Стропильная система вальмовой крыши: чертежи и схема с расчетом площади + описание устройства конструкции с инструкцией, как ее сделать

Преимущества вальмовой кровельной системы

Шатровая система крыши представляет собой большую по объему геометрическую фигуру.

Если смотреть сверху, то крыша имеет две большие наклонные плоскости, напоминающие трапецию, а две фронтонные стороны имеют треугольную форму.

Хотя шатровая крыша дороже в строительстве и монтаже, чем двухскатная или односкатная, она имеет много преимуществ:

• Шатровая крыша лучше выдерживает снеговые и ветровые нагрузки;
• Она часто имеет большие выступы;
• Нет необходимости строить фронтоны, так как для этой цели служит шатровая крыша;
• Вам не придется убирать снег зимой, если вы выберете правильный шаг;
• Конструкция вальмы может быть применена к любому архитектурному стилю;
• Совместимость с различными кровельными материалами.

Как выбрать: что учесть?

Стропильная система должна быть выбрана максимально правильно и точно.

При поиске правильного решения необходимо учитывать следующие моменты:

• прочность;
• способность поддерживать фронтон и в целом крышу определенного размера и геометрии;
• создание положительного эстетического образа здания в целом.

Технические параметры имеют приоритет. Даже самые красивые сооружения, соответствующие принципам дизайна, не проявят своих положительных качеств, если они будут слишком недолговечны.

Опытные строители всегда анализируют среднегодовые и сезонные температуры, финансовые возможности строителей, максимально возможную скорость ветра и вес вышележащей крыши.

Они также учитывают будущее использование пространства под крышей и необходимый масштаб. Не следует недооценивать ветер, снег и дождь, поскольку эти факторы могут очень сильно воздействовать на крышу, а через нее и на стропила.

Если вы точно знаете, что район отличается обильными снегопадами, минимальный угол наклона нецелесообразен. Это в еще большей степени относится к плоским крышам.

Давление накапливающихся осадков может быстро деформировать раму или привести к попаданию воды. Совсем другое дело, когда регион, о котором идет речь, часто подвержен приходу циклонов, которые приносят с собой сильные ветры.

При этом уклон должен быть меньше, в этом случае ситуация с разрушением отдельных элементов конструкции практически исключена.

Избегайте ошибок, рассматривая дома, которые уже были построены в этом районе и эксплуатируются в течение длительного времени.

Тщательно воссоздавая конструкцию крыши и сопутствующую стропильную систему, можно наилучшим образом учесть местные условия. Однако не все идут по этому пути, иногда целью является создание оригинального дизайна.

В таких случаях необходимо очень тщательно проработать исходные данные и провести тщательные расчеты. При отсутствии специальных знаний лучше всего воспользоваться услугами квалифицированного подрядчика.

Анализируя общую ветровую и снеговую нагрузку, иногда можно определить, что части стропильной сборки требуют выборочного усиления. При оценке необходимого уклона крыши следует также учитывать тип используемого кровельного покрытия.

Тяжелая металлочерепица или профнастил при очень крутом уклоне могут привести к их неконтролируемому скольжению и потребовать дополнительного крепления, что усложнит работу и увеличит стоимость монтажа.

Кроме того, некоторые материалы склонны задерживать воду или насыщаться ею — этому можно противостоять, только сделав склон более крутым.

Создание хорошей крыши и стропильной системы, отвечающей этим противоречивым требованиям, не всегда доступно неспециалистам.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для повышения жесткости добавляются подстропильные ноги, также известные как подкосы. Они устанавливаются под углом 45° к горизонту. Они увеличивают пролет (до 14 м) или уменьшают сечение балок (стропил).

Подкосы просто устанавливаются под необходимым углом к стропилам и прибиваются по бокам и снизу. Важным требованием является то, что подкосы должны быть точно срезаны и плотно прилегать к стропилам и балкам, предотвращая их прогиб.

Системы с подстропильными ногами. Система с распорками вверху, система без распорок внизу. Правильные узлы стропил для каждого из них находятся рядом друг с другом. Внизу — Возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах есть несущая стена посередине. В этом случае можно установить толкающие опоры с углом 45-53° к горизонту.

Стропильная система со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы, если существует вероятность значительной неравномерной усадки фундамента или стен. Стены могут давать разную усадку в деревянных домах и фундаменты в стратифицированных или оседающих грунтах.

Во всех этих случаях следует рассмотреть стропильные системы данного типа.

Виды вальмовых стропильных крыш

Перед строительством шатровой крыши важно знать, что существуют различные типы крыш.

Все необходимые нагрузки должны быть учтены и рассчитаны на этапе планирования.

• Классическая шатровая крыша поддерживается диагональными ребрами на коньковой балке. Карнизы классической шатровой крыши имеют одинаковую высоту по всему периметру. Два свеса крыши имеют трапециевидную форму, а два фронтона — треугольную.
• Шатровая крыша имеет треугольную форму со всех сторон. Отличается отсутствием хребтовой балки, так как основания диагоналей сходятся в одной вершине. Вместо коньковой балки в этом типе конструкции устанавливается коньковая черепица.

