из треугольных скатов вальмовой крыши. Плоскость зашивается сосновой доской или вагонкой, в зависимости от размеров конструкции.

Заключение

Конструкция вальмовой крыши только кажется сложной. Вполне по силам освоить ее изготовление своими руками, но потребуется опыт и определенные знания. Поэтому для первых пробных шагов лучше выбрать несложный и дешевый вариант дачного домика или хозяйственной постройки.

beton-stroyka.ru

Запил стропил односкатной крыши

Заманчивая простота крыши с единственным скатом вселяет мысли о возможности проявить себя на поприще успешного строителя. Сооружение незатейливой конструкции заключается в банальной укладке стропильных ног на опорные стенки. Никаких сложных узлов, мудреных и многочисленных состыковок. Однако даже в простейшем плотницком деле есть хитрости, требующие досконального изучения. Будущему исполнителю надо твердо знать, как производится крепление стопил односкатной крыши, чтобы исключить деформацию и повреждение элементов каркасной системы.

Традиционные «деревянные» заморочки

Схема стропильного каркаса односкатной крыши до предела проста. Представляет собой ряд параллельно уложенных досок или брусьев, опирающихся краями на две различающиеся по высоте стены. Для установки и крепления стропильных ног к строительной конструкции используется переходный элемент, выполненный из древесины.

В зависимости от типа обустраиваемой коробки и материала стен функцию переходного элемента выполняет:

Стропильные ноги и контактирующие с ними элементы сделаны из древесины, имеющей свойство изменять собственные размеры вслед за колебаниями влажностного фона и перепадами температуры. Весенней и осенней порой, особенно в дождливый период, длина стропильных ног будет несколько больше, чем засушливым летом и морозной зимой.

Представьте, что будет, если жестко закрепленная вверху и внизу стропилина увеличится в размерах. Появятся прорехи в гидроизоляции, разболтается крепеж, сдвинутся листы шифера, сместиться металлочерепица. К тому же прогиб и пучение каркаса крыши непременно отразятся на ее износостойкости.

Однако изменения линейных размеров стропилин – вовсе не главная закавыка деревянных стропильных систем. Неприятным сюрпризом, если его не учесть, станет осадка только что построенной коробки.

Наиболее ярко она проявляется у деревянных стен, но конструкциям из бетона и кирпича тоже весьма характерна. Вспомним, что односкатные крыши опираются на стенки разной высоты. Без расчетов можно понять, что просядут они на разные величины. Т.е. возникает угроза, что из-за разницы в просадке стен новенькая крыша не просто поменяет угол уклона. Появится вероятность нарушения узлов с крайне негативными разрушительными последствиями.

Несмотря на простоту односкатных крыш и близкое к горизонтали направление укладки стропилин, о перечисленных рисках забывать нельзя. Узлы, применяемые в крепление стропильных ног односкатной крыши, обязаны учитывать «капризы» древесины.

Работа разработчика собственного проекта односкатной крыши заключается в поиске верного решения трех важных задач, согласно которым:

Стропильные ноги односкатных крыш, возведенных над стенами равной высоты, относятся к разряду наслонных. Висячий тип применяется, если обустраиваемая коробка имеет стены равной высоты, и скат формируется стропильными треугольниками.

С креплением треугольников все понятно: горизонтальной стороной они устанавливаются на обвязку или мауэрлат, имеют с опорными элементами максимальную площадь состыковки, фиксируются обычным способом.

С наслонными стропильными ногами все гораздо сложнее. Устанавливаются они под углом к опорным элементам. Без обработки и подготовки к монтажу стропила имеют лишь две ненадежные точки соприкосновения с обвязкой или мауэрлатом.

Насколько бы не был мощным крепеж, двух точек совсем недостаточно для прочной посадки детали. Даже при незначительном воздействии такой скат банально съедет вниз вместе со сплошной обрешеткой и многослойным кровельным пирогом. Однако есть придуманные еще древними строителями методы, позволяющие избежать подобных передряг.

С целью предотвращения нежелательных перемещений увеличивают площадь контакта стропилины и опорного элемента, для этого производится:

В зависимости от вида и места отпиливания или торцовки врубки и запилы могут ограничивать и не ограничивать движение деревянной детали. Ограничения считаются относительными, потому что абсолютно жестких креплений в строительстве односкатных крыш нет. Специалисты классифицируют применяемые узлы по степеням свободы: от одной до четырех.

В сооружении крыш с одним скатом чаще всего фигурируют:

Наличие степеней свободы вовсе не означает, что стропилина сможет свободно вращаться и перемещаться в районе узла. Крепятся они довольно жестко, ведь им предстоит держать обрешетку, профнастил или иной вид покрытия, снежный покров.

Соединение проявит собственные возможности только в случае превышения нагрузки. Тогда стропильные ноги всего лишь переместятся и займут новое положение, а система останется без повреждений.

Любая схема односкатной крыши нам наглядно изображает наличие как минимум двух соединительных узлов. Разделим их условно на верхние и нижние. В сооружении стропильных крыш действует правило: если один из узлов закреплен жестко, то у второго должно быть больше возможностей для передвижения.

Проецируя и упрощая технологический принцип, можно сказать: если крепления в верхних узлах односкатной крыши выполнены жестко, то нижние соединения должны быть более свободны, чтобы обеспечить возможность смещения при превышении давления. И наоборот: если нижнее крепление практически неподвижно, то вверху стропилину нужно обеспечить неким резервом для передвижения и поворота.

Подробно об узлах односкатной крыши

После знакомства с теоретической стороной вопроса крепления стропилин односкатной крыши можно приступать к практическим исследованиям востребованных узловых схем. Отметим, что большинство проектов систем с единственным скатом рассчитано на установку стропилин, формирующих свесы за счет собственной длины. Однако при перекрытии больших пролетов бывает, что не хватает нормативных размеров пиломатериала. В этих случаях к стропилам пришиваются кобылки, создающие свес. Устанавливаются они сбоку к установленной ноге и на принцип формирования узла вообще не влияют.

Второй причиной использования кобылок в формировании свесов является слишком увесистая стропилина, которую весьма затруднительно поднимать и устанавливать. Третья предпосылка кроется в особенностях узловых креплений: если нижняя пятка устанавливается на ползун с отторцованным краем.

№ 1: Опора вверху и шарнирно-подвижный низ

Схему с жестко закрепленным верхом и относительно подвижным низом применяют в устройстве крыш над пристройками, в сооружении объектов с крутой крышей и значительной разницей между высотой опорных стенок.

Проще говоря, там, где верхний край стропилины упирается в деревянную балку, прогон или стену основного здания и пространства для движения ей не оставлено. Нижний узел в таких ситуациях рассчитывается на ползун, позволяющий слегка сместиться.

Алгоритм классического варианта с опиранием верха на прогон:

Тип крепежа выбираем, исходя из предполагаемой нагрузки. Верх удобнее зафиксировать уголками, низ — уголками, закрутив в них не более трех саморезов, или скользящими опорами. При необходимости нижний узел можно стабилизировать – пришить к стропильной ноге снизу опорный брусок.

Узел соединения с прогоном может быть оформлен несколько иначе: стропилина укладывается на балку с помощью врубки. Здесь паз выбирается строго по размеру материала. Но если необходимо повысить степень свободы, горизонтальная стенка врубки скашивается под незначительным углом, а нижний узел оснащается пришивной планкой.

№ 2: Верх и низ шарнирно-неподвижен

Схема применима при обустройстве коробок, стены которых уже прошли интенсивную усадку. Подходит для обособленных объектов. Верхний узел выполняется в виде треугольной врубки, нижний – в форме запила с зубом, упирающимся в мауэрлат.

Процесс строительства односкатной стропильной системы:

Если потребуется увеличить степень свободы, по аналогии с предыдущим методом вертикальную грань верхней врубки нужно будет слегка скосить. Угол врубки тогда окажется не 90º, а 95 — 97º. Опытные плотники несложные врубки делают непосредственно на объекте, перевернув заготовку вверх. Начинающим исполнителям не стоит подражать на первых этапах.

Шаблон стропилин применяется в строительстве крыш только тогда, когда нет сомнений в геометрических характеристиках коробки. В обратных ситуациях стропила примеряются и изготавливаются поштучно. Сначала устанавливаются крайние элементы системы, затем по натянутой между ними шнурке рядовые ноги.

Одна из вариаций на тему двух шарнирно-неподвижных узлов предполагает устройство вертикального запила вверху и врубки с зубом внизу. Работы по их устройству производятся следующим образом:

При увеличении размера (х) уклон крыши будет увеличиваться, при уменьшении сократиться.

№ 3: Свободный верх и шарнирно-неподвижный низ

Идеальная схема для сооружения односкатной крыши со стропилами, края которых выпускаются за стены. После некоторой корректировки может применяться в обустройстве пристроек.

Понятно, что подвижность с ее антагонистом – понятия относительные. Однако с прохладцей к ним относиться нельзя. Учитывать степень свободы узла требуется и в период проектирования, и при выборе крепежа. Недостача подвижности конструкции приведет к деформации, излишек будет способствовать неустойчивости.

№ 4: Подвижность обоих узлов крепления

Схему с двумя подвижными узлами можно применять в случае, если у обоих крепежных соединений не больше двух степеней свободы. Т.е. смешение по горизонтали исключают ограничительные приспособления, установленные вверху и внизу.

Рассмотрим пример, в котором стропила пристройки закладываются вверху в вырубленные в стене ниши. Значит, горизонтальное смещение исключено, возможен поворот и некоторое передвижение по вертикали. Низ посажен с помощью врубок, но в горизонтальном направлении ограничен металлическими уголками.

Действия строителя «односкатки» по шагам:

Способ устройства действителен при перекрытии пролетов до 4,5м. Если требуется перекрыть пролет побольше, стропилам понадобится группа поддержки в составе подкосов.

№ 5: Жесткое крепление к наклонной обвязке

Метод применяется в каркасном строительстве, потому что уложить опорный элемент под наклоном можно только на запиленные под углом стойки. Наклонно подпиливаются либо стойки самого каркаса, либо консольно-прогонной конструкции, устанавливаемой на коробку. В принципе, последний вариант вполне подходит для сооружения односкатной крыши по бетонным и кирпичным стенам.

Этапы устройства односкатной крыши по наклонной обвязке:

Без тени сомнений отнесем последний метод к наиболее простой категории. Из всех способов крепления стропил к обвязке и брусьям мауэрлата односкатной крыши этот самый располагающий к попыткам самостоятельной реализации.

Завершающие крепежные работы

После установки всего ряда стропильных ног проверяем проектное положение элементов, расстояния между ними. Прикладываем произвольную доску плашмя к каркасу ската, выявляем недочеты и исправляем огрехи. Затем крепим стропилины скобами или связками к стенам через одну в регионах со средней и низкой ветровой активностью. Фиксируем каждую ногу в областях с высокой ветровой нагрузкой.

Кобылки, если они запланированы к установке, изготавливают из материала с размерами наполовину меньшими, чем размеры стропильных ног. Пришивают их сбоку к стропилине. Длина пришиваемого участка в среднем 60-80см.

Видео для наглядного изучения процесса

Представленные методы и схемы крепежа стропилин односкатной крыши проверены практикой. Используются они чаще всего в «чистом виде». Однако некоторые корректировки согласно конкретным техническим условиям не исключены.

Залогом долговечности дома жилого типа или любого другого назначения станет безопасная и прочная кровля. Качество монтажа основывается на верном подборе материалов, крепежных элементов и технологии соединения узлов конструкции.

Варианты крепления

Какая бы ни была крыша, она предполагает наличие нескольких основных элементов, среди них можно выделить стропильный каркас, обрешетку и кровельный пакет. Что касается системы стропил, то она представляет собой основной опорный элемент крыши, который еще иногда называют скелетом. Обрешетка — это ребра, на которые устанавливается укрывной материал. Разновидности стропильных систем можно свести к двум основным классам, среди них висячие стропила и те, что называются наслонными.

Висячие стропила

Если вам необходимо произвести крепление стропил к мауэрлату, то важно знать, что первые из них могут быть висячими. Они образованы треугольным жестким сопряжением конструкции, которая имеет вид ферм. В их составе можно выделить брус и стропильные доски. Затяжки в этом случае убираются на мауэрлат. Последний представляет собой толстый опорный брус, который надежно закреплен сверху стены. В качестве его задачи выступает создание основы для профильного каркаса.

Наслонные стропила

Если необходимо произвести крепление стропил к мауэрлату, то нужно помнить о том, что первые из них могут быть наслонными. При этом брусья стропил, которые располагаются под углом, обладают двумя точками опоры на концах, а именно мауэрлатом и коньковым брусом. Последний опирается через промежуточные стойки на стену постройки, расположенную внутри. В качестве опоры может выступить и массивный продольный брус.

Варианты крепления стропил к мауэрлату

В качестве особенности строительного наклонного каркаса выступает то, что его составляющие могут иметь между собой подвижное и неподвижное соединение. Если речь идет о деревянной постройке, то в качестве мауэрлата выступает последний венец сруба или бруса, который относится к верхней обвязке стен. Если есть необходимость произвести крепление стропил к мауэрлату, то соединение верхних концов с коньком делают шарнирно-подвижным. Это касается и сопряжения нижней части. Такое требование обусловлено снижением возникающих внутренних напряжений, которые свойственны стропильному каркасу. Причиной таких напряжений выступают температурные колебания, деформации деревянных зданий, усадка дома, а также неравномерная нагрузка от снега и ветра. Если манипуляции под коньком производятся на значительной высоте, что не очень удобно, то предпочтительнее выбрать жесткое соединение стропильных досок. Для нижних концов при этом оставляется свобода перемещения.

