Вальмовая крыша перекрытие

ГЛАВНАЯ

Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия.

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: http://stroyu-dom-sam.ru/stropilnaya-sistema/

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»:

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.

Варианты и виды строительства вальмовой крыши на балках перекрытий

Обустройство вальмовой крыши требует тщательной предварительной подготовки. Перед началом работ необходимо произвести расчеты, определить количество материалов и варианты крепления стропильной системы. В легких дачных строениях или одноэтажных домах стропила, как правило, крепятся к балкам перекрытий.

Стропильная система и ее особенности

Вбирая принцип организации стропильной системы, необходимо учитывать размеры дома, материал, из которого изготовлена вальмовая крыша, тип перекрытия и то, будет ли использоваться мансардное помещение, как жилое.

В обустройстве легких крыш ли покрытий большой площади стропила делают висячими, а опорой для них служат стены домов. Наклонная конструкция установки стропил сложнее, и возводится над капитальными строениями с устройствами дополнительных точек опоры и креплений.

Строительство такой кровли начинается с возведения на стенах опорных конструкций по периметру дома, к которым и крепится вся стропильная система. Устройство, соединяющее деревянные балки по периметру называется мауэрлат. Если же дом имеет прочное монолитное перекрытие, стропильная система крепится на балки, выложенные горизонтально.

В современном строительстве кровли горизонтальные балки – самый распространенный метод крепления стропильной системы и самый удачный вариант обустройства легкого мансардного помещения.

Однако прежде, чем приступать к работам, необходимо определить нагрузку всей кровли, с учетом стропильной системы, фронтона, кровельного пирога. Этот числовой параметр служит точкой отсчета при выборе толщины балок перекрытия. Кроме того, нагрузка позволит рассчитать точки опоры стропила на мауэрлат или балки и шаг между боковыми стропилами.

Опора на балки перекрытия

При обустройстве балок перекрытия необходимо учитывать тот факт, что такая конструкция, как вальмовая крыша (с возведенной стропильной системой и кровельным материалом) может создать достаточно серьезные точечные нагрузки на несущие стены дома.

Если расчет нагрузок не выполнен, или выполнен неверно, результатом возведения крыши в домах с кирпичными стенами может стать их растрескивание. Для того чтобы избежать подобных ситуаций на стены дома необходимо уложить мауэрлат. Брусья для его устройства выбираются сечением не менее 150х150мм. Такой дополнительный страховочный элемент, к которому надежно закрепляются балки перекрытия, а затем и сама крыша, гарантирует, что стены не начнут разрушаться под действием высоких нагрузок со стороны кровли. Мауэрлат возьмет на себя часть точечных нагрузок, равномерно распределив их по всему периметру.

В тех случаях, когда площадь дома велика и обустраивается вальмовая крыша с жилой мансардой, разгрузить кровельную нагрузку на стены поможет армированный пояс. Он выкладывается в верхних частях несущих стен, а уж затем на них ложиться мауэрлат и балки перекрытия.

Расчет стропильной системы и балок перекрытия

В основе всех расчетов стропильной системы и методов ее крепления лежит учет нагрузок на кровельное перекрытие. Этот параметр определяет угол наклона крыши, длину ската, высоту фронтона, необходимость в таких дополнительных конструкциях, как мауэрлат и перекрытие из балок. Значение определяется с учетом климатических условий местности, где обустраивается вальмовая крыша, принимая во внимание вероятность снежной зимы и порывистого ветра.

Руководствуясь таблицами и нормативами СНиП, в начальной стадии проектирования выбирается конструкция стропильной системы и опоры, сечение всех элементов и определения шага установки стропил и балок (при монтаже это одинаковые величины). Перед установкой горизонтальных балок перекрытия обустраивается мауэрлат. Оптимальные величины сечения бревен для его строительства так же определяются на этапе проектных работ.

Еще одной необходимой составляющей вычислений должна быть высота крыши и длина стропил, выходящих за пределы наружных стен (скат). Как правило, этот параметр не превышает 35-30см.