Такая крыша может быть построена на здании квадратной формы.

• Шатровая крыша представляет собой скаты разного размера, расходящиеся под разными углами. Сложность этого типа крыши заключается в монтаже. Несмотря на это, многие люди предпочитают их, поскольку они обеспечивают дополнительную жилую площадь.

Соединения

Перед тем как сделать стропильную систему своими руками, внимательно изучите соединения. Чтобы построить собственный дом, не стоит экономить ни время, ни деньги. Только тогда результат будет радовать вас долгие годы.

Основные узлы для соединения стропил

Особого внимания заслуживают узлы крепления стропильной системы крыши:

• Мауэрлат к стене;
• Стропила к мауэрлату;
• Крепление стропил в уровне конька;
• Сращивание стропил.

Мауэрлат к стене

Этот узел может быть выполнен несколькими способами. Выбор во многом зависит от материала, из которого сделана стена. Строительство зданий из кирпича, блоков или бетона позволяет использовать следующие методы:

• на проволоку;
• на скобы;
• на шпильки;
• на анкера с устройством монолитного пояса вдоль обреза стены.

Присоединение мауэрлата к стене в каменной кладке осуществляется с помощью анкеров

При деревянном строительстве в качестве мауэрлата выступает верхний венец стены. Он соединяется с предыдущими при помощи нагелей. В каркасном доме мауэролат — это верхняя обвязка стены.

Он крепится к стойкам каркаса с помощью врубки и металлических уголков с отверстиями для саморезов. Подробнее о креплении мауэрлата к стене.

Стропила к мауэрлату

Крепление может быть выполнено двумя способами:

• жестко для зданий из кирпича, бетона или бетонных блоков;
• шарнирно для деревянных домов.

Жесткое крепление может быть с гвоздем или без него. Клинья рекомендуется устанавливать в стропилах, а не в мауэрлате, так как это ослабляет их. В обоих случаях нога жестко фиксируется с помощью гвоздей, саморезов, скоб или металлических уголков.

Для жесткого крепления врубку лучше делать на стропилах и зафиксировать конструкцию крепежом

Для шарнирного крепления используется специальный элемент — салазки. Они позволяют балкам беспрепятственно перемещаться во время усадки стен здания.

Шарнирное соединение балке возможность смещения

Кроме того, стропильные ноги крепятся к стене. Это необходимо для защиты крыши от ветра. Для крепления используют скрутку из двух проволочек диаметром 4мм, закрепленных в стене анкером или дюбелем. В деревянном доме скрутку можно заменить скобами.

Крепление осуществляют на каждой балке или через одну.

В уровне конька

Наслонные элементы опирают на коньковый прогон с врубкой. Кроме того, с обеих сторон делается накладка из доски. Накладка также необходима и для висячих элементов. Она может быть изготовлена из дерева или металла с отверстиями для саморезов.

Коньковый прогон и стропила соединяются гвоздями.

Крыша своими руками – Пошаговая инструкция

После того как все подготовительные работы завершены, можно приступать непосредственно к строительству крыши частного дома своими руками. Последовательность действий следующая:

1. Подготовка инструментов, обработка древесины антисептиком.
2. Крепление мауэрлата к стене.
3. Монтаж подконькового бруса.
4. Сборка основных элементов стропильной системы.
5. Усиление узлов стойками, подкосами и затяжками.
6. Монтаж контробрешетки и гидроизоляции.
7. Установка обрешетки.
8. Установка глиняной черепицы.
9. Создание дренажной системы.
10. Тепло- и пароизоляция крыши.

Как правильно крепить мауэрлат?

Монтаж любой кровельной системы начинается с укладки мауэрлата. Брус, уложенный по периметру стен, служит основой, равномерно распределяющей нагрузку стропил на несущие стены.

Эта рама также «прикрепляет» конструкцию к дому, уменьшая негативное воздействие парусности крыши. В зависимости от типа используемого стенового материала применяются различные техники монтажа.

В деревянных зданиях, например, нет необходимости в мауэрлате, и эту функцию выполняет верхний ряд бревен или бруса. В конструкциях из бетонных блоков мауэрлат крепится с помощью скоб, шпилек или анкеров.

Крепление мауэрлата металлическими скобами предполагает использование деревянных, которые должны быть предварительно установлены на внутренней стороне стены на расстоянии 2-4 рядов от верхнего края.

В результате одна сторона скобы крепится к кладке крыши, а другая — непосредственно к балкам в кладке.

Крепление мауэрлата стеновыми шпильками предполагает, что они равномерно распределены по периметру стен на этапе армирования.

К основанию шпильки должна быть приварена перемычка, а верхняя часть шпильки должна выступать на всю толщину балки плюс еще 4см для затягивания двух гаек.

Если на стадии армированной полосы не предусмотрены дюбели, можно подготовить отверстия под анкерные болты.