Фиксация стропильной ноги

Когда есть необходимость осуществить крепление стропил к мауэрлату, то нижний узел, как правило, фиксируется одним из нижеперечисленных способов. Технология может быть распорной, она предполагает обустройство неподвижного узла соединения, в этом случае стропила упираются в основание бруса жестко. Соединение может быть скользящим. При этом стропило будет скользить по поверхности бруса, удерживаясь на нём исключительно с помощью крепежных элементов. Оба данных способа достаточно широко распространены и обладают своими особенностями.

Разновидности фиксации без запила и с его наличием

Крепление стропил к мауэрлату без запила применимо исключительно при скользящем сопряжении. Стропильная нога при этом будет свободно лежать своей кромкой на поверхности мауэрлата. В качестве крепежа в данном случае применяются уголки. Данный вариант крепления не считается совершенно надежным при больших нагрузках со стороны кровли. По этой причине его используют для перекрытия пролетов с незначительными габаритами. Для того чтобы обеспечить более надежное сопряжение составляющих нижнего узла, производят выпиливание блокирующего зуба-запила. Его можно выполнить по определенной технологии. Вместо запила в стропилах достаточно часто используются упорный брусок, который пробивается для прочности. Если было решено произвести крепление стропил к мауэрлату скобами, то запил следует выполнить в стропильной ноге, а не в мауэрлате. Это исключит деформирование и ослабление.

Разновидности крепежа

Крепление стропил к мауэрлату, фото которого представлено в статье, может осуществляться с помощью гвоздей и скоб, в качестве наиболее простого варианта выступает проволока-катанка, которую складывают в несколько рядов. Сегодня на рынке строительных материалов можно найти крепежные элементы различных видов. Гвозди, которые применяются в соединениях, исключают расшатывание крепежа. Однако для этого следует использовать крепёж с насечкой или так называемый крученый гвоздь. Если вы решили использовать болты и шурупы, под них важно подложить шайбы или пластины, изготовленные из стали. Это позволит предотвратить утапливание крепежных деталей.

Правила осуществления работ по креплению стропил

Если производится крепление стропил к мауэрлату односкатной крыши, то заготовка укладывается на коньковый брус ее верхним краем, тогда как нижний угол следует соединить с внутренним ребром мауэрлата. Используя отрезок доски, который выступает в качестве шаблона, необходимо очертить на поверхности стропил линию, которая располагается параллельно по отношению к верхней границе мауэрлата. Если будет делаться запил, то нужно с внутренней или наружной стороны разметить упорные зубы. Далее производится обрезание по линиям. Когда осуществляются запилы, следует соблюдать разметку углов для того, чтобы обеспечить плотное прилегание всех элементов деревянной конструкции. Когда производится крепление стропил к мауэрлату гвоздями, на следующем этапе нужно установить элемент на свое место. Теперь можно произвести фиксацию. Если используются гвозди, то их необходимо устанавливать под углом через стропильную доску в брус по два с обеих сторон. Если было решено применить скобы, то их установка осуществляется с внутренней стороны бруса примерно в центральную часть. Другой ее конец разворачивается на прямой угол в сторону стропил, а после забивается в них.

Альтернативное использование крепежа

Если производится крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши с использованием проволоки-катанки, то ее необходимо сложить в четыре ряда, сформировав хомут. С помощью него снаружи стропило прикручивается к мауэрлату. Наиболее часто сопряжение скобами или проволокой комбинируется с другими видами соединений, при этом вы получаете резервное крепление. Взамен проволоки можно использовать перфорированную монтажную ленту. Достаточно часто используются уголки. Они прикручиваются шурупами к верхней грани мауэрлата с обеих сторон от стропила, нужно укрепить уголки к нему. Для того чтобы обеспечить более внушительную надежность, уголки следует использовать с двумя рядами отверстий, а также ребром жесткости. Взамен уголков Вы можете применить специальные пластины, которые обладают разворотом концов на прямой угол.

Рекомендации по укреплению

Если производится крепление стропил к мауэрлату уголками, то можно использовать так называемые салазки. Они обладают скользящей пластиной. С их помощью можно обеспечить надежное сопряжение, которое компенсирует деформации. После того как будет выполнен монтаж нижнего узла, можно начинать соединение с коньковым брусом. Возведение кровли занимает половину всего времени, которое уходит на строительство дома. Материальные затраты на нее оказываются примерно такими же. Важно при этом не допустить даже самых мельчайших ошибок, которые могут стать источником весьма внушительных проблем при использовании системы.

Правила осуществления крепления

Если производится крепление стропил к мауэрлату в деревянном доме, то использовать следует исключительно качественные элементы. Экономия в данном случае недопустима, так как некачественные метизы не будут гарантировать создания долговечной и устойчивой кровли. Запилы, если они имеются, на стропилах нужно выполнять очень аккуратно, это позволит избежать необходимости монтажа дополнительных прокладок или вкладышей. Такие детали помогут обеспечить хорошее соединение, однако лучше всего обойтись без них. Это обусловлено тем, что со временем они способны деформироваться и вовсе выпасть. Это станет причиной ослабления всей конструкции. Стропила рекомендуется устанавливать именно на стальные пластины и уголки. Их лучше всего приобрести до начала проведения работ над крышей. Иначе придется останавливать монтаж на время, что продлит период проведения манипуляций. Однако можно использовать и другие виды креплений, которые были описаны выше. Но это будет только лишь временной мерой. Для установки бруса в качестве наиболее оптимального варианта выступают гвозди и саморезы. Для обустройства долговечной конструкции обязательно используются болтовые соединения по типу шпилек. При установке крыши специалисты рекомендуют использовать скользящие крепления. Такая технология хороша для сопряжения стропил с мауэрлатом. Подвижность конструкции выступает обязательным условием. Перед тем как зафиксировать стропила, необходимо подготовить специальные выемки. Они способны обеспечить плотное герметичное прилегание элементов. Для того чтобы выемки были одинаковыми, следует использовать шаблоны. Если скаты крыши сделаны под разным углом, в данном случае шаблоны должны изготавливаться отдельно. Если в конструкции есть запилы, то их глубина должна быть равна 1/4 ширины стропильной ноги. Для соблюдения этого параметра следует дополнительно осуществлять точные измерения.

Заключение

Когда производится крепление стропил к мауэрлату без запила, то важно обеспечить прочность и устойчивость крыши при воздействии сильного ветра. Важно позаботиться и о проблеме распирающего усилия, которое оказывает значительное влияние. Кровельная система должна собираться первоначально на земле. Эта подготовка считается необходимой. Все замеры можно будет сделать, а также произвести врезки в мауэрлате. В конечном итоге нужно подогнать и установить элементы на месте. Готовые части должны быть установлены на сооружение по очереди. Приобретая метизы, следует помнить о том, что их плохое качество может стать причиной не только перекосов, но и обрушения всей конструкции. Именно по этой же причине не рекомендуется использовать подкладочный материал, делая соединение максимально прочным, так как оно не будет расшатываться со временем и не станет предполагать необходимости проведения ремонта.

Декабрь 27, 2016

Намечается строительство кровли, нужна простая конструкция с хорошими характеристиками прочности и надежности? В таком случае отличным вариантом станет односкатная кровля. Она сделает ваш дом, гараж, пристройку или другую конструкцию по-своему оригинальной. Кроме того, стропильная система односкатной крыши несложная в монтаже. Выполнить её можно не имея строительного опыта.

Почему именно односкатная

Конструкция кровли из 1 ската имеет такие преимущества:

Как и любая другая конструкция, односкатная крыша имеет несколько минусов:

Расчет конструкции

Стропильная система односкатной крыши, по сути, состоит из стропильных ног наслонного типа. Крепить стропила нужно параллельно друг другу. Стропила же, в свою очередь, имеют опору на две точки. В основном ими выступают несущие стены здания.

Создание угла наклона ската

Необходимый угол уклона ската достигается некоторыми способами:

Определяем сторону ската кровли

Нередко возникает вопрос, в какую сторону определить скат крыши? В случае с пристройкой к дому особых вариантов нет. Скат делается в направлении от здания для обеспечения свободного стока воды при ливнях.

Если же планируется отдельная постройка, то тут можно выбрать сторону. В основном расположение ската делают на заднюю часть здания. Хотя бывают случаи, когда скат производят на фасадную сторону. В такой ситуации выбор полагается, основываясь на дизайнерский стиль здания, территориальные особенности участка, с какой стороны удобней проложить систему коммуникаций и тому подобное.

Но в таком случае также не следует упускать некоторые нюансы:

Крутизна скатов

Если идет речь об односкатной кровле, то в большинстве случаев выбирают угол не до 30 градусов. Такой выбор объясняется тем, что кровля сильно уязвима с фасадной стороны постройки к ветровой нагрузке. Хотя наклон ската и стараются соорудить с ветреной стороны, но это не исключает присутствие ветра со стороны фасада. Поэтому крутой угол наклона создает высокую силу подъёма. При сильном ветре на конструкцию кровли ложится высокая нагрузка.

Скат ниже 10 градусов является также неприемлемым, так как сразу возрастают нагрузки на систему стропил во время снегопада. С началом оттепели на краю кровли появляется ледяная корка, препятствующая свободному сходу талой воды.

Немаловажным является для определения угла ската материал кровельного покрытия. Ведь для разных материалов также указывается производителем свой угол ската.

В зависимости от материала можно выделить некоторые стандартные величины угла ската:

Монтаж

При строительстве односкатной крыши своими руками для верной и надежной установки нужно пользоваться чертежами и подробной инструкцией, где будут указаны все размеры и количество нужного материала. Чертеж-схему можно создать самому или же найти в интернете готовый образец. Также можно заказать его у профессионалов строительства.

Перед началом стройки нужно выбрать вентилируемой или не вентилируемой тип кровли. Первая отлично подходит для жилого помещения, так как вентиляция обеспечивает комфортный микроклимат внутри здания. Все это достигается с помощью промежутков между гидроизоляционными материалами. Второй тип подходит для сооружения террасы или складского помещения.

Сооружение стропил при односкатной крыше

Стропильная система односкатной кровли предполагает пару популярных способов ее монтажа:

При возведении стропил понадобятся дополнительные опоры и подкосы. Количество таких дополняющих элементов зависит от:

Шаг стропил

Расстояние между стропилами можно определить по коробке, на которой возводится кровля. Чтобы расстояние между стропилами было одинаковое, скаты, на которые опираются стропильные ноги, делятся на равные участки. В зависимости от устанавливаемых материалов можно выделить некоторые величины:

Также на расстояние между стропилами имеет влияние тип утеплителя. Рекомендуется, чтобы слой теплоизоляции жестко устанавливался между стропилинами. После установки стропильной системы можно перейти к мауэрлату. Он поможет распределить нагрузку на стены.

Нюансы монтажа мауэрлата

Мауэрлат – дополняющий элемент любой кровли. На него устанавливается нижний край стропила. Его крепление производят к несущей стене или между балками системы стропил. Для крепления мауэрлата необходимо использовать арматуру, если стены дома из пористого материала, прожженную проволоку, если стены кирпичные, анкерные болты для деревянного дома.

Чтобы продлить срок службы мауэрлата необходимо установить его на гидроизоляционный слой.

Балки перекрытия, их установка

Кроме мауэрлата для некоторых конструкций односкатных кровель подразумевается монтаж балок перекрытия. На них опираются стропильные ноги. Такие балки монтируют с шагом подобным стропильной системе. Крепление стропила к мауэрлату всегда производится с помощью запила. Зазор меж стропилом и мауэрлатом сводится к минимуму.

При стропильной системе более 4.5 метра устанавливаются подстропильные ноги. Они придают прочность и исключат прогиб бруса стропила. Место установки зависит от ширины пролетов. Односкатная кровля огромной площади без исключений должна включать подстропильные ноги. В противном случае грозит ее поломка или обвал.

Нужно помнить при увеличении шага между стропилами придется уменьшать шаг обрешетки или делать ее сплошной.

Основные советы

Монтируя односкатную кровлю, не забывайте про некоторые нюансы:

Пример конструкции односкатного гаража

Стены построены из пеноблока. Первым делом нужно установить мауэрлат. При односкатной крыше это 2 бруса уложенные на стенах разной высоты.

Поэтапная схема возведения системы стропил состоит:

Простейшая схема конструкции гаража выполнена. Следующими шагами будет установка обрешетки и настил кровельного материала.

В отличие от двухскатного варианта, односкатная кровля используется в строительстве жилых домов значительно реже, можно сказать, даже неохотно. Прежде всего, из-за внешней угловатости и чрезмерной простоты. Жилой дом под такой крышей выглядит не очень привлекательно. Исключением могут быть авторские проекты дизайна коттеджей с несколькими разноуровневыми односкатными крышами, выглядят они очень красиво, но достаточно сложны и требуют немалых усилий при практической реализации.