Монтаж стропильной системы начинают с крайних балок, точно отмечая стыки крепления. Концы бревен соединяются между собой жестким канатом или проволокой, что служит определенной мерой для укладки остальных стропил.

Основные принципы крепления

В процессе монтажа стропильной системы используются несколько вариантов ее крепления. В любом случае, основной задачей работ является предупреждение возможного соскальзывания стропила с бревна, служащего для него опорой. Чаще всего, для жесткого крепления используются специальные металлические крепежи. В отельных случаях в уже подготовленных к монтажу бревнах делаются соединительные пазы или в качестве креплений выбираются элементы с так называемыми зубьями (шипами).

Выбирая то, какой будет вальмовая крыша, и подготавливая варианты крепления ее узлов, помните о том, что сам по себе паз не обеспечит достаточную надежность конструкции, поэтому дополнительно стропильную систему соединяют металлическими элементами.

Вариант использования при монтаже болтов и гаек требует предварительных треугольных надрезов на досках с тыльной стороны в местах креплений. Такой вид монтажа требует тщательной подготовки и точных расчетов. В процессе работы стропило устанавливается срезом на опорную балку, временно крепится к ней гвоздями. И только после того, как проведены дополнительные контрольные замеры правильности установки стропила, на нем высверливается сквозное отверстие, в которое пропускается болт, шайба и крепление затягивается гайкой.

Выбор варианта крепления стропил, используя мауэрлат или перекрытия из балок, зависит и от того, какой угол наклона будет иметь вальмовая крыша. Если предполагаемая нагрузка на кровлю невелика, и вы делаете большой угол уклона, достаточно использовать в конструкции крепления с одним зубом. Для крыш со скатом от 35 0 и менее – крепления с двойным зубом. Такой вид монтажа обеспечит прочность системы, и значительно увеличит площадь опоры.

Надежная стропильная система

Каждый из узлов кровельной конструкции должен быть надежно закреплен. Для внутренних соединений достаточно использовать гвозди, вбитые в мауэрлат или балки под определенным углом. Для внешних – специальные хомуты, металлические уголки или накладки. При этом место, где соединяются стропила и мауэрлат или балка перекрытия дополнительно закрепляют прочной проволокой, которая цепляется за вмонтированный в стену дома крюк.

Соединение считается надежным, если:

• Все крепежи обеспечены дополнительной (контрольной) защитой;
• Врубки в дерево и пазы на балках выполняются строго по установленным в нормативах размерам;
• В системах крепежа присутствуют только окрашенные металлические углы и детали, предварительно прошедшие антикоррозийную обработку;
• Все работы выполняются согласно технологическим нормам.

Исключительным случаем для устройства и крепления стропильной системы являются дома, стены которых возведены из деревянного сруба. Если в процессе не используется мауэрлат, а стропила крепятся к стене нужно принять во внимание, что дерево со временем меняет свои геометрические параметры (разбухает или усыхает).

Стены домов из сруба постепенно «усаживаются», поэтому расчеты нагрузки и конструкция стропильной системы должны быть выполнены с учетом таких изменений. В данном случае использование жесткого крепления нежелательно, поскольку со временем это приведет к перекосу конструкции и неравномерному распределению нагрузки на стены.

Специально для домов из сруба производители стали выпускать «скользящие» крепления, используемые в местах соединения коньковой части системы и стропильной ноги. При усадке дома такое крепление позволит кровле, меняя угол, выбрать оптимальное положение и самой распределить нагрузку на стены.

Перед началом работ на строительном рынке необходимо приобрести элемент крепления «салазки». Если вы выполняете работы впервые, обязательно проконсультируйтесь по использованию таких креплений с опытными мастерами. Салазки бывают двух видов: закрытого и открытого, а так же имеют различную длину хода (до 160мм). Что именно необходимо для того, чтобы вальмовая крыша вашего дома была надежной, определит специалист.

Основное, на что следует обращать внимание при возведении или ремонте крыш – это правила и нормы строительства, разработанные для вашего региона. Именно от климатических условий зависят основные величины и параметры расчетов, а заодно и гарантии того, что ваш дом будет надежно защищен от непогоды.