Для кладочных конструкций по-прежнему актуален традиционный метод крепления мауэрлата проволокой. Для этого используется стальной стержень диаметром 5-6мм, который вставляется в 2-3 ряда сверху при укладке стен.

Длина планки должна быть достаточной для того, чтобы покрыть всю длину крыши и еще осталось достаточно для скручивания концов вместе.

На этапе установки мауэрлата на стену, балка притягивается проволокой сверху или через отверстие в стене, а излишки проволоки обрезаются.

Пошаговая инструкция по монтажу двускатной крыши своими руками

Шаг 1: На внешних стенах по периметру здания, а также на внутренних стенах закрепите мауэрлат и лежень. В качестве крепежа используются анкерные болты, которые должны быть завершены с внутренней стороны прочной металлической пластиной.

Шаг 2: Уложите под мауэрлат, материалом для которого служит брус диаметром 100-150мм. гидроизоляционную мембрану.

Шаг 3: Над мауэрлатом и лежня закрепите балки перекрытия, которые представляют собой обрезные доски 50*100мм. Чтобы по ним было безопасно ходить, настелите черновой пол, который следует закрепить саморезами или гвоздями.

Шаг 4: Установите стойки на лежень под коньковым прогоном с шагом 2м. Закрепите с помощью прочных металлических уголков, пластин или гвоздей.

Выровняйте стойки по вертикали с помощью спиртового уровня и временно закрепите их на месте любым доступным способом. Затем на выровненные стойки укладывается коньковый брус и закрепляется таким же образом.

Шаг 5: Подготовьте стропила из пиломатериалов. Сначала подготовьте шаблон для первого стропила. Измерьте на этом шаблоне углы распила в местах крепления коньковой балки и обрешетки. Измерьте шаблон с обеих сторон крыши в местах крепления стропил.

Шаг 6: Убедившись, что угол правильный, используйте шаблон для изготовления остальных стропил. Если носовая линия и хребтовая балка горизонтальны, шаблон не нужно закреплять во всех точках.

Шаг 7: Если длина досок позволяет, оставьте свес крыши размером не менее 30см. Если длина недостаточна, необходимо удлинить стропила, прикрепив к ним дополнительную доску (кобылку).

Шаг 8. Закрепите стропила в верхней части металлическими пластинами и гвоздями. Для крепления стропил к мауэрлату используются металлические скобы. Один край вбивается в доску, а другой — в мауэрлат.

Для надежности используются дополнительные уголки и гвозди.

Шаг 9. При установке стропил для широкой скатной крыши усильте стропила прижимными опорами, прикрепленными к стропилам у обрешетки и к самим стропилам под углом. После установки всех стропил проверьте их длину.

Если корректировка не требуется, прикрепите ветровые планки к концам досок.

Основные элементы вальмовой крыши

Чтобы сделать качественную конструкцию вальмовой крыши, необходимо понимать, из чего она состоит.

1. Мауэрлат — это брус, который укладывается по периметру внешних несущих стен и служит основной опорой для всей кровельной системы. Именно мауэрлат принимает на себя весь вес будущей конструкции и передает его на несущие стеновые плиты.

Для этого элемента обычно используется брус с сечением 100*100мм, 100*150 или 150*15 мм, в зависимости от силовой нагрузки.

2. Конек — это верхний элемент конструкции крыши, который представляет собой горизонтальное ребро, где встречаются два ската крыши. Коньковая балка, как и мауэролат, поддерживает стропилы и стропильные ноги.

Поперечное сечение бруса должно быть 100*100мм или 200*200мм. Сечение бруса выбирается, исходя из силовых нагрузок.

3. Стропила являются несущими элементами.

4. Подкосы — это распорки, расположенные по диагонали. Они используются для поддержки нарожников.

5. Лежень — это брус, опирающийся на внутреннюю продольную стену и выполняющий роль промежуточного мауэрлата.

Обзор скатных стропильных конструкций

Для того чтобы разобраться в обилии конструкций и возможностях их обустройства, рассмотрим основные типы стропильных систем и соответствующие им схемы.

Вид № 1 — односкатный стропильный каркас

Большинство односкатных крыш попадают в категорию без чердака, потому что, независимо от крутизны, пространство, которое они создают под крышей, невелико по объему.

Однако если мы хотим построить строго горизонтальный потолок, то потолок, отделяющий мансарду от основных помещений, все равно строится.

Схема расположения отдельных стропил зависит от величины пролета, перекрываемого одним скатом:

• Если расстояние между верхней и нижней опорами стропильной ноги меньше или равно 4,5м, дополнительные опоры и раскосы не используются.
• Если пролет составляет от 4,5 до 6м, возле высокой стенки укладывается лежень. В него упирают подкос — подстропильную ногу, которая обеспечивает жесткость стропилины ближе к верхней части пролета.
• Если планируемый пролет составляет от 6 до 9м, лежни укладываются с обеих сторон, а подстропильные ноги упираются в оба лежня.