В чем особенность односкатной крыши

Такая система проще и доступнее в изготовлении своими руками, ее достаточно просто собрать для гаража или склада. Зачастую односкатная крыша является наиболее простым и эффективным решением для обустройства простых вспомогательных или хозяйственных помещений, например, для изготовления кровли на кирпичной пристройке к дому.

К достоинствам односкатной крыши можно отнести следующие позиции:

Благодаря минимальным требованиям к качеству и размерам пиломатериалов, из которых строится стропильная система односкатной крыши, простому монтажу стропил и кровельного пакета, такой способ обустройства крыши практически является незаменимым для возведения любых подсобных построек.

Особенности применения односкатной крыши

Кроме перечисленных достоинств и простоты устройства, односкатная система стропил имеет свою специфику, которую следует учитывать при планировании параметров кровли:

  1. Во-первых, для односкатной крыши большой площади очень сложно делать стропильную систему с уклоном ската более 26о из-за большой высоты фронтона. Например,при максимально допустимом наклоне стропил разница в высоте двух стен на пролете в 6 мсоставит целых 2,4 м;
  2. Во-вторых, небольшой угол наклона ската приводит к малоэффективному удалению снега и воды, что может создавать очень большую нагрузку на стропила и несущие элементы крыши при большом слое снега. Поэтому для односкатной крыши в качестве кровельного материала рекомендуют использовать профнастил с гладкой поверхностью;
  3. В-третьих, если односкатная крыша устанавливается на отдельно стоящем здании, фронтон со стороны поднятого края крыши чаще всего зашивают доской и заклеивают полимерной пленкой с наружной отделкой пластиковой вагонкой. Делается это для того, чтобы избежать затекания дождевой и талой воды под стропила крыши. Можно заложить фронтонную нишу кирпичом или гипсоблоком, при условии, что превышение высокой части стены над остальными составляет не более 60 см.

Совет! Наиболее предпочтительным способом обустройства односкатной крыши будет вариант пристройки к капитальной стене готового здания.

Конструкция стропил для односкатной крыши

Существует три основных способа установки стропил на крыше. По конфигурации построения стропил они имеют очень много общего, основное отличие заключается в способе компенсации вертикальных нагрузок на стропило.

Установка стропильной системы из коротких балок

При величине пролета, не превышающей 4,5 м, стропила могут изготавливаться из бруса или доски сечением 50х100 мм и устанавливаться с опорой на верхний и нижний ряд мауэрлата. Если мауэрлат уложен в нишу ниже верхней кромки стены, то верхний край стропил подрезается по вертикали, и запиливается углом опорная поверхность доски для опоры на мауэрлатном брусе. В этом случае стык между торцом стропила и поверхностью стены необходимо закрывать накладным карнизным элементом.

Если стропило опирается на мауэрлат, уложенный на верхнюю плоскость стены, в этом случае край стропильной балки также запиливается под опору на брус, но вертикальный срез торца выполняется под плоскость стены. После выравнивания стропил крыши вертикальная плоскость среза закрывается пленкой и зашивается доской. В обоих случаях стропильные балки пришиваются скобами или стальной лентой непосредственно к доске мауэрлата.

Нижний край стропила может устанавливаться с упором в каменную кладку стены. Для обустройства свеса к стропилам могут пришивать «кобылки», а саму балку упирают в угол мауэрлата и фиксируют проволочной петлей на внутренней поверхности стен или доски потолочного перекрытия. Обычно такой вариант применяют для кровельного покрытия из профнастила или битумной черепицы, как на рисунке.

Устройство крыши из длинномерных стропил

Более сложным вариантом сборки односкатной крыши является система с большой длиной пролета. При длине потолочного перекрытия до 6-ти метров достаточно подпереть стропильные балки дополнительными опорами. Подстропильная нога крепится к доске стропила стальной накладкой и саморезами без врезки.

При длине пролета более шести метров потребуется, как минимум, одна промежуточная опора на внутреннюю стену или усиленную балку в потолочном перекрытии. При большом пролете промежуточных стоек может быть две или три. В этом случае в поперечном направлении к скату крыши под стропила укладывают дополнительный брус прогона, выравнивающий плоскость кровли. Каждый прогон устанавливают на вертикальной стойке и усиливают подстропильными ногами и схваткой.

Установка простой стропильной системы на поперечных фермах-рамах

Самой распространенной схемой построения каркаса из сборных стропил можно назвать вариант с опорой стропильных балок на сборных фермах. В предыдущих вариантах установка и крепление стропил односкатной крыши выполнялось на основе двух стен разной высоты. Это давало определенные преимущества. Из-за высокой жесткости и прочности кирпичных стен при обустройстве кровли проблем, связанных с возникновением сдвигающего бокового усилия, не возникало, поэтому конструкция односкатной крыши компоновалась только для вертикальных нагрузок.

На практике такие идеальные условия возникают только при выполнении пристройки к готовой кирпичной стене капитального здания. Гораздо чаще требуется собрать односкатную крышу на кирпичной или шлакоблочной коробке гаража или бани с одинаковой высотой всех стен. В этом случае система стропил крыши будет более уязвима для сдвигающего усилия от ветровой нагрузки.

В данном варианте для сборки каркаса крыши применяются наслонные стропильные балки, уложенные на две сборные фермы или рамы. Одна из них совмещена с главным фронтоном постройки, вторая ферма установлена посредине, на капитальной внутренней стене здания. Вся конструкция кровли установлена на уложенной обвязке из 50-ти миллиметровой доски, выполняющей роль мауэрлата. Доска крепится к кирпичу стены с помощью проволоки, стальной ленты и заборных дюбелей. Получается прочное и достаточно гибкое крепление.

Сначала изготавливают первую опорную раму. Первая ферма собирается из вертикальных стоек, закрепленных к основанию мауэрлата с помощью распорных металлических уголков. Это наиболее трудоемкий и ответственный момент работы, требуется выровнять верхнюю опорную планку рамы строго по горизонту, от этого зависит, насколько ровным получится скат крыши.

Прежде чем приступать к сборке второй рамы, необходимо собрать две эталонные стропильные балки на земле. Как обычно, длинные стропила получают сращиванием двух коротких с помощью набивки поверх половинок третьего куска. Оба стропила выкладывают по краям, одним концом на первую ферму, вторым концом на доску мауэрлата с противоположной стороны, и тщательно регулируют угол наклона обоих стропил.

Далее, ориентируясь по высоте установленных эталонных стропил, собирают вторую опорную ферму-раму, расположенную в центральной части коробки. На следующем этапе фронтон первой рамы зашивается доской, устанавливаются распорные балки и ветровые доски, как на фото. Это обеспечит высокую жесткость обеих рам, даже при сильном лобовом ветре. В этом заключается специфика создания крыши на рамах повышенной жесткости.

Наслонные стропила крепятся к доске обвязки с помощью стальных скоб и проволочных петель. При желании можно использовать, как крепеж для стропильной системы, болтовое соединение. Одно из преимуществ наслонных стропил состоит в простом способе их сращивания из двух более коротких досок. Чаще всего выполняется укладка двух частей стропильной балки на несущие фермы-рамы, после чего две половинки просто сбиваются между собой гвоздями. Каждая из стропил тщательно выравнивается по двум точкам – срединной опорной раме и нижней точке опоры на обвязке. Далее остается забить гвоздями 100 мм, уложенные и отрегулированные балки стропил.

Перед выполнением обрешетки зашиваются доской боковые фронтоны крыши. Это придает всей конструкции необходимую жесткость и прочность. Часть стропил оформляют в виде нижнего и верхнего свесов. Торцевые поверхности стропильных досок подбивают карнизной доской и зашивают вагонкой нижнюю часть карниза-поднебесник. На следующем этапе необходимо связать стропила досками обрешетки, их укладывают на балки и прибивают в шахматном порядке. Остается уложить потолочное перекрытие и кровельный материал.

Различные варианты сборки крепления стропил на односкатной крыше

Кроме приведенного варианта сборки каркаса под односкатную крышу, на практике зачастую применяются более простые и доступные способы крепления стропильной системы.

Например, при сборке садового домика из бруса достаточно просто уложить стропильные балки с определенным шагом на фронтон и верхнюю балку задней стены домика. При этом стропила, помимо опорной конструкции для кровли, играют роль элемента жесткости для всего дома.

Достаточно просто собирается конструкция односкатной крыши для деревянной пристройки к дому из бруса. Верхний край ската устанавливается на балку, которая опирается на вертикальные стойки, прибитые к стене дома. Из фото видно, что нижняя опорная балка для стропил крыши устанавливается на вертикальных стойках, вся конструкция оформляется в виде рамы с дополнительными фронтальными ребрами жесткости. Каждая из стропил имеет запил под опорную поверхность несущих балок.

В некоторых случаях, например, при пристройке гаража к капитальной стене, для крепления стропил можно использовать торцы балок потолочного перекрытия, как на фото. В этом случае стропило жестко крепится с помощью пары стальных уголков к выступающей торцевой части бруса.

Заключение

Установка стропил для односкатной крыши не сложнее, чем сборка каркаса под двухскатную кровлю. При наличии опыта работы с пространственными конструкциями из дерева, по типу садового домика или сарая собственной постройки, изготовить крышу для пристройки к дому вполне по силам даже начинающему плотнику.

beton-stroyka.ru

Как запиливать стропила на односкатную крышу?

Заманчивая простота крыши с единственным скатом вселяет мысли о возможности проявить себя на поприще успешного строителя. Сооружение незатейливой конструкции заключается в банальной укладке стропильных ног на опорные стенки. Никаких сложных узлов, мудреных и многочисленных состыковок. Однако даже в простейшем плотницком деле есть хитрости, требующие досконального изучения. Будущему исполнителю надо твердо знать, как производится крепление стопил односкатной крыши, чтобы исключить деформацию и повреждение элементов каркасной системы.

Традиционные «деревянные» заморочки

Схема стропильного каркаса односкатной крыши до предела проста. Представляет собой ряд параллельно уложенных досок или брусьев, опирающихся краями на две различающиеся по высоте стены. Для установки и крепления стропильных ног к строительной конструкции используется переходный элемент, выполненный из древесины.

В зависимости от типа обустраиваемой коробки и материала стен функцию переходного элемента выполняет:

Стропильные ноги и контактирующие с ними элементы сделаны из древесины, имеющей свойство изменять собственные размеры вслед за колебаниями влажностного фона и перепадами температуры. Весенней и осенней порой, особенно в дождливый период, длина стропильных ног будет несколько больше, чем засушливым летом и морозной зимой.

Представьте, что будет, если жестко закрепленная вверху и внизу стропилина увеличится в размерах. Появятся прорехи в гидроизоляции, разболтается крепеж, сдвинутся листы шифера, сместиться металлочерепица. К тому же прогиб и пучение каркаса крыши непременно отразятся на ее износостойкости.

Однако изменения линейных размеров стропилин – вовсе не главная закавыка деревянных стропильных систем. Неприятным сюрпризом, если его не учесть, станет осадка только что построенной коробки.

Наиболее ярко она проявляется у деревянных стен, но конструкциям из бетона и кирпича тоже весьма характерна. Вспомним, что односкатные крыши опираются на стенки разной высоты. Без расчетов можно понять, что просядут они на разные величины. Т.е. возникает угроза, что из-за разницы в просадке стен новенькая крыша не просто поменяет угол уклона. Появится вероятность нарушения узлов с крайне негативными разрушительными последствиями.

Несмотря на простоту односкатных крыш и близкое к горизонтали направление укладки стропилин, о перечисленных рисках забывать нельзя. Узлы, применяемые в крепление стропильных ног односкатной крыши, обязаны учитывать «капризы» древесины.

Работа разработчика собственного проекта односкатной крыши заключается в поиске верного решения трех важных задач, согласно которым:

Стропильные ноги односкатных крыш, возведенных над стенами равной высоты, относятся к разряду наслонных. Висячий тип применяется, если обустраиваемая коробка имеет стены равной высоты, и скат формируется стропильными треугольниками.

С креплением треугольников все понятно: горизонтальной стороной они устанавливаются на обвязку или мауэрлат, имеют с опорными элементами максимальную площадь состыковки, фиксируются обычным способом.

С наслонными стропильными ногами все гораздо сложнее. Устанавливаются они под углом к опорным элементам. Без обработки и подготовки к монтажу стропила имеют лишь две ненадежные точки соприкосновения с обвязкой или мауэрлатом.

Насколько бы не был мощным крепеж, двух точек совсем недостаточно для прочной посадки детали. Даже при незначительном воздействии такой скат банально съедет вниз вместе со сплошной обрешеткой и многослойным кровельным пирогом. Однако есть придуманные еще древними строителями методы, позволяющие избежать подобных передряг.

С целью предотвращения нежелательных перемещений увеличивают площадь контакта стропилины и опорного элемента, для этого производится:

В зависимости от вида и места отпиливания или торцовки врубки и запилы могут ограничивать и не ограничивать движение деревянной детали. Ограничения считаются относительными, потому что абсолютно жестких креплений в строительстве односкатных крыш нет. Специалисты классифицируют применяемые узлы по степеням свободы: от одной до четырех.

В сооружении крыш с одним скатом чаще всего фигурируют:

Наличие степеней свободы вовсе не означает, что стропилина сможет свободно вращаться и перемещаться в районе узла. Крепятся они довольно жестко, ведь им предстоит держать обрешетку, профнастил или иной вид покрытия, снежный покров.