Если требуется более длинный пролет, его делят на сектора с указанными выше расстояниями. Опоры прогонов устанавливаются на границах соседних секторов, а прогоны и толкающие опоры устанавливаются внутри секторов, как описано выше.

При строительстве в регионах с высокой ветровой активностью односкатные стропила дополняются с внутренней стороны диагональными ветровыми креплениями.

Конструкция односкатных стропил напоминает ряд параллельных балок. Односкатная крыша не очень красива, но она очень экономична. Оптимальный угол наклона составляет от 4º до 12º, не запрещается и больший уклон.

Конструкции с малым уклоном лучше всего оборудовать сплошным коробом и гидроизоляцией, что не обязательно для крутых крыш. В качестве отделки крыши лучше использовать мягкую кровлю для низких конструкций или профнастил или кровельный лист для крутых конструкций.

Вид № 2 — стропильные системы двухскатных крыш

Системы скатных крыш строятся с использованием железобетонных плит и деревянных балок, обычно с чердаками. Самый распространенный тип крыши имеет множество вариантов низких и высоких, утепленных и холодных.

В зависимости от архитектурных и технических условий здания стропила, используемые при строительстве скатной крыши, делятся на:

• Наслонные. Это стропила с прочной опорой под верхней и нижней пяткой. Они изготавливаются и устанавливаются так же, как и стропила односкатных крыш. Наслонные стропильные системы строятся поверх коробок с внутренними несущими стенами.

Она необходим в качестве несущей конструкции для конькового прогона. Роль стены может выполнять ряд стояков или колонн.

Верхняя часть стропил в простейшей несущей конструкции с пролетом до 5м опирается на прогон, который поддерживается опорными стойками, опирающимися на лежень. Жесткость обеспечивается подкосами.

В схемах для более длинных пролетов используются схватки, бабки и дополнительные прогоны.

• Висячие. Висячие стропила опираются только на нижнее стропило, верхами они упираются друг в друга.  Стропильные элементы намеренно сделаны треугольными, чтобы обойтись без мауэрлата.

В таких случаях в качестве мауэрлата используется основание треугольника, то есть затяжка, используемая для компенсации прогиба крыши от веса снега, кровли и самой системы.

Технология подвеса используется при строительстве небольших коробок, которые не имеют внутренней опоры конькового прогона.

Если необходимо покрыть длиннопролетное сооружение, висячая система оснащается бабками-подвесками, подкосами, стяжками и т.д.

Для конструкций с двумя скатами рекомендуется уклон от 10º до 60º. Для отделки можно использовать все известные виды листовой, рулонной и крупнолистовой кровли.

В зависимости от технических параметров крыши обрешетка должна быть сплошной или разреженной.

Низко скатные крыши до 12 градусов полностью покрываются гидроизоляционным ковриком, а высоко скатные крыши покрываются только там, где могут возникнуть протечки: по карнизам, конькам, ендовам, вокруг дымоходов и других проемов крыши.

Читайте также: Стропильная система фронтонами: схемы трехфронтонной крыши

Вид № 3 — вальмовая и полувальмовая система

Вальмовые крыши, они же крыши «конвертном» отличаются от двускатных тем, что вертикальные концы- фронтоны в их конструкции заменены на покатые треугольные скаты — вальмы.

Центральную часть крыши занимает стандартная двускатная стропильная система, к которой под углом примыкают те самые вальмы.

Разнообразие в семействе вальмовых сооружений достигается за счет изменения пропорций. Варьируя соотношение длины конька к длине основания и высоту шага, можно добиться дизайна на любой вкус и архитектурные требования.

В конструкции шатровых крыш используются стропила:

• Наслонные или висячие стропила с соответствующими конструктивными элементами: лежнями, коньковыми прогонами, затяжками и т.д.
• Диагональные стропила, соединяющие вершины концевых ферм с углами коробки.
• Накосные укороченные стропилины, образующие наклонные скаты вальм и части основных скатов, примыкающие к вальмам.

Вальмовые конструкции могут быть чердачными и бесчердачными. Признаться, они не очень хорошо подходят для обустройства помещений под крышей. Четыре наклонных фронтона сильно ограничивают пространство.

Однако для любителей мансардных домов существует датский вариант с укороченным цилиндром.

Любителям нетрадиционной архитектуры наверняка понравится голландский тип, который, наряду с датским вариантом, относится к категории, известной как «полувальмовая крыша».

Стропильные системы четырехскатных и полускатных вариантов крыш строятся с углами наклона от 10°-12° до 60°. Классические пропорции с крутизной 25-30º являются абсолютным приоритетом.

За исключением переходов, гребней и карнизов, все вогнутые и выпуклые углы вальмовой конструкции должны быть усилены гидроизоляцией. Сложность конфигурации склона диктует использование штучных материалов в отделке.

При резке листового металла и профилированных листов будет слишком много отходов.

Вид № 4 — шатровая крыша

Прямая шатровая крыша — это шатровая крыша без конька. Его планировка напоминает квадрат с диагоналями, проходящими из угла в угол.