Соединение проявит собственные возможности только в случае превышения нагрузки. Тогда стропильные ноги всего лишь переместятся и займут новое положение, а система останется без повреждений.

Любая схема односкатной крыши нам наглядно изображает наличие как минимум двух соединительных узлов. Разделим их условно на верхние и нижние. В сооружении стропильных крыш действует правило: если один из узлов закреплен жестко, то у второго должно быть больше возможностей для передвижения.

Проецируя и упрощая технологический принцип, можно сказать: если крепления в верхних узлах односкатной крыши выполнены жестко, то нижние соединения должны быть более свободны, чтобы обеспечить возможность смещения при превышении давления. И наоборот: если нижнее крепление практически неподвижно, то вверху стропилину нужно обеспечить неким резервом для передвижения и поворота.

Подробно об узлах односкатной крыши

После знакомства с теоретической стороной вопроса крепления стропилин односкатной крыши можно приступать к практическим исследованиям востребованных узловых схем. Отметим, что большинство проектов систем с единственным скатом рассчитано на установку стропилин, формирующих свесы за счет собственной длины. Однако при перекрытии больших пролетов бывает, что не хватает нормативных размеров пиломатериала. В этих случаях к стропилам пришиваются кобылки, создающие свес. Устанавливаются они сбоку к установленной ноге и на принцип формирования узла вообще не влияют.

Второй причиной использования кобылок в формировании свесов является слишком увесистая стропилина, которую весьма затруднительно поднимать и устанавливать. Третья предпосылка кроется в особенностях узловых креплений: если нижняя пятка устанавливается на ползун с отторцованным краем.

№ 1: Опора вверху и шарнирно-подвижный низ

Схему с жестко закрепленным верхом и относительно подвижным низом применяют в устройстве крыш над пристройками, в сооружении объектов с крутой крышей и значительной разницей между высотой опорных стенок.

Проще говоря, там, где верхний край стропилины упирается в деревянную балку, прогон или стену основного здания и пространства для движения ей не оставлено. Нижний узел в таких ситуациях рассчитывается на ползун, позволяющий слегка сместиться.

Алгоритм классического варианта с опиранием верха на прогон:

Тип крепежа выбираем, исходя из предполагаемой нагрузки. Верх удобнее зафиксировать уголками, низ — уголками, закрутив в них не более трех саморезов, или скользящими опорами. При необходимости нижний узел можно стабилизировать – пришить к стропильной ноге снизу опорный брусок.

Узел соединения с прогоном может быть оформлен несколько иначе: стропилина укладывается на балку с помощью врубки. Здесь паз выбирается строго по размеру материала. Но если необходимо повысить степень свободы, горизонтальная стенка врубки скашивается под незначительным углом, а нижний узел оснащается пришивной планкой.

№ 2: Верх и низ шарнирно-неподвижен

Схема применима при обустройстве коробок, стены которых уже прошли интенсивную усадку. Подходит для обособленных объектов. Верхний узел выполняется в виде треугольной врубки, нижний – в форме запила с зубом, упирающимся в мауэрлат.

Процесс строительства односкатной стропильной системы:

Если потребуется увеличить степень свободы, по аналогии с предыдущим методом вертикальную грань верхней врубки нужно будет слегка скосить. Угол врубки тогда окажется не 90º, а 95 — 97º. Опытные плотники несложные врубки делают непосредственно на объекте, перевернув заготовку вверх. Начинающим исполнителям не стоит подражать на первых этапах.

Шаблон стропилин применяется в строительстве крыш только тогда, когда нет сомнений в геометрических характеристиках коробки. В обратных ситуациях стропила примеряются и изготавливаются поштучно. Сначала устанавливаются крайние элементы системы, затем по натянутой между ними шнурке рядовые ноги.

Одна из вариаций на тему двух шарнирно-неподвижных узлов предполагает устройство вертикального запила вверху и врубки с зубом внизу. Работы по их устройству производятся следующим образом:

При увеличении размера (х) уклон крыши будет увеличиваться, при уменьшении сократиться.

№ 3: Свободный верх и шарнирно-неподвижный низ

Идеальная схема для сооружения односкатной крыши со стропилами, края которых выпускаются за стены. После некоторой корректировки может применяться в обустройстве пристроек.

Понятно, что подвижность с ее антагонистом – понятия относительные. Однако с прохладцей к ним относиться нельзя. Учитывать степень свободы узла требуется и в период проектирования, и при выборе крепежа. Недостача подвижности конструкции приведет к деформации, излишек будет способствовать неустойчивости.

№ 4: Подвижность обоих узлов крепления

Схему с двумя подвижными узлами можно применять в случае, если у обоих крепежных соединений не больше двух степеней свободы. Т.е. смешение по горизонтали исключают ограничительные приспособления, установленные вверху и внизу.

Рассмотрим пример, в котором стропила пристройки закладываются вверху в вырубленные в стене ниши. Значит, горизонтальное смещение исключено, возможен поворот и некоторое передвижение по вертикали. Низ посажен с помощью врубок, но в горизонтальном направлении ограничен металлическими уголками.

Действия строителя «односкатки» по шагам:

Способ устройства действителен при перекрытии пролетов до 4,5м. Если требуется перекрыть пролет побольше, стропилам понадобится группа поддержки в составе подкосов.

№ 5: Жесткое крепление к наклонной обвязке

Метод применяется в каркасном строительстве, потому что уложить опорный элемент под наклоном можно только на запиленные под углом стойки. Наклонно подпиливаются либо стойки самого каркаса, либо консольно-прогонной конструкции, устанавливаемой на коробку. В принципе, последний вариант вполне подходит для сооружения односкатной крыши по бетонным и кирпичным стенам.

Этапы устройства односкатной крыши по наклонной обвязке:

Без тени сомнений отнесем последний метод к наиболее простой категории. Из всех способов крепления стропил к обвязке и брусьям мауэрлата односкатной крыши этот самый располагающий к попыткам самостоятельной реализации.

Завершающие крепежные работы

После установки всего ряда стропильных ног проверяем проектное положение элементов, расстояния между ними. Прикладываем произвольную доску плашмя к каркасу ската, выявляем недочеты и исправляем огрехи. Затем крепим стропилины скобами или связками к стенам через одну в регионах со средней и низкой ветровой активностью. Фиксируем каждую ногу в областях с высокой ветровой нагрузкой.

Кобылки, если они запланированы к установке, изготавливают из материала с размерами наполовину меньшими, чем размеры стропильных ног. Пришивают их сбоку к стропилине. Длина пришиваемого участка в среднем 60-80см.

Видео для наглядного изучения процесса

Представленные методы и схемы крепежа стропилин односкатной крыши проверены практикой. Используются они чаще всего в «чистом виде». Однако некоторые корректировки согласно конкретным техническим условиям не исключены.

Декабрь 27, 2016

Намечается строительство кровли, нужна простая конструкция с хорошими характеристиками прочности и надежности? В таком случае отличным вариантом станет односкатная кровля. Она сделает ваш дом, гараж, пристройку или другую конструкцию по-своему оригинальной. Кроме того, стропильная система односкатной крыши несложная в монтаже. Выполнить её можно не имея строительного опыта.

Почему именно односкатная

Конструкция кровли из 1 ската имеет такие преимущества:

Как и любая другая конструкция, односкатная крыша имеет несколько минусов:

Расчет конструкции

Стропильная система односкатной крыши, по сути, состоит из стропильных ног наслонного типа. Крепить стропила нужно параллельно друг другу. Стропила же, в свою очередь, имеют опору на две точки. В основном ими выступают несущие стены здания.

Создание угла наклона ската

Необходимый угол уклона ската достигается некоторыми способами:

Определяем сторону ската кровли

Нередко возникает вопрос, в какую сторону определить скат крыши? В случае с пристройкой к дому особых вариантов нет. Скат делается в направлении от здания для обеспечения свободного стока воды при ливнях.

Если же планируется отдельная постройка, то тут можно выбрать сторону. В основном расположение ската делают на заднюю часть здания. Хотя бывают случаи, когда скат производят на фасадную сторону. В такой ситуации выбор полагается, основываясь на дизайнерский стиль здания, территориальные особенности участка, с какой стороны удобней проложить систему коммуникаций и тому подобное.

Но в таком случае также не следует упускать некоторые нюансы:

Крутизна скатов

Если идет речь об односкатной кровле, то в большинстве случаев выбирают угол не до 30 градусов. Такой выбор объясняется тем, что кровля сильно уязвима с фасадной стороны постройки к ветровой нагрузке. Хотя наклон ската и стараются соорудить с ветреной стороны, но это не исключает присутствие ветра со стороны фасада. Поэтому крутой угол наклона создает высокую силу подъёма. При сильном ветре на конструкцию кровли ложится высокая нагрузка.

Скат ниже 10 градусов является также неприемлемым, так как сразу возрастают нагрузки на систему стропил во время снегопада. С началом оттепели на краю кровли появляется ледяная корка, препятствующая свободному сходу талой воды.

Немаловажным является для определения угла ската материал кровельного покрытия. Ведь для разных материалов также указывается производителем свой угол ската.

В зависимости от материала можно выделить некоторые стандартные величины угла ската:

Монтаж

При строительстве односкатной крыши своими руками для верной и надежной установки нужно пользоваться чертежами и подробной инструкцией, где будут указаны все размеры и количество нужного материала. Чертеж-схему можно создать самому или же найти в интернете готовый образец. Также можно заказать его у профессионалов строительства.

Перед началом стройки нужно выбрать вентилируемой или не вентилируемой тип кровли. Первая отлично подходит для жилого помещения, так как вентиляция обеспечивает комфортный микроклимат внутри здания. Все это достигается с помощью промежутков между гидроизоляционными материалами. Второй тип подходит для сооружения террасы или складского помещения.

Сооружение стропил при односкатной крыше

Стропильная система односкатной кровли предполагает пару популярных способов ее монтажа:

При возведении стропил понадобятся дополнительные опоры и подкосы. Количество таких дополняющих элементов зависит от:

Шаг стропил

Расстояние между стропилами можно определить по коробке, на которой возводится кровля. Чтобы расстояние между стропилами было одинаковое, скаты, на которые опираются стропильные ноги, делятся на равные участки. В зависимости от устанавливаемых материалов можно выделить некоторые величины:

Также на расстояние между стропилами имеет влияние тип утеплителя. Рекомендуется, чтобы слой теплоизоляции жестко устанавливался между стропилинами. После установки стропильной системы можно перейти к мауэрлату. Он поможет распределить нагрузку на стены.

Нюансы монтажа мауэрлата

Мауэрлат – дополняющий элемент любой кровли. На него устанавливается нижний край стропила. Его крепление производят к несущей стене или между балками системы стропил. Для крепления мауэрлата необходимо использовать арматуру, если стены дома из пористого материала, прожженную проволоку, если стены кирпичные, анкерные болты для деревянного дома.

Чтобы продлить срок службы мауэрлата необходимо установить его на гидроизоляционный слой.

Балки перекрытия, их установка

Кроме мауэрлата для некоторых конструкций односкатных кровель подразумевается монтаж балок перекрытия. На них опираются стропильные ноги. Такие балки монтируют с шагом подобным стропильной системе. Крепление стропила к мауэрлату всегда производится с помощью запила. Зазор меж стропилом и мауэрлатом сводится к минимуму.

При стропильной системе более 4.5 метра устанавливаются подстропильные ноги. Они придают прочность и исключат прогиб бруса стропила. Место установки зависит от ширины пролетов. Односкатная кровля огромной площади без исключений должна включать подстропильные ноги. В противном случае грозит ее поломка или обвал.

Нужно помнить при увеличении шага между стропилами придется уменьшать шаг обрешетки или делать ее сплошной.

Основные советы

Монтируя односкатную кровлю, не забывайте про некоторые нюансы:

Пример конструкции односкатного гаража

Стены построены из пеноблока. Первым делом нужно установить мауэрлат. При односкатной крыше это 2 бруса уложенные на стенах разной высоты.

Поэтапная схема возведения системы стропил состоит:

Простейшая схема конструкции гаража выполнена. Следующими шагами будет установка обрешетки и настил кровельного материала.

Если хочется построить неординарный, непохожий на соседские дом, присмотритесь к домам под односкатной крышей. Она придает зданию оригинальность. Кроме того, односкатная крыша  — самая простая в устройстве. Настолько простая, что ее вполне можно сделать своими руками. 

Плюсы и минусы

Односкатные крыши считаются самими недорогими и простыми в устройстве. И это действительно так, особенно при небольшой ширине здания. Тем не менее, в нашей стране дома с односкатными крышами встречаются совсем нечасто. По большей части это связано с тем, что более привычны для нас двух или четырех скатные кровли — они выглядят привычнее. Вторая загвоздка — найти проект, адаптированный под наши погодные условия. На западных ресурсах проектов очень много, но они разработаны под более мягкий климат, как правило, имеют большую площадь остекления. Найти архитектора, который грамотно изменит понравившийся проект очень непросто. Но если все-таки удалось, и при этом не нарушилась гармония здания, дом получается очень оригинальный.

Один из проектов домов с односкатной крышей

Многих пугают неровные потолки в некоторой части здания. Их, конечно, сложнее обыгрывать, чем стандартные, но и результат получается совсем другого уровня — оригинальный на 100%. Правда, и на этот раз найти дизайнера, который может разработать подобный интерьер на просторах нашей Родины очень непросто, тем не менее, возможно.

Есть еще один выход — выровнять потолки за счет перекрытия, а свободное пространство под крышей использовать как технические помещения. Реализованы и такие варианты и хозяева очень довольны. Да, технические помещения на в цокольном этаже, а наверху, но зато никаких проблем с грунтовыми водами.

Это, пожалуй, все минусы или подводные камни, которые может принести односкатная крыша. Есть, правда, еще один момент, который сложно назвать недостатком, Из-за особенности строения кровельный материал на подобных домах с земли не виден. Если местность ровная, без больших перепадов высот, заморачиваться с внешним видом кровли, нет смысла. Лучше выбрать простые на вид, но качественные материалы, тихие (плоскость большая, при дожде шумит сильно) и надежные. Один из популярных вариантов — фальцевая кровля. Она обеспечивает должную степень герметичности, не очень шумит. Еще вариант — мягкая наплавляемая кровля из современных материалов. Такие крыши еще тише, а современные материалы могут эксплуатироваться 20-30 лет без ремонта.

Устройство односкатной крыши

Организовывают требуемый уклон односкатной крыши за счет перепада высот противоположных стен. Одна стена здания получается значительно выше другой. Это ведет к увеличенному расходу материалов для стен, но стропильная система получается очень простой, особенно для построек небольшой ширины.

Односкатная крыша для сарая

При достаточной несущей способности стен стропильная система односкатной крыши опирается на мауэрлат, закрепленный к стене. Чтобы распределение нагрузки было более равномерным, верхний ряд кладки стены армируется продольной арматурой (для кирпичных стен, из бетонных блоков) или поверх последнего ряда заливается армопояс (для стен из легких бетонов, известняка, ракушечника). В случае с деревянным или каркасным строением роль мауэрлата обычно выполняет последний венец или верхняя обвязка.

При недостаточной прочности строительного материала стен большую часть нагрузки можно перенести на перекрытие. Для этого устанавливают стойки (шаг — порядка 1 метра), на которые укладываются прогоны — длинные бруски, идущие вдоль здания. На них и опираются тогда стропильные ноги.

Как перенести нагрузку со стен на перекрытие

При заливке армопояса или кладке последнего ряда, в него, с шагом в 80-100 см устанавливаются шпильки, при помощи которых затем мауэрлат крепится к стенам здания. В деревянных домах, если не делать армопояс, заложить шпильки невозможно. В этом случае допускается установка на штифты с шестигранной головкой. Под штифт, через мауэрлат сверлится отверстие, на пару миллиметров меньше диаметра штифта. В него забивается металлический стержень, который притягивает деревянный брус к стене. Соединение затягивается при помощи шестигранного ключа требуемого размера.

Стропильная система односкатной крыши

Такие крыши особенно популярны при строительстве дворовых построек — сараев, гаражей. Просто размеры строений позволяют использовать не очень мощные балки, причем балки требуются в небольшом количестве. При ширине строения до 6 метров, стропильная система односкатной крыши почти не содержит дополнительных усиливающих элементов (подпорок и прогонов), что выгодно. Также привлекает отсутствие сложных узлов.

Для Средней полосы России для пролета до 5,5 метров берут балки 50-150 мм, до 4 метров достаточно 50-100 мм, хотя по-хорошему, надо считать снеговую и ветровую нагрузку конкретно в вашем регионе, и, исходя из этого, определяться с параметрами балок.

Стропильная система односкатной кровли с малой величиной пролета (до 6 метров)

При расстоянии между стенами до 4,5 метров, односкатная крыша состоит из двух брусков мауэрлата, закрепленных на стенах, и стропильных ног, которые на мауэрлат опираются. Действительно очень простая конструкция.

При ширине пролета от 4,5 метров до 6 метров, требуется еще лежень, закрепленный на более высокой стене на уровне перекрытия и подстропильная нога, которая упирается в балку почти в середине. Угол уклона этой балки зависит от расстояния между стенами и уровня установки лежня.

Более сложные стропильные системы в односкатной крыше при ширине зданий более 6 метров. В этом случае оптимально, если дом спроектирован так, что внутри имеется еще она несущая стена, на которую опираются стойки. При ширине дома до 12 метров, фермы все еще простые, расходы на устройство кровли минимальные.

Устройство ферм односкатных крыш при ширине зданий более 6 метров

Для зданий шириной более 12 метров система становится сложнее — подстропильных ног становится больше. Кроме того, изготовление балок длиной более 6 метров — дорогое удовольствие. Если требуется увеличение только на ширину свесов кровли, балки доращиваются по краям кобылками. Это куски балок такого же сечения, соединенные с балкой и закрепленные по бокам двумя деревянными накладками длиной не менее 60 см, скрепленных болтами или гвоздями, допускают использование монтажных пластин.

Вариант сращивания стропил

Если общая длина балки получается более 8 метров, их обычно сращивают. Места стыка дополнительно усиливают, прибив доски или монтажные пластины.

Варианты крепления стропил к мауэрлату: скользящее слава вверху и жесткое вверху справа. Внизу справа вариант врезки без свесов (применяется очень редко)

Еще могут быть вопросы по способам крепления стропил односкатных крыш к мауэрлату. Принципиальных отличий нет. Все также в стропильной ноге делают вырез, которым брус упирается в мауэрлат. Чтобы не мучатся с каждой стропильной ногой, выравнивая ее посадку, выпилив первую, из куска доски, толстой фанеры или бруса делают шаблон, точно повторяющий полученный «выпил». Все последующие стропила запиливаются перед установкой. К ним в нужном месте прикладывается шаблон, обводится и выпиливается выемка требуемой формы и размера.

Это речь шла о жестком креплении стропильных ног к мауэрлату. Оно используется на всех зданиях, которые дают малую усадку. На деревянных домах такой способ крепления использовать нельзя — дом все время оседает или немного приподнимается, из-за чего может появиться перекос. Если кровля будет закреплена жестко, ее может порвать. Потому при устройстве односкатной или любой другой кровли на деревянных домах используют скользящее соединение стропил и мауэрлата. Для этого есть так называемые «скользячки». Это пластины, состояние из уголков, которые крепятся к мауэрлату и подвижно связанных с ними металлических полос, которые крепятся к стропильной ноге. Таких скользячек ставится по две на каждую стропилу.

Выбор угла наклона кровли

Угол уклона кровли определяется по совокупности показателей — ветровой и снеговой нагрузки и типа кровельного материала. Сначала определяются с углом по климатическим условиям (в зависимости от количества осадков и ветровых нагрузок). После смотрят на минимальный рекомендованный уклон для выбранного типа кровельного материала (в таблице ниже).

Асбоцементный шифер и ондулин 6­°
Цементно-песчаная и керамическая черепица 10°
Гибкая битумная черепица 12°
Металлочерепица
Асбо-цементные или сланцевые плиты 27°
Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы 17°
Профнастил

Если желаемый угол больше, все нормально, если меньше (что  бывает очень редко) — его увеличиваете до рекомендованного. Делать крышу с углом, меньшим чем минимальный угол, рекомендованный производителем кровельного покрытия, не стоит однозначно — будет течь на стыках. Чтобы проще было ориентироваться, скажем, что для Средней полосы России рекомендованный уклон односкатной кровли — 20°. Но цифру желательно считать для каждого региона, и даже для разного расположения постройки на участке.

Кстати, имейте в виду, что разные производители одного и того же вида кровельного материала могут требовать разный минимальный уклон. Например, укладка металлочерепицы одной марки может производится на кровли с минимальным уклоном в 14°, другой — в 16°. И это при том, что ГОСТ определяет минимальный уклон в 6°.

Также стоит помнить, что при скате до 12° чтобы обеспечить герметичность любого кровельного материала, необходимо промазывать все стыки материала жидким гидроизоляционным составом (обычно — битумной мастикой, реже — кровельным герметиком).

Определяем высоту, на которую требуется поднять стену

Чтобы обеспечить найденный угол уклона односкатной кровли, необходимо одну из стен поднять выше. Насколько выше узнаем, вспомнив формулы расчета прямоугольного треугольника. По ним находим и длину стропильных ног.

Как высчитать параметры односкатной крыши

При расчете не забудьте, что длина получается без учета свесов, а они нужны чтобы защитить стены дома от осадков. Минимальный свес — 20 см. Но при таком маленьком выступе за пределы здания смотрится односкатная крыша куцей. Поэтому обычно делают свесы не менее 60 см на одноэтажных зданиях. На двухэтажных они могут быть и до 120 см. В данном случае ширина свеса определяется исходя из эстетических соображений — крыша должна смотреться гармонично.

Пример рисунка в ScratchUp

Проще всего определить насколько надо продлить кровлю в дизайнерских программах, позволяющих прорисовать здание в масштабе и «поиграться» со свесами. Отображаться все должно в 3-х измерениях (наиболее популярная программа ScratchUp). Покрутите в ней разные размеры свесов, определитесь, с каким смотрится лучше (это если проекта нет), а потом заказывайте/делайте стропила.

Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона

Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.

Идея дома под односкатной крышей

После того как выгнали стены, в них залили армопояс, в который через каждый метр установлены шпильки (Ø 10 мм). Когда бетон в армопоясе достиг требуемой порочности, на битумную мастику уложили слой гидроизоляции («Гидроизол», разрезанный вдоль на полосы нужной ширины). Поверх гидроизоляции укладывается мауэрлат — брус 150-150 мм. Все пиломатериалы, которые применяются для устройства кровли, сухие, обработаны защитными пропитками, антипиренами.

Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата

Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.

Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.

Установка стоек и прогона

Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.

Для обеспечения выноса кровли мауэрлат и прогон торчат ха пределы стены

Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.

Укладка стропил

Укладываются стропила из двух срощеных досок 200*50 мм, с шагом 580 мм. Доски сбиваются гвоздями, в шахматном порядке (вверху-внизу), с шагом 200-250 мм.  Шляпки гвоздей то справа, то слева, попарно Два сверху/снизу справа, два сверху/снизу слева и т.д.). Места сращивания досок разносим на менее чем на 60 см. Полученная балка получается намного надежнее чем аналогичный цельный брус.

Стропила уложены

Способ крепления стропил

Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.

Пример кровельного пирога для односкатной крыши (он вообще-то стандартный)

Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану  «Тайвек Солид»(паропроницаемая).

Укладываем гидроизоляционную ветрозащитную паропроницаемую мембрану

Мембрана укладывается снизу-вверх, крепится скобами из степлера. То полотно, которое раскатывается выше, заходит на уже уложенное на 15-20 см. Стык проклеивается двусторонний лентой (покупали вместе с мембраной). Затем поверх мембраны набивается планки, на них — обрешетка под фальцевую кровлю.

Обрешетка из доски 25*150 мм

Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.

Обрешетка односкатной крыши в результате

Далее на нижнем фронтоне набили крюки для монтажа водосточной системы. Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.

Набили крюки для водосточной системы

Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.

Подъем листов по мостику

Далее идут кровельные работы, которые отличаются в зависимости от типа кровельного материала. В данном случае необходимо было решить проблему температурного расширения материала — оцинкованная сталь (пурал) при нагревании/остывании значительно изменяет свои размеры. Чтобы обеспечить свободу расширения крепить материал к обрешетке решено за фальц подвижными кляммерами со свободой перемещения 15-20 мм.

Установка кляммеров для фальцевой кровли

Укладка фальцевой кровли из пурала

После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.

Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова

Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.

Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена

Проекты и фото домов с односкатной крышей

Как уже говорили, тяжело найти интересные проекты жилых домов с односкатной крышей. Пока данные постройки у нас непопулярны. Возможно, как раз из-за своей неординарности. В этом разделе собраны несколько проектов или фото уже построенных домов. Может, кому-то будет полезны хотя-бы в качестве идеи.

Проект небольшого дома под односкатной крышей

Этот дом существует. особенно хороши односкатные крыши в местностях с перепадом высоты

Одноэтажный дом с односкатной крышей большой площади

Двухэтажный дом с террасами на двух этажах

Под натуральную черепицу требуется большой угол наклона крыши

Большие окна — красиво, но нерационально в нашем климате

Разноуровневый дом — интересный реализованный проект

Это — прототип того, что расположен выше

Оригинальный дом. Под одной односкатной крышей и дом и хоз постройки, да еще часть — навес над двором между двумя зданиями

Тот же проект, что вверху, с другой стороны

Две односкатные крыши на разных уровнях

В отличие от двухскатного варианта, односкатная кровля используется в строительстве жилых домов значительно реже, можно сказать, даже неохотно. Прежде всего, из-за внешней угловатости и чрезмерной простоты. Жилой дом под такой крышей выглядит не очень привлекательно. Исключением могут быть авторские проекты дизайна коттеджей с несколькими разноуровневыми односкатными крышами, выглядят они очень красиво, но достаточно сложны и требуют немалых усилий при практической реализации.

В чем особенность односкатной крыши

Такая система проще и доступнее в изготовлении своими руками, ее достаточно просто собрать для гаража или склада. Зачастую односкатная крыша является наиболее простым и эффективным решением для обустройства простых вспомогательных или хозяйственных помещений, например, для изготовления кровли на кирпичной пристройке к дому.