Треугольные скаты соединяются на вершине, делая крышу похожей на шатровую. Шатровая крыша возводится над четкими прямоугольными или многоугольными коробками.

При строительстве систем шатровых крыш используются стандартные наслонные и висячие стропила:

• Стропила наслонного типа возводятся над коробкой с центральной опорой или несущей стеной.
• Над конструкцией, не имеющей внутренней стены или опоры, возводится каркас по висячему принципу.

Крутизна и количество скатов зависит от личных предпочтений будущего владельца.

Идеальное кровельное решение для треугольных скатов — покрыть их кусками материала, и это только потому, что при резке больших листов кровельного материала остается значительное количество отходов.

Независимо от крутизны, шатровые здания лучше всего оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляционной мембраной.

Вид № 5 — ломаная стропильная система

Стропила для шатровых крыш специально разработаны для расширения чердачного пространства с целью создания бытовых или жилых помещений.

Технология шатровой крыши в основном используется при строительстве мансардных крыш, которые могут быть прохладными в загородных домах и утепленными в домах постоянного проживания.

В классической шатровой крыше каждый скат можно условно разделить на две прямоугольные секции, образующие между собой внешний угол. Необходимая форма достигается путем изменения размеров фронтонных секций, углов между ними и угла конька.

Стропильная система мансардного типа — один из самых сложных типов стропильной системы: схемы и чертежи ломаной рамы известны своей сложной конструктивной структурой. Он состоит из двух уложенных стропил:

• Нижний ярус стропильных ног опирается через мауэрлат на деревянные балки перекрытия, железобетонные плиты или потолочный брус деревянного дома.

Для поддержки верхней части стропил используются подкосы, которые также поддерживают нижнюю часть стропил верхнего яруса. Стропила нижней части шатровой крыши могут быть только наслонными.

• Стропила верхнего яруса опираются своими нижними пятками на прогоны нижележащего яруса. Прогоны служат основанием для потолочных балок мансарды. В конструкции верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие методики.

Задача верхушки заключается только в формировании коньковой части, так как ответственность за распределение кровельного пирога лежит на нижней части мансардной крыши.

Угол наклона нижнего и верхнего скатов выбирается домовладельцем в соответствии с личными предпочтениями. Идеальной считается форма, когда пять углов мансардной крыши пересекают воображаемый круг.

В зависимости от типа кровли устанавливают сплошную или разреженную обрешетку, и их выбор не ограничен.

На склоне верхней стороны предпочтительнее сплошная обрешетка и гидроизоляция. Крутой нижний склон не будет захватывать осадки, но будет подвержен воздействию сильных ветров.

Чтобы предотвратить разрушение шатровой крыши в районах, где часто бывают сильные ветры, каждое стропило крепится к стене проволочной стяжкой, а не одной, как это обычно делается при креплении обычных скатных крыш.

Критерии выбора

Конструкция стропильной системы характеризуется большим количеством комплектующих и повышенной сложностью.

Она производится на основе расчетов постоянных и мгновенных нагрузок, действующих на конструкции, проекта, учитывающего выбранный кровельный материал, а также факторы окружающей среды. При выборе типа стропил учитываются следующие критерии:

• Климатические условия в регионе, где ведется строительство. Для того чтобы крыша выдерживала вес снега и воды во время сильных дождей, определяется среднегодовое количество осадков зимой и летом.
• Ветровые нагрузки. Для выбора оптимальной конструкции крыши необходимо определить преобладающую розу ветров в регионе строительства и учесть среднюю скорость воздушных порывов.
• Как используется пространство под крышей. На этом этапе принимается решение о том, будет ли в пространстве крыши оборудован жилой или неотапливаемый чердак.
• Тип отделки. Для каждого материала рассчитывается оптимальный уклон с учетом формы материала и способа его крепления.
• Бюджет застройщика. Стропильная система — одна из самых дорогостоящих частей конструкции крыши с точки зрения материальных и трудовых затрат, поэтому ее вид определяет финансовые возможности строителя.

Опытные мастера считают, что бороться с природой бесполезно, все равно проиграешь, поэтому на первый план при выборе типа фермы ставят климатические условия в той местности, где производится строительство.

Если в регионе ветрено, угол наклона склонов делают более пологим, а если идет снег — более крутым.

Зависимость высоты чердака от уклона
Влияние климатических факторов
Влияние кровельного материала

Стропильные фермы для различных типов крыши

При строительстве конкретного здания обязательно используется стропильная система крыши того или иного типа, причем тип крыши будет полностью зависеть от конструкции будущего здания.

Стропильная ферма для двускатной кровли

Скатная крыша — это широко используемая конструкция крыши для жилых зданий, имеющих не более трех этажей. Эта конструкция предпочтительна из-за технических характеристик двускатной стропильной системы, а также из-за простоты и легкости монтажа.

Стропильная система в двускатной крыше состоит из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Верхняя часть здания напоминает треугольник. Основными элементами скатной крыши являются мауэрлат и стропила.