К достоинствам односкатной крыши можно отнести следующие позиции:

Благодаря минимальным требованиям к качеству и размерам пиломатериалов, из которых строится стропильная система односкатной крыши, простому монтажу стропил и кровельного пакета, такой способ обустройства крыши практически является незаменимым для возведения любых подсобных построек.

Особенности применения односкатной крыши

Кроме перечисленных достоинств и простоты устройства, односкатная система стропил имеет свою специфику, которую следует учитывать при планировании параметров кровли:

  1. Во-первых, для односкатной крыши большой площади очень сложно делать стропильную систему с уклоном ската более 26о из-за большой высоты фронтона. Например,при максимально допустимом наклоне стропил разница в высоте двух стен на пролете в 6 мсоставит целых 2,4 м;
  2. Во-вторых, небольшой угол наклона ската приводит к малоэффективному удалению снега и воды, что может создавать очень большую нагрузку на стропила и несущие элементы крыши при большом слое снега. Поэтому для односкатной крыши в качестве кровельного материала рекомендуют использовать профнастил с гладкой поверхностью;
  3. В-третьих, если односкатная крыша устанавливается на отдельно стоящем здании, фронтон со стороны поднятого края крыши чаще всего зашивают доской и заклеивают полимерной пленкой с наружной отделкой пластиковой вагонкой. Делается это для того, чтобы избежать затекания дождевой и талой воды под стропила крыши. Можно заложить фронтонную нишу кирпичом или гипсоблоком, при условии, что превышение высокой части стены над остальными составляет не более 60 см.

Совет! Наиболее предпочтительным способом обустройства односкатной крыши будет вариант пристройки к капитальной стене готового здания.

Конструкция стропил для односкатной крыши

Существует три основных способа установки стропил на крыше. По конфигурации построения стропил они имеют очень много общего, основное отличие заключается в способе компенсации вертикальных нагрузок на стропило.

Установка стропильной системы из коротких балок

При величине пролета, не превышающей 4,5 м, стропила могут изготавливаться из бруса или доски сечением 50х100 мм и устанавливаться с опорой на верхний и нижний ряд мауэрлата. Если мауэрлат уложен в нишу ниже верхней кромки стены, то верхний край стропил подрезается по вертикали, и запиливается углом опорная поверхность доски для опоры на мауэрлатном брусе. В этом случае стык между торцом стропила и поверхностью стены необходимо закрывать накладным карнизным элементом.

Если стропило опирается на мауэрлат, уложенный на верхнюю плоскость стены, в этом случае край стропильной балки также запиливается под опору на брус, но вертикальный срез торца выполняется под плоскость стены. После выравнивания стропил крыши вертикальная плоскость среза закрывается пленкой и зашивается доской. В обоих случаях стропильные балки пришиваются скобами или стальной лентой непосредственно к доске мауэрлата.

Нижний край стропила может устанавливаться с упором в каменную кладку стены. Для обустройства свеса к стропилам могут пришивать «кобылки», а саму балку упирают в угол мауэрлата и фиксируют проволочной петлей на внутренней поверхности стен или доски потолочного перекрытия. Обычно такой вариант применяют для кровельного покрытия из профнастила или битумной черепицы, как на рисунке.

Устройство крыши из длинномерных стропил

Более сложным вариантом сборки односкатной крыши является система с большой длиной пролета. При длине потолочного перекрытия до 6-ти метров достаточно подпереть стропильные балки дополнительными опорами. Подстропильная нога крепится к доске стропила стальной накладкой и саморезами без врезки.

При длине пролета более шести метров потребуется, как минимум, одна промежуточная опора на внутреннюю стену или усиленную балку в потолочном перекрытии. При большом пролете промежуточных стоек может быть две или три. В этом случае в поперечном направлении к скату крыши под стропила укладывают дополнительный брус прогона, выравнивающий плоскость кровли. Каждый прогон устанавливают на вертикальной стойке и усиливают подстропильными ногами и схваткой.

Установка простой стропильной системы на поперечных фермах-рамах

Самой распространенной схемой построения каркаса из сборных стропил можно назвать вариант с опорой стропильных балок на сборных фермах. В предыдущих вариантах установка и крепление стропил односкатной крыши выполнялось на основе двух стен разной высоты. Это давало определенные преимущества. Из-за высокой жесткости и прочности кирпичных стен при обустройстве кровли проблем, связанных с возникновением сдвигающего бокового усилия, не возникало, поэтому конструкция односкатной крыши компоновалась только для вертикальных нагрузок.

На практике такие идеальные условия возникают только при выполнении пристройки к готовой кирпичной стене капитального здания. Гораздо чаще требуется собрать односкатную крышу на кирпичной или шлакоблочной коробке гаража или бани с одинаковой высотой всех стен. В этом случае система стропил крыши будет более уязвима для сдвигающего усилия от ветровой нагрузки.

В данном варианте для сборки каркаса крыши применяются наслонные стропильные балки, уложенные на две сборные фермы или рамы. Одна из них совмещена с главным фронтоном постройки, вторая ферма установлена посредине, на капитальной внутренней стене здания. Вся конструкция кровли установлена на уложенной обвязке из 50-ти миллиметровой доски, выполняющей роль мауэрлата. Доска крепится к кирпичу стены с помощью проволоки, стальной ленты и заборных дюбелей. Получается прочное и достаточно гибкое крепление.

Сначала изготавливают первую опорную раму. Первая ферма собирается из вертикальных стоек, закрепленных к основанию мауэрлата с помощью распорных металлических уголков. Это наиболее трудоемкий и ответственный момент работы, требуется выровнять верхнюю опорную планку рамы строго по горизонту, от этого зависит, насколько ровным получится скат крыши.

Прежде чем приступать к сборке второй рамы, необходимо собрать две эталонные стропильные балки на земле. Как обычно, длинные стропила получают сращиванием двух коротких с помощью набивки поверх половинок третьего куска. Оба стропила выкладывают по краям, одним концом на первую ферму, вторым концом на доску мауэрлата с противоположной стороны, и тщательно регулируют угол наклона обоих стропил.

Далее, ориентируясь по высоте установленных эталонных стропил, собирают вторую опорную ферму-раму, расположенную в центральной части коробки. На следующем этапе фронтон первой рамы зашивается доской, устанавливаются распорные балки и ветровые доски, как на фото. Это обеспечит высокую жесткость обеих рам, даже при сильном лобовом ветре. В этом заключается специфика создания крыши на рамах повышенной жесткости.

Наслонные стропила крепятся к доске обвязки с помощью стальных скоб и проволочных петель. При желании можно использовать, как крепеж для стропильной системы, болтовое соединение. Одно из преимуществ наслонных стропил состоит в простом способе их сращивания из двух более коротких досок. Чаще всего выполняется укладка двух частей стропильной балки на несущие фермы-рамы, после чего две половинки просто сбиваются между собой гвоздями. Каждая из стропил тщательно выравнивается по двум точкам – срединной опорной раме и нижней точке опоры на обвязке. Далее остается забить гвоздями 100 мм, уложенные и отрегулированные балки стропил.

Перед выполнением обрешетки зашиваются доской боковые фронтоны крыши. Это придает всей конструкции необходимую жесткость и прочность. Часть стропил оформляют в виде нижнего и верхнего свесов. Торцевые поверхности стропильных досок подбивают карнизной доской и зашивают вагонкой нижнюю часть карниза-поднебесник. На следующем этапе необходимо связать стропила досками обрешетки, их укладывают на балки и прибивают в шахматном порядке. Остается уложить потолочное перекрытие и кровельный материал.

Различные варианты сборки крепления стропил на односкатной крыше

Кроме приведенного варианта сборки каркаса под односкатную крышу, на практике зачастую применяются более простые и доступные способы крепления стропильной системы.

Например, при сборке садового домика из бруса достаточно просто уложить стропильные балки с определенным шагом на фронтон и верхнюю балку задней стены домика. При этом стропила, помимо опорной конструкции для кровли, играют роль элемента жесткости для всего дома.

Достаточно просто собирается конструкция односкатной крыши для деревянной пристройки к дому из бруса. Верхний край ската устанавливается на балку, которая опирается на вертикальные стойки, прибитые к стене дома. Из фото видно, что нижняя опорная балка для стропил крыши устанавливается на вертикальных стойках, вся конструкция оформляется в виде рамы с дополнительными фронтальными ребрами жесткости. Каждая из стропил имеет запил под опорную поверхность несущих балок.

В некоторых случаях, например, при пристройке гаража к капитальной стене, для крепления стропил можно использовать торцы балок потолочного перекрытия, как на фото. В этом случае стропило жестко крепится с помощью пары стальных уголков к выступающей торцевой части бруса.

Заключение

Установка стропил для односкатной крыши не сложнее, чем сборка каркаса под двухскатную кровлю. При наличии опыта работы с пространственными конструкциями из дерева, по типу садового домика или сарая собственной постройки, изготовить крышу для пристройки к дому вполне по силам даже начинающему плотнику.

beton-stroyka.ru

Запил стропил вальмовой крыши

    О вальмовой крыше мы уже говорили в одной из прошлых статей на сайте. Там была описана конструкция крыши с опиранием стропил на мауэрлат.     После опубликования статьи, я получил много просьб показать, как сделать вальмовую крышу с опиранием стропил на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона скатов.

    Таким образом захотелось одним примером ʺубить сразу двух зайцевʺ. Сейчас мы рассмотрим конструкцию вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.

    Итак, допустим мы имеем коробку дома из теплоблоков (полиблоков) 8,4х10,8 метров.

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлат (см. рис.1):

 

Рисунок 1

ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метров (см.рис.2). На расчёте балок я больше останавливаться не буду.

 

Рисунок 2

    Самыми первыми ставим балки, которые проходят строго посередине дома. По ним мы будем ориентироваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определённым шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и могла бы поместиться ещё одна балка, а её нет. Такой пролёт оставляем специально для «выносо́в». Ширину его не стоит делать меньше 80-100 см.

ШАГ 3: Устанавливаем выноса́. Шаг их определяется при расчёте стропил, о котором чуть позже (см. рис.3):

 

Рисунок 3

    Пока ставим только выноса, соответствующие длине конька, которая будет равна 5 метрам. Длина конька у нас больше разницы между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Приводит это к тому, что угловое стропило не будет расположено под углом 45° в плане (на виде сверху), а угол наклона скатов и вальм будет отличаться. У скатов уклон будет более пологий.

    Выноса на мауэрлате достаточно закрепить гвоздями. К длинной балке перекрытия их крепим, например, так (рис.4):

 

Рисунок 4

    Никаких запилов в этом узле делать не надо. Любой запил ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропильных крепления типа LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), забитый насквозь через балку в торец выноса. Гвоздь забиваем самым последним, когда вынос уже скреплён с мауэрлатом.

ШАГ 4: Устанавливаем коньковый брус (см. рис.5):

 

Рисунок 5

    Все элементы этой конструкции кроме подкосов выполнены из бруса 100х150 мм. Подкосы из доски 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45°. Мы видим, что под крайними стойками лежат брусья опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи части её на несущую перегородку, установлены подкосы.

    Высоту установки конькового бруса и его длину мы определяем для своего дома сами, делая предварительный эскиз на бумаге.

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.

    В первую очередь делаем шаблон стропил скатов. Для этого берём подходящую по длине доску нужного сечения, прикладываем её, как показано на рисунке 6 и делаем разметку с помощью небольшого уровня (линии синего цвета):

 

 

 

 Рисунок 6

    Высота бруска, который мы наложили на вынос для разметки нижнего запила, равна глубине верхнего запила. Мы её сделали 5 см.

    По полученному шаблону делаем все стропила скатов, опирающиеся на коньковый брус, и закрепляем их (см. рис.7):

 

Рисунок 7

    В подобных конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие выноса, мы всегда ставим под стропила над мауэрлатом небольшие подпорки, формируя как бы небольшой треугольник и разгружая узел крепления выноса к балке (см. рис.8):

 

Рисунок 8

    Заносить эти подпорки дальше внутрь крыши и уж тем более ставить их на стык выноса с балкой не нужно. Через них передаётся большая часть нагрузки с кровли (это можно будет увидеть в расчётной программе) и балка перекрытия может просто не выдержать.

    Сейчас немного о расчётах. Выбирая сечение стропил для данной крыши, мы рассчитываем только одно стропило – это стропило ската. Оно здесь самое длинное и угол наклона его меньше, чем угол наклона стропил вальм (пояснение – скатом мы называем скат крыши в форме трапеции, вальмой – скат крыши в форме треугольника) Расчёты производим во вкладке ʺСтроп.3ʺ. Пример результатов на рисунке 9:

 

 

Рисунок 9

    Да, забыл сказать. Кто уже скачивал данную расчётную программу с моего сайта до 1 декабря 2013г. Там вкладки ʺСтроп.3ʺ нет. Для скачивания обновлённой версии программы снова зайдите на статью по ссылке:

    Данная статья также была немного откорректирована благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.

 ШАГ 6: Добавляем выноса и крепим ветровые доски (см. рис.10). Выносов добавляем столько, чтобы осталось место для крепления углового выноса. Ветровые доски на углах пока просто сшиваем между собой, контролируя их прямолинейность. Проверьте визуально, не провисли ли углы. Если да, поставьте под них прямо с земли временные подпорки. После установки угловых выносов, эти подпорки убираем.

 

Рисунок 10

 ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловые выноса.

    Для начала нам необходимо натянуть шнурку по верху балок перекрытия, как показано на рис.11

 

 

 

 Рисунок 11

    Теперь берём брус подходящей длины (сечение такое же как у всех выносов) и кладём его сверху на угол, чтобы шнурка была посередине него. Снизу на этом брусе карандашом отмечаем линии запилов. (см. рис.12):

 

 

 

  Рисунок 12

    Убираем шнурку и устанавливаем отпиленный по отмеченным линиям брус (см. рис.13):

 

Рисунок 13

    Угловой вынос крепим к мауэрлату с помощью двух кровельных уголков. К балке перекрытия крепим его уголком на 135° и большим гвоздём (250-300 мм).  Уголок 135° при необходимости подгибаем молотком.

    Таким образом ставим все четыре угловые выноса.

 ШАГ 8: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.

    У вальмовой крыши, которую я описывал ранее, углы наклона скатов и вальм были одинаковые. Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Мы также делаем его из двух досок такого же сечения, что и стропила. Но доски эти сшиваем между собой не совсем обычно. Одна будет чуть ниже другой (примерно около 1 см, в зависимости от разницы углов наклона скатов и вальм).

    Итак, в первую очередь на каждую сторону крыши натягиваем по 3 шнурки. Две по угловым стропилам, одну по среднему стропилу вальмы (см. рис.14):

 

Рисунок 14

    Далее мы будем пользоваться малкой (угломером).

    Измеряем угол между шнуркой и угловым выносом – нижний запил. Назовём его «α» (см. рис.15):

 

Рисунок 15

   Также отмечаем точку «В»

   Высчитываем угол верхнего запила β = 90°- α

   В нашем примере α = 22° и β = 68° .

   Теперь берём небольшой обрезок доски с сечением стропила и запиливаем на нём один конец под углом β. Получившуюся заготовку прикладываем к коньку, совмещая одно ребро со шнуркой, как показано на рис.16:

 

Рисунок 16

    На заготовке провели линию параллельную боковой плоскости соседнего стропила ската. По ней мы сделаем ещё один запил и получим шаблон верхнего запила нашего углового стропила.

    Также когда мы прикладываем заготовку, нужно отметить на стропиле ската точку «А» (см. рис.17):

 

Рисунок 17

    Теперь изготавливаем первую половинку углового стропила. Для этого берём доску подходящей длины. Если одной доски не хватает, сшиваем две доски. Сшить можно временно обрезком дюймовки длиной около метра на саморезы. Делаем по шаблону верхний запил. Измеряем расстояние между точками «А» и «В». Переносим его на стропило и делаем нижний запил под углом «α».

    Устанавливаем полученное стропило и закрепляем (см. рис.18):

 

 

 

 Рисунок 18

    Скорее всего из-за своей длины первая половинка углового стропила будет прогибаться. Нужно примерно посередине поставить под него временную стойку. На моих рисунках она не показана.

    Теперь изготавливаем вторую половинку углового стропила. Для этого измеряем размер между точками «С» и «Д» (см. рис.19):

 

 

Рисунок 19

    Берём доску подходящей длины, делаем верхний запил под углом β, отмеряем расстояние «С-Д», делаем нижний запил под углом α. Устанавливаем вторую половинку углового стропила и сшиваем её с первой гвоздями (100 мм). Гвозди вбиваем в разбежку примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:

 

 

 Рисунок 20

    Верхний конец второй половинки углового стропила нужно запилить ещё раз. Делаем это бензопилой прямо по месту (рис.21):

 

 

 Рисунок 21

    Таким же образом мы изготавливаем и устанавливаем три оставшиеся угловые стропила.

 ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила. В первую очередь обязательно нужно поставить стойку упирающуюся в место соединения углового выноса с балкой перекрытия (см. рис. 22):

 

Рисунок 22

    Если длина пролёта перекрываемого угловым стропилом (его горизонтальная проекция) больше 7,5 метров, ставим ещё стойки примерно на расстоянии ¼ величины пролёта от верхней точки углового стропила. Если пролёт больше 9 метров, добавляем стойки посередине углового стропила. В нашем примере этот пролёт равен 5,2 метра.

 ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила вальм. В начале 8-го шага мы уже натянули шнурки для их замера.

   Делаем стропила таким образом – измеряем малкой угол нижнего запила «γ», вычисляем угол верхнего запила «δ»:

δ = 90° — γ

    Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Концы запиливаем по определённым нами углам. После этого верхний конец нужно ещё раз запилить (заострить его) с учётом угла «φ», который так же замеряем с помощью малки (см. рис.23):

 

 

 

 Рисунок 23

ШАГ 11: Добавляем выноса на углы. Самые крайние выноса, которые не достают до мауэрлата, делаем облегчёнными, из доски 50х200 мм (см. рис.24):

 

Рисунок 24

 ШАГ 12: Устанавливаем нарожники. Как изготавливать нарожники, я подробно описывал в первой статье про вальмовую крышу.  Здесь принцип абсолютно такой же, поэтому повторяться не буду (см. рис.25):

 

Рисунок 25

   К угловому стропилу нарожники крепим с помощью металлического уголка 135°, при необходимости подгибая его.

 После установки всех нарожников, нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку. Об этом мы уже много раз говорили.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и…

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику …

Загородные участки не отличаются большими размерами. Поэтому многие строят дома малой площади и увеличивают жилое пространство за счет создания на чердаке дополнительных жилых помещений. Это возможно, если правильно выполнить устройство стропильной системы вальмовой крыши.

1 Что представляет собой вальмовая кровля?

Такая кровля выполняется в виде четырех скатов. Два из них – это классические боковые в виде трапеции, и еще два треугольные на торцах крыши. В отличие от шатровой крыши, где все четыре ската сходятся в одной точке, у вальмовой имеется две вершины, соединенные между собой коньком.

Вальмовая крыша с четырьмя скатами

Именно боковые треугольные фронтоны, которые выполняются с уклоном, и называются вальмами. Двухскатная крыша также имеет треугольные торцевые фронтоны, но располагаются они строго вертикально, у вальмовой крыши эти скаты наклонены, что является отличительным признаком этого вида крыш.

Двускатная вальмовая крыша

Вальмовой крыша называется в том случае, если торцевые скаты, начинаясь от конька, доходят до наружной стены, то есть, до карниза. Но встречаются варианты, когда скат прерывается и в одном месте переходит в вертикальную плоскость. Тогда подобная крыша называется полувальмовой или голландской.

2 Узлы и элементы вальмовой кровли

По способу монтажа и использованию различного материала такие кровли можно отнести к разряду сложных конструкций. В целом конструкция вальмовой крыши состоит из мауэрлата, конькового бруса, стропил – угловых, коротких и промежуточных.

Мауэрлат – это деревянный брус, монтируемый по всему периметру дома на самом верху стен. Он служит для правильной передачи и распределения нагрузок, оказываемых ветром, снеговым покровом, весом кровли и самой стропильной системы на несущие стены здания. Этот элемент является связующей верхней обвязкой для стен, выполненных из штучных материалов – кирпича, бетонных блоков.

Мауэрлат вальмовой крыши

Для стен из бревна или бруса мауэрлат не устраивается. Его роль выполняют верхние венцы сруба.

Коньковый брус является тем главным элементом стропильной системы, который соединяет все скаты крыши в единую конструкцию. Он должен быть одинакового сечения со стропильными ногами. В противном случае в дальнейшем может возникнуть перекос всей стропильной конструкции и крыши в целом.

Угловые стропила, называемые по-другому накосными либо диагональными стропилами – базовые силовые детали, соединяющие углы коробки здания с коньковым брусом. Для их изготовления потребуется доска, равная по толщине коньковому брусу. Одним концом она крепится к коньку, вторым опирается на мауэрлат. В зависимости от проекта крыши используется различное количество таких стропил, но не менее четырех.

Угловые стропила вальмовой кровли

Короткие стропила могут быть различными по длине, но при сборке конструкции крыши они все выводятся под одним углом и располагаются параллельно промежуточным стропилам. Когда производится необходимый расчет их количества, прежде всего, учитывают площадь всей крыши. Одним концом короткие стропильные ноги соединяются с угловым стропилом, а другим опираются на наружную стену здания.

Центральные стропила устанавливаются верхним концом на коньковый брус, нижним опираются на несущие стены дома. Как правило, их расчет такой: три с одной стороны крыши и столько же с другой, но при конструировании стропильных систем для домов большой площади допускается увеличение их количества.

Центральные стропила вальмовой кровли

Промежуточные стропила – это элементы, одной стороной монтируемые на коньке, а второй опирающиеся на мауэрлат. На вальмовых скатах их обычно не используют, поскольку вся площадь закрывается короткими стропилами. Расчет сечения и количества промежуточных элементов производится исходя из несущей способности стропильной конструкции и вида кровельного материала.

При больших размерах здания потребуется установка дополнительных укрепляющих элементов в виде подкосов и вертикальных стоек, поддерживающих коньковый брус, и шпренгельных конструкций, чтобы исключить провисание диагональных стропил.

3 Виды вальмовых крыш

Стропильные системы в этих видах крыш выполняются в различных вариантах. Например, если вальмовый скат не доходит до конька, вследствие чего наверху образуется вертикальный маленький фронтон треугольной формы, то такая крыша носит название – голландская.

Голландская вальмовая крыша

Также выделяются шатровые кровли. У них все четыре ската одинаковой формы, а боковых фронтонов в таких конструкциях попросту нет. Вальмы в этом варианте представляют собой треугольные поверхности, уклон которых выполнен под одним углом с другими скатами. Как правило, используются такие системы для строений, имеющих в проекции площадь в форме квадрата. В группе вальмовых крыш есть полувальмовые мансардные кровли, четырехскатные, щипцовые, многощипцовые и двухскатные.

Шатровая кровля

Кроме этого, существуют ломаные кровли, состоящие из скатов различных размеров, угол наклона у которых разный. Подобные конструкции весьма сложны в устройстве, также сложно произвести и их расчет. Поэтому встречаются они нечасто, но нужно заметить, что они имеют очень привлекательный вид. Оценить эффектность крыш с ломаной конструкцией стропильной системы вы можете на видео, где также рассказывается об особенностях их сооружения.

4 Расчет вальмовых конструкций – угол наклона

Устройство вальмовых стропильных систем начинается с разработки их проекта. Правильный и грамотный проект позволит собрать крышу в короткие сроки. Оптимальный выбор угла наклона скатов определяется в зависимости от климатических условий:

Проект вальмовой стропильной системы

При выборе угла наклона стропил, соответственно, проводится и расчет необходимого количества материала. И если для обрешетки практически во всех случаях расчет производится исходя из общей площади кровли, то количество и сечение угловых и коротких стропил рассчитываются отдельно, в зависимости от выбранного типа крыши.

Кроме климатических особенностей региона, при выборе угла наклона учитывается тип кровельного материала:

Выбор угла наклона кровли по материалу

Правильный расчет угла наклона крыши начинается с определения торцевой оси здания на верхней обвязке. После этого необходимо отметить середину конькового бруса, в этой точке будет располагаться центральная стропильная нога. Затем необходимо определить место расположения следующего промежуточного стропила, для чего отмеряется расстояние, соответствующее расчету распределения промежуточных стропильных ног. В большинстве случаев оно не превышает 70–90 см.

Длина стропил определяется так, чтобы их нижний конец выступал над наружной стеной на 40–50 см, а верхний упирался в коньковый брус.

Аналогичный расчет проводится на всех четырех сторонах крыши для вычисления расположения промежуточных стропильных ног на коньковом брусе. Пример их правильного расположения показан на фото.

5 Сборка стропильной системы

При проектировании вальмовых крыш можно использовать два вида стропил – висячие и наслонные. Висячие опираются только на стены здания, передавая все распорные нагрузки мауэрлату. Если предполагается устройство мансарды, то дополнительно потребуется установка стяжек из металла или дерева, которые укладываются на несущие стены здания и впоследствии служат основанием для устройства перекрытия. На фото видно, как устраиваются мансардные вальмовые крыши с висячей стропильной системой.

Мансардная вальмовая крыша с висячей стропильной системой

Наслонные стропила применяются, если для них есть опора в виде колонн или внутренних несущих стен. При конструировании системы допускается чередование двух типов стропил. Там, где внутренние стены исполняют роль опор, крепятся наслонные, а в других местах висячие.

Крепление стропил в основном осуществляется путем устройства запилов (седел). Но их глубина не может превышать четвертой части ширины стропильной доски. Для того, чтобы запил был одинаковым на всех ногах, необходимо сделать шаблон. Кроме этого, элементы стропильной системы крепятся с применением металлических уголков, саморезов, гвоздей. Крепление также может производиться скобами, болтами и шпильками.

Крепление элементов стропильной системы вальмовой крыши

При монтаже мауэрлата не забудьте проложить слой гидроизоляции по верху стен. Если стены выложены из кирпича, то в последних рядах кладки устанавливаются закладные детали для дальнейшего крепления мауэрлата. Подобные крепления могут быть изготовлены в виде вертикальных шпилек или болтов, устанавливаемых с шагом не больше полутора метров.

Вальмовые кровли – это сложные конструкции, но это нисколько не снижает их популярности. Несмотря на сложность возведения, они дают возможность устроить дополнительное жилое помещения в чердачном пространстве, а если провести качественное утепление мансарды, то можно эксплуатировать ее и в зимнее время.