Для правильного распределения нагрузки между стропилами и стенами устанавливаются вдавливаемые опоры, ролики и нагели, создающие прочную, жесткую, элементарную и легкую конструкцию скатной крыши.

Скатная крыша считается самой простой кровельной системой и используется для жилых зданий высотой до трех этажей.

Над стропилами можно установить тонкую обрешетку или сплошные стропила, а затем прикрепить асфальтовую мембрану, черепицу или другой материал.

Фермы крыши и обрешетка обычно изготавливаются из древесины или досок, закрепленных гвоздями, шурупами или металлическими крепежными элементами. Металлические профили могут использоваться в качестве стропил, что позволяет перекрывать большие пролеты.

В этом случае нет необходимости в дополнительных опорах и раскосах.

Расположение стропил скатной крыши позволяет равномерно распределить существующую нагрузку по периметру здания. Нижние концы системы опираются на пластину для торцевания. Они крепятся с помощью крепежа или металлических скоб.

Угол наклона стропил определяет угол, под которым будут наклонены скаты крыши.

Стропильная система для вальмовой кровли

В системе шатровой крыши требуются различные типы стропил:

• стропила (короткие стропила);
• боковые стропила;
• вальмовые основные стропила;
• диагональ (диагональные элементы, образующие треугольный склон).

Стропила сайдинга изготавливаются из досок и собираются так же, как традиционная седловина или шатровая двускатная крыша. Вальмовые стропила представляют собой складные элементы.

Для стропил используются доски или бревна, которые крепятся не только к стойкам, но и к диагональным стропилам.

Угол наклона, а также сечение балок обрешетки точно рассчитываются для монтажа данного типа конструкции. Длина пролета также определяет размеры деталей.

Угол наклона диагональных стропил должен быть точно рассчитан, чтобы шатровая крыша не деформировалась под действием нагрузки.

При установке диагональных стропил необходимо соблюдать симметрию, иначе крыша будет деформироваться под значительной нагрузкой.

Стропильная система для ломаной крыши

Шатровая крыша — это конструкция со стропилами, состоящая из нескольких отдельных элементов. При этом они должны располагаться под разными углами к горизонту.

Поскольку нижний край стропил почти вертикален, чердачное пространство здания приобретает большую площадь, поэтому его можно использовать в качестве жилого помещения. Этот тип крыши строится с шатровой или двускатной крышей.

Расположение шатровых стропил должны рассчитывать профессионалы, но двускатную шатровую крышу можно сделать самостоятельно, так как ее монтаж очень прост. Для этого необходимо установить несущую раму, которая должна состоять из обрешетки и шпилек.

Горизонтальные части крепятся к висячим стропилам. Стропила ломаной крыши прикреплены к мавзолею с помощью укороченных стропильных ног.

Собрать стропила для скатной двускатной крыши может даже непрофессионал, так как монтаж очень прост

«Кукушка» в стропильной ферме

Так называемая кукушка на крыше — это небольшой выступ в чердачном перекрытии. Для лучшего освещения чердачного помещения в нем установлено окно.

Установку кукушки проводят тщательно, контролируя параметры всей конструкции: глубину проникновения, угол наклона и другие факторы. Однако прежде чем это произойдет, проводятся необходимые измерения.

Первый этап работ начинается с установки мауэрлата (брус 10х10см, который необходим для поддержки стропил). Стропильная система служит каркасом для кровельного покрытия.

Для придания жесткости конструкции между двумя стропильными ногами используются распорки.

После установки ферм укладывается обрешетка, в зависимости от типа кровли. Облицовка сплошная или с фиксированным шагом. Чаще всего для этого используются доски, плиты OSB и листы фанеры.

Кроме того, монтаж кровельного материала должен быть одинаковым по всей крыше.

Основной проблемой при использовании этого типа стропильной системы является расположение внутренних углов. В этих местах может скапливаться снег, поэтому нагрузка будет больше, поэтому необходимо установить сплошную обрешетку.

Термин «кукушка» используется для обозначения небольшого выступа в крыше, под которым находится дополнительное окно

Ферма стропил крыши-шале

Особенностью этого типа строительства являются выступы и свесы на внешней стороне дома. Кроме того, по бокам здания должны быть стропила и стропильные фермы крыши длиной до трех метров.

Каждый из этих элементов крепится с помощью кронштейна к стене конструкции в нижней части. Затем обвязывают края балок. Они служат опорой для кровли здания.

Однако, если создаются большие свесы, параллельно с установкой шпилек под мауэрлатом необходимо установить армированную полосу. Для фиксации стропил на месте следует изготовить врезки или использовать анкеры.

Для вывода боковых карнизов наружу делается коньковая балка, а затем балки, одинаковые по длине с коньком, выводятся на уровень мауэрлата. На эти строительные детали опирается ферма, а затем кровельный материал.

При проектировании здания угол наклона крыши бытовки рассчитывается с учетом местного климата и других факторов. При угле наклона примерно 45° снеговые нагрузки не учитываются, так как они не будут скапливаться на крыше.

В этом случае скатная крыша выдержит снеговые нагрузки, но необходимо установить усиленную стропильную ферму.

Перед установкой крыши шале необходимо подготовить проект здания, поскольку необычность самой крыши, а также длинные карнизы и свесы являются обязательным условием.

Крыша шале характеризуется выступами на несколько метров за пределы дома

Стропильная ферма, предназначенная под мягкую кровлю

Мягкая кровля изготавливается разными способами, но есть общие черты в технологических приемах строительства. Первоначально необходимо провести подготовительные работы.

Усиливая крыши домов из ячеистого бетона или других материалов, сначала устанавливают мауэрлаты, а затем в верхних курсах здания брус, врезанный в потолочные балки с шагом в один метр. Расстояние между досками рассчитывается на основе стропил.

1. Собираются отдельные части стропильной системы. Во избежание риска закрепите стропила на земле шурупами. После возведения стропила поднимают на верхнюю часть здания.
2. Закрепите все элементы стропил на перекрытии, внутренние доски, распорки и стропила. Затем эта подконструкция крыши станет единой целой конструкцией.
3. Следующим шагом является установка обрешетки, которая устанавливается с небольшими зазорами или вообще без них для мягкой кровли. Допускаются зазоры не более 1см. Довольно часто поверх плит устанавливается выравнивающая фанера.

Его листы укладываются по методу кирпичной кладки. Образовавшиеся стыки не совпадают с зазорами между фанерой и доской.

Если длина обрешетки недостаточна, то стыки деталей должны быть расположены в разных местах. Таким образом, можно правильно распределить ослабленные участки.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкции предусматривают два основных типа расположения стропил: висячие стропила и наслонные стропила.

Висячие

Идеально подходит для скатных крыш, с небольшими пролетами до 5 метров, без внутренних перегородок. Нижняя опора — мауэрлат. Такая система использует затяжку для ограничения расширения конструкции на основных опорах здания.

Конструкция висячей крыши

Внизу есть висячие стропила — они также служат потолочными балками. В случае перекрытий из железобетонных конструкций это могут быть также опоры системы.

Важные дополнения:

• Не используйте ноги в качестве основного несущего элемента для свеса крыши. Кобылка — лучшее решение (при условии, что ширина свеса не превышает 1м). При таком решении ножка передает нагрузку по всей своей плоскости на муллион.
• Если влажность древесины превышает 20 процентов, будьте готовы к тому, что после сушки система начнет «гулять». Решением является использование винтов в качестве крепежных элементов, которые всегда можно подтянуть.

Но еще более «продвинутым» вариантом является использование «сверхпрочного» крепежа.

• На вершине крыши необходимо закрепить ветрозащитную планку (она должна идти от маулера до вершины конька). Угол расположен со стороны чердака. Необходимо, чтобы крыша была как можно более прочной, устойчивой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Используется для крыш с пролетами 9-15м. Такие стропила крепятся сверху, а снизу мауэрлатом.

Седловидная стропильная система

Если пролет превышает 15м, коньковая обрешетка заменяется двумя боковыми обрешетками, которые дополнительно крепятся к колоннам.  Если создается чердак, то в качестве опоры для подкосных балок используется стена.

Особенности:

• Толщина каждой структурной части такой системы не должна превышать 5см.
• Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и отделанными.
• Расчеты нагрузки для каждого элемента конструкции должны быть выполнены очень точно.
• Мауэрлат должен быть расположен строго горизонтально по отношению к вертикальным опорам.
• Симметрия также должна соблюдаться при установке толкающих опор.
• Хорошая вентиляция гарантирует, что ваша стропильная система не будет гнить в будущем.
• На стыках элементов с камнем или кирпичом требуется хорошая гидроизоляция.

В зависимости от формы крыши, выбранной застройщиком, стропильная ферма крыши также будет отличаться. Узнайте о различных вариантах наиболее популярных конструкций крыш домов.

Односкатные крыши

Изготовленные под углом 13-25 градусов, эти крыши имеют самые простые (с точки зрения изготовления и монтажа) стропила. Для небольшого здания с пролетом до 5 метров используется складная система. При пролетах более 5м дополнительно используются фермы.

Двускатные

Также достаточно простой вариант. Особенно если под такой крышей установлен чердачный или мансардный этаж. Углы наклона составляют 15-63 градуса.

Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6м (относительно друг друга) — установите висячие стропила. Для дома размером 6х6 или 9х9м мы рекомендуем следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа висячей стропильной системы для скатной крыши

Если вы увеличиваете площадь дома, вам следует изменить (усилить) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать технологию наслонных стропил.

Варианты скатной крыши с пролетом более 10 метров: использование системы наслонных балок

Вальмовые или четырехскатные

Особенности конструкции четырехскатной крыши

С уклоном 20-60 градусов и пролетом не более 12 метров. Внутренние опоры обязательны. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы.
Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной.

Для этого типа крыши используются стропильные фермы или устанавливаются стропила наслонного типа.