Практически все загородные дома, построенные в европейском стиле, украшают вальмовые кровли. Такие сооружения отличаются надежностью и эстетичным видом. Если присмотреться, то по строению они походят на верхние части домов, которые с древних времен возводят в Японии и Китае.

1 Простые и сложные виды вальмовых кровель

Самая простая вальмовая крыша – это четырехскатная система, где фронтальные склоны имеют форму трапеций, а торцевые выполнены в виде треугольников. Скаты-треугольники носят названия «вальмы», они берут свое начало у торцевого карниза и простираются до краев конька. В ходе сооружения такой конструкции используют систему наслонных и накосных стропил – приемы позаимствованы из схем, по которым возводят двухскатные и четырехскатные кровли.

Конструкция полувальмовой крыши образуется из двух элементов обычной двухскатки и двух вальм. Карнизы последних, как правило, располагаются намного выше фронтальных. Отличительной особенностью данного типа сооружения является отсутствие острых выступов. Такие крыши получили распространение в регионах с сильными ветрами. Если дом строится в местности, для которой характерны обильные снегопады, то скаты полувальмовой конструкции делают более крутыми. Пологие склоны крыш – оптимальный вариант для менее снежных регионов.

Четырехскатная система — пример самой простой вальмовой крыши

Вальмовая кровля может походить на шатер или пирамиду, в таком случае ее называют шатровой или, соответственно, пирамидальной. Сооружают подобные конструкции крыш на домах, несущие стены которых формируют квадрат или правильный прямоугольник. Все стороны шатровой крыши имеют форму треугольников, верхушки которых сопрягаются в одной точке.

Самая сложная вальмовая конструкция имеет ломаную форму. Состоит такая роскошная крыша из разных по размеру и форме скатов, при этом каждый из них имеет излом. Простым примером ломаной кровли выступает двухскатка, у которой фронтальные стороны имеют в верхней части излом. Такой подход позволяет значительно увеличить чердачное пространство, в котором обычно обустраивают мансарду.

2 Шесть основных частей стропильной системы

Надежность и длительность эксплуатации вальмовой крыше обеспечивают определенные узлы и элементы стропильной конструкции. Без них не обходится монтаж ни простых, ни сложных кровель вальмового типа.

  1. 1. Ребра (угловые, диагональные стропила) – формируют места стыка вальм и скатов-трапеций. Их монтируют под меньшим углом, чем промежуточные стропилины. В качестве материала для изготовления угловых и промежуточных стропил используют доску 50х150 мм.
  2. 2. Короткие стропила (нарожники) – одной стороной упираются в угловые стропилины, другой опираются на мауэрлат. Уклон нарожников такой же, как и у промежуточных стропилин.
  3. 3. Конек (верхнее горизонтальное ребро крыши) – отсутствует в вальмовой шатровой конструкции. В крышах сложных конфигураций количество коньков может быть увеличено до двух и более. В сечении конек должен иметь такой же размер, как и стропильные ноги.
  4. 4. Центральные стропилины (рядовые) – с обеих сторон конькового бруса стыкуются по три рядовых стропилины. Нижняя часть каждой упирается в мауэрлат.
  5. 5. Промежуточные стропильные ноги – верхняя часть элементов упирается в коньковый брус, нижняя – в основание.
  6. 6. Мауэрлат – фиксируется по периметру строения, служит опорой для стропильной системы.

Опорой для стропильной системы по всему периметру служит мауэрлат

Чтобы описанная в пунктах внешняя часть каркаса стропиловки приобрела необходимую прочность, в конструкции используются и другие немаловажные элементы. Например, устойчивость коньку, помимо стропильных элементов, обеспечивают стойки. Эти подпорные детали монтируются на лежень, они приобретают устойчивость за счет подкосов, которые еще и препятствуют прогибу стропил. Если на чердаке планируется обустройство мансардного этажа, то стойки могут быть заменены другими подпорными деталями.

Карнизные свесы способны продлить срок эксплуатации постройки. Удлиненные выступы крыши защищают стены и цоколь дома от намокания, причиной которого становятся косые дожди. В летний период карнизный выступ не позволяет проникнуть в дом солнечным лучам. Но чтобы его увеличить, к стропильным ногам монтируют детали, называемые кобылками.

Конструкция вальмовой крыши приобретает устойчивость к ветровым нагрузкам благодаря присутствию в стропильной системе ветровой балки. Данный элемент надежно соединяет стропила склонов крыши. Крепление доски выполняют под углом, от коньковой балки к мауэрлату, изнутри чердачного пространства. Чтобы снять нагрузку со стен в конструкции задействуют такие детали, как шпренгели, их монтируют к основанию по углам постройки.

3 Порядок возведения вальмовой четырехскатки

Вальмовую крышу начинают сооружать с обустройства мауэрлата, который монтируют на несущие стены по периметру постройки, и установки лежня. Если дом строится из дерева, то в качестве основания обычно выступает верхний венец сруба. Для бетонных и кирпичных построек мауэрлат может быть выполнен из железобетонных или деревянных балок, здесь все зависит от бюджета и несущей способности стен дома.

Лежень и мауэрлат изготавливают из бруса сечением 100х150, 150х150 мм.

Брус фиксируют с применением анкерных шпилек, их вмуровывают в кладку еще на этапе возведения стен. Лежень обустраивают по балкам перекрытия или на внутреннюю несущую перегородку дома, он необходим для установки опорных стоек. Правильность монтажа опор контролируют строительным уровнем или отвесом. Опорные элементы временно фиксируют с помощью подпорок и саморезов, на лежне их закрепляют с применением металлических накладок и уголка. Стойки монтируют в один ряд прямо под коньковым брусом с расстоянием друг от друга не более двух метров.

Если возводится вальмовая крыша-шатер, то опоры монтируют таким образом, чтобы они смогли образовать прямоугольник, который бы повторял форму периметра постройки. Для этого их устанавливают на одинаковом расстоянии от углов дома. Что касается высоты опорных элементов, то она определяется проектом кровли. Если в стандартной четырехскатной системе обустраивается один конек, то в шатровой конструкции поверх опор монтируют сразу несколько прогонов, которые формируют прямоугольник.

Как уже упоминалось выше, простая вальмовая крыша возводится за счет стропиловки наслонного типа, которая применяется в двускатных конструкциях. Процесс происходит по следующей схеме:

  1. 1. Из доски делаем шаблон, приложив ее поочередно к коньку и мауэрлату, на ней размечаем снизу и сверху запилы и выпиливаем их. Еще раз проверяем готовый шаблон, приложив к коньку в месте монтажа боковых стропилин, при необходимости выполняем подгонку элемента по месту. Если шаблон подходит, то по нему изготавливаем необходимое количество стропил. Затем монтируем к коньку и основанию (расстояние 0,5-1,5 м) с помощью металлических скоб или уголков и саморезов.
  2. 2. На следующем этапе по шаблону изготавливаем угловые стропильные элементы, но так как они будут испытывать повышенную нагрузку, то с целью упрочнения их делаем из двух одинаковых досок путем сращивания по толщине. Запилы в угловых элементах выполняем под углом 45 градусов. Верхнюю часть ребра монтируем на опорную стойку конька, нижнюю фиксируем на углу мауэрлата.
  3. 3. В промежутке между угловыми стропилинами на вальмовой кровле устанавливаем нарожники. Доску для них по толщине особо не выбираем, так как указанные элементы не будут нести существенной нагрузки. Первую половину нарожников выполняем по шаблону с запилом в верхней части, вторую половину изделий делаем в зеркальном отражении. Разметку нижней части нарожников проводим в ходе монтажа, по завершению обрезаем края, образующие свес, выравниваем их с помощью натянутого шнура.

Основанием для мауэрлата обычно служит верхний венец сруба

Внизу под угловые стропилины обязательно ставят подпорки (шпренгели), так как именно на их нижнюю часть будет идти большая нагрузка. Шпренгели монтируют подобно опорным стойкам на усиленное основание. С целью упрочнения боковых стропилин под ними монтируют подкосы, верхняя часть которых должна упираться в стропильную ногу, а нижняя в лежень.

4 Как правильно сращивать стропила по длине

Если сооружается вальмовая крыша сложной конфигурации, то за неимением досок подходящего размера кровельщикам приходится выполнять сращивание стропил по длине. Конечно же, на базе строительных материалов можно подобрать необходимый брус, но опытные строители знают, что одновременно с длиной увеличивается и толщина доски, тогда как в результате сращивания стропил удается добиться необходимой длины строительных элементов, не нарушая соотношения геометрических размеров.

Чтобы удлиненные детали смогли обеспечить нужную степень жесткости стропильной системе, необходимо определить, какие нагрузки воздействуют на различные области конструкции. Стыки могут располагаться только в местах с минимальным изгибающим моментом. Обычно таким местом является область возле конька. Опытные кровельщики знакомы с несколькими способами удлинения стропил, ведь использовать в строительной практике какой-либо один метод не получается. Причиной тому становятся следующие факторы:

Самым распространенным способом наращивания стропильной ноги называют удлинение «встык». Подлежащие сращиванию элементы обрезаем под углом 900. Срез должен быть точным, что позволит исключить образование прогиба в месте стыка. Фиксируем стропилины с помощью накладок из дерева или металла и гвоздей, которые, во избежание растрескиваний древесины, вбиваем в шахматном порядке.

«Косой прируб» – этот метод сопряжения элементов выполняем, обрезав края стропилин в месте стыка под углом 450. В качестве крепежей используем болты с диаметром от 12 до 14 мм, которые монтируем  в центре месте стыка. Если нет времени на обрезку материала, то стропильные элементы соединяем просто и быстро методом «внахлест», при этом нахлест может составлять до 1000 мм. Гвозди в брусья вбиваем по всей длине нахлеста в шахматном порядке, также для их сращивания могут применяться болты, их ввинчиваем в предварительно высверленные отверстия. Последний метод называют более надежным.

Четырехскатная вальмовая кровля позволяет обеспечить дому презентабельный внешний вид. За счет включения в проекты крыш мансардных и слуховых окон удается оживить и разнообразить конструкции. Главное, чтобы расчет стропильной системы был выполнен точно, тогда дом простоит много десятилетий.

Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.

Вальмовая крыша — особенности конструкции

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид. Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Вальмовая крыша стропильная система состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные узлы вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Вальмовая крыша стропильная система — схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша

Пример дома с шатровой крышей

Вальмовая крыша стропильная система своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.

Угол наклона вальмовой крыши

При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.

В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.

Карта ветровых нагрузок регионов России

Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:

Правильный расчет площади вальмовой крыши

Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.

Расчет площади вальмовой крыши

Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.

Точно указав все параметры будущей крыши они помогут все просчитать с точность до квадратного метра.

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.

Соотношение угла ската крыши Поправочный коэффициент для угловых стропил  Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12 1.016 1.031
4:12 1.027 1.054
5:12 1.043 1.083
6:12 1.061 1.118
7:12 1.082 1.158
8:1 2 1.106 1.202
9:1 2 1.131 1.250
10:12 1.161 1.302
11:12 1.192 1.357
12:12 1.225 1.414

Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

Вальмовая крыша стропильная система

Монтаж стропил вальмовой крыши

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.

После того, как вальмовая крыша стропильная система усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.

beton-stroyka.ru

Стропила без подкосов

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 30). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

рис. 30. Наслонные стропила без подкосов

Безраспорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h. Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h). Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а. Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально. Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта асчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.

Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.

рис. 31. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 32): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

рис. 32. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены

На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 33). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок.

рис. 33. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 34). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

рис. 34. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 35). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 35, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

рис. 35. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 36).

рис. 36. Пример закрепления узла опирания стойки

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 37). При расчете сечения стропил, схватки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. Однако, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей. За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.

рис. 37. Узел крепления схватки

Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.

При введении в расчёт стропильной системы распора (даже если его нет) изменяется расчёт сжимающей силы S. Теперь она рассчитывается делением равнодействующей распределённой нагрузки на синус угла наклона стропилины S=(qL/2)/sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере. Предположим, имеем стропильную систему с крутым углом наклона скатов. При действии на неё нагрузки в аварийном состоянии, например, при просадке, ухода от вертикали или разрушении конькового прогона, в схватке появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемый распор. При неизменной внешней нагрузке, чем меньше будет угол наклона скатов, тем больше будет расти распор и тем больше будут сжаты стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не будут связаны схватками, то они работают, как обычные балки, уложенные в наклонном положении. В этом случае уменьшение угла наклона, при неизменной нагрузке, уменьшает сжимающие напряжения в стропилине и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Поэтому сжимающая сила в стропильных системах без схваток считается как S=(qL/2)×sinα а со схватками S=(qL/2)/sinα. Так как двухскатные стропильные системы практически никогда не строятся без схваток, а расчёт всегда ведётся на самые плохие условия работы, то далее на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны, как S=(qL/2)/sinα вне зависимости будет в этих схемах распор или нет.

При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.

Распорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.

рис. 38. Стропила упертые обоими концами в мауэрлат и друг в друга показывают распор

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 38), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg α, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и векторы сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.

В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней называется затяжкой.

Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем, а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.

Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.

Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки. Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в большей степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора, стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 38.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем по максимуму, нагрузки действующие на крышу.

рис. 38.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.

ostroykevse.com


Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.