Ломанная крыша

Устройство ломанной крыши

Консольная крыша может иметь уклон до 60 градусов в нижней части, а вот в верхней части она обычно пологая. Благодаря этой особенности, площадь крыши становится немного больше. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10м.

Используются те же типы стропил, что и для шатровой крыши (наслонные). Однако рекомендуется использовать фермы.

Материалы изготовления

Деревянные конструкции чаще всего используются для стропил в частном строительстве. Но можно использовать и металл, особенно легкий стальной профиль.

Деревянные

Деревянная конструкция стропил крыши является наиболее распространенной из-за простоты монтажа и ряда других преимуществ. Его можно построить без использования строительной техники.

Дерево идеально подходит для строительства стропил с короткими пролетами.

Хвойные стропила должны быть длиной до 6,5 метров, а стропила из лиственных пород — до 4,5 метров. При строительстве крыши дома рекомендуется использовать древесину того же сорта.

К древесине предъявляются следующие требования:

• Перед началом работ она не должна быть влажной;
• Древесина, выбранная для стропил, должна быть жесткой;
• Не следует использовать древесину с большим количеством сучков или низкокачественные, дефектные породы.

Сосновые пиломатериалы самые дешевые, но по качеству уступают лиственнице, дубу, ели, буку и осине. Эти виды считаются очень прочными и долговечными.

Стальные

При выборе металлических стропил важно помнить о свойствах металла. Он должен быть утеплен и экранирован, а в сочетании с деревом — обязательно обработан последним и изолирован от влаги специальными материалами.

Главная особенность металла заключается в том, что можно использовать стропила длиной более 30м. Крыши могут быть практически любой формы с уклоном 1-2 градуса. Сама сталь для стропил поставляется в виде круглых или прямоугольных профилей и труб.

Изготовление стропил из металлических профилей возможно, если длина ската больше 10м, и нагрузка превышает 450кг.

Металлические стропила очень редко используются в частном строительстве. Чаще всего проектированием таких конструкций занимаются профессионалы.

Виды стропил для вальмовой крыши

Для строительства вальмовой конструкции используются только три типа стропил:

1. Диагональные — это наклонные ребра, которые сходятся в торце конька. Четыре наклонные балки устанавливаются попарно друг напротив друга. Они изготовлены из бруса 100*150мм. Диагонали должны быть плотно соединены с мауэрлатом, так как они являются несущими.
2. Нарожники крепятся к диагональной стропилине сверху. Разница заключается в том, что стропила укорочены. Снизу нарожники соединяются с обвязочным бруском.
3. Рядовые — это стропила, соединенные балками перекрытия, которые действуют на растяжение под нагрузкой. Эта конструкция используется, когда нагрузка не может быть передана на внутренние перегородки.

В основном используются пиломатериалы сечением 150*150мм и 100*150мм. Размер поперечного сечения зависит от предполагаемых нагрузок.

Сфера использования

Необходимость в заложении многоскатной крыши возникает при сложной конструкции дома (наличие пристроек, П-, T- или Г-образной форме, многоуровневой внутренней планировке).

А также при необходимости заложения под крышей углубленных балконов или полноценных жилых помещений.

Из-за высокой стоимости возведения эта конструкция, как правило, не является универсальной или бюджетной, но инвестиции в нее частично окупаются при строительстве домов с мансардными этажами.

Последнее объясняется большими фронтонными и вертикальными площадями и простотой их остекления.

Также такие конструкции хорошо себя зарекомендовали при покрытии одноэтажных зданий большой площади (крыша сложной формы лучше отводит осадки и имеет меньшую парусность по сравнению с ровными длинными скатами).

Пирог вальмовой кровли

При строительстве шатровой крыши необходимо определиться с типом стропильной конструкции:

• Если пространство под крышей планируется использовать в качестве жилого помещения, висячие стропила — лучший выбор. В этом случае нет необходимости устанавливать вертикальные опоры.
• Если площадь крыши превышает 100м2 , рекомендуется использовать диагональные стропила. Прочность диагональных стропил гарантирует, что они смогут выдержать все механические нагрузки при большой площади крыши.

Свайная конструкция теплой кровли:

1. Изоляция может быть выполнена из минеральной ваты, пенопласта или полистирола. Если конструкция должна быть утеплена минеральной ватой, то изоляционные плиты следует устанавливать в камерах сверху вниз.

Особое внимание следует уделить зазорам между плитами. Между досками не должно быть никаких зазоров.

2. Изоляция Parisol устанавливается на внутренней стороне крыши. Она предотвращает проникновение водяного пара из жилых помещений в теплоизоляцию и тем самым сохраняет все функции теплоизоляционного материала. Мембрана фиксируется с помощью скоб.

3. На внешней стороне мембраны находится гидроизоляционный слой. Это гидроизоляционная мембрана, которая предотвращает попадание воды извне.

4. Далее следует обрешетка и контробрешетка 50*50мм и 50*100мм.

Завершающим этапом системы шатровой крыши является покрытие крыши. Можно использовать гибкую черепицу, металл и цементно-песчаную черепицу.