Если под кровлей нет перекрытия – как правильно усилить стропила

07.03.2017 933 Просмотров

Мансардная крыша: стропильная система

Мансардная стропильная система может быть различной конфигурации, при правильном монтаже отличается надежностью, функциональностью. Стропильная конструкция является мощнейшим каркасом, способным выдерживать нагрузку не только всей кровли, но и влияние внешних природных факторов.

Каркас из стропильных досок — основа всей кровельной мансардной конструкции, которая способна выдерживать вес всей кровельной системы. Перед тем, как обустраивать кровлю для мансарды, необходимо знать, в каком порядке устанавливать все необходимые элементы стропильной конструкции.

К элементам строения стропильной системы крыши, предназначенной для мансарды, являются:

Мансардная крыша: стропильная система
  • Мауэрлат. Основа всей кровельной конструкции, которая способна выдерживать и равномерно перераспределять нагрузку от системы кровли на опорные стены. Мауэрлат представляет собой доски, которые крепят к внешним стенам здания, к ним же крепят элементы стропильной конструкции;
  • Стойки из балок или стропильные ноги, которые образуют каркас конструкции кровли. Доски для стропильных ног должны выдерживать нагрузку кровельного пирога вместе с внешним покрытием;
  • Вертикальные стойки. Стойки устанавливают для удержания центральной части стропильных брусьев и предохранения их от изгиба, а также для поддержания конькового бруса;
  • Прогоны. Дополнительные брусья, которые устанавливаются под углом для поддержания стропильных ног;
  • Коньковый брус. Монтируется на системах большой длины (более 7 метров) и служит для создания жесткости конструкции;
  • Обрешетка. Дополнительная деревянная конструкция, которая крепится к стропильной системе и служит основанием для кровли.

Кроме того, есть дополнительные элементы: балки, прогоны, ригели, которые устанавливаются в различных частых каркаса кровли для создания жесткости крепления и прочности конструкции в целом.

План чертежа стропил

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

Перед тем, как начать возведение стропильной системы четырехскатной крыши, следует уложить мауэрлат. Именно на него в дальнейшем будет опираться вся стропильная система вальмовой крыши. Процессу укладки мауэрлата предшествует процесс оборудования армированного пояса из железобетонных конструкций. Он поможет усилить несущие способности стен, а так же станет подходящей горизонтальной. Достаточно ровной, поверхностью для дальнейшей укладки мауэрлата.  Если здание строится из кирпича или камня, то по верху стены необходимо выставить опалубку, в которую вставляется каркас из арматуры и заливается бетон.

Следует проследить за тем, что бы при заливке бетона соблюдалась горизонтальность уровня по всему периметру здания.

Когда устанавливается арматурный каркас, к нему необходимо прикрепить оцинкованные металлические шпильки, диаметром не менее  1 см. Длина их должна быть такой, что бы вершины их выступали на 3-5 см из бруса мауэрлата. После того, как бетон станет прочным, верхнюю его часть промазывают битумом и поверх наклеивают рубероид. Это необходимо для того, что бы предохранять древесину мауэрлата от гниения и прочим последствиям от влияния окружающей среды. На этом этапе и становятся нужны выступающие шпильки. На них насаживаются бруски с заранее просверленными отверстиями. Вся конструкция закрепляется гайками.

Брусья для стропил

Как правило, для изготовления мауэрлата каркаса четырехскатной вальмовой крыши, применяется деревянный брус. Сечение его должно составлять 10 на 15 см или 15 на 15 см.

При покупке бруса обращайте внимание на то, что он должен быть хорошо высушен и обработан антикоррозионными веществами.

Следующим этапом становится установка на мауэрлат центральной балки. Она должна располагаться параллельно будущему коньку, к которому крепятся стойки, поддерживающие часть стропильной системы.

Стропильные системы

Данная система считается достаточно прочной для защиты сооружения от внешних факторов. К ее строительству стоит подходить очень серьезно. До того как начнутся работы по возведению крыши, нужно подготовить проект, в котором будут сделаны все необходимые расчеты и высчитан уровень наклона.

Градус угла должен быть прямо пропорциональным затрачиваемому кровельному материалу.

Как устроена стропильная система:

  1. До того как приступить к монтажу стропил, нужно выложить брусы, которые будут исполнять роль опоры всей конструкции. До начала крепления брусов стены лучше стянуть армированным поясом, это усилит несущую способность и обеспечит ровную поверхность. Для этих работ лучше использовать железобетонные конструкции.
  2. Если дом построен из кирпича или камня, на верхних частях стен монтируется опалубка, в которой делается железобетонный каркас.
  3. Когда собирается каркас, к нему присоединятся металлические фиксаторы, диаметр которых составляет минимум 1 сантиметр. Длина их должна быть такой, чтобы их верхушки на 3-5 сантиметров возвышались над брусами.
  4. После того как бетонная часть застыла, верх ее обмазывается битумной мастикой и сверху кладется рубероид, который защитит дерево от разрушения. На торчащие штыри одеваются специальные бруски, в которых заранее высверлены отверстия. Гайками закрепляют конструкцию.
  5. Деревянный брус следует брать с сечением 15×15 или 10×15 сантиметров.
  6. Используемый строительный материал должен быть сухой и обработан антикоррозийным средством.
  7. После этих работ параллельно коньку крепится центральная балка.

Каркас и вся система стропил состоит из:

  • прогона;
  • мауэрлата;
  • опорной доски;
  • затяжек;
  • обрешетки;
  • нарожников;
  • подкосов;
  • рядовых стропил;
  • накосных стропил;
  • диагональных стропил.

Так из этих кровельных элементов создаются стропильные конструкции, в основе которых лежит несколько треугольников. Поскольку эта форма наиболее устойчива, то и вся конструкция будет достаточно прочной.

Стропильные ноги – это главные несущие части всего строения. Они монтируются под определенным углом. Главная задача мауэрлата равномерно распределить вес всего строения на стены. Нижним торцам строительных ног опорой служат внешние стены, а верхним торцам прогоны промежуточные и брусы, что устанавливаются под коньком. Промежуток между стропилами должен составлять до 2 метров. Точное расстояние будет зависеть от строительного материала для кровли и сечения деревянных брусов.

Читайте также:  Как правильно выполнить монтаж плит перекрытия на фундамент

Конструкционные особенности вальмовой крыши

  • Основой конструкции, к которой крепятся несущие элементы крыши, является коньковый брус, располагаемый по центру кровли в самой верхней ее части.
  • От торцов конька к противоположным стенам под углом 90 градусов отходят 6 центральных стропил, опирающихся на брус-мауэрлат, проложенный по периметру стен.
  • Диагональные (вальмовые) стропила соединяют углы кровли с коньковым брусом, образуя треугольник – вальму. Опираются они на стену и торец конька.
  • Промежуточные стропила формируют кровлю между центральными стропилами продольной стороны здания. Они опираются на коньковый брус и мауэрлат.
  • Отличительные особенности строительства вальмовой крыши – это наличие коротких стропил, опираемых на диагональные. За счет данного приема и образуются на крыше треугольные участки кровли.

Внимание! При возведении кровли необходимо учитывать вынос стропил на 30 – 50 см за пределы мауэрлата для формирования навеса.

Особенности разметки при строительстве вальмовой крыши своими руками

Конструкционные особенности вальмовой крыши

Прочностные показатели возводимой крыши и ее устойчивость к ветровым нагрузкам во многом зависят от того, насколько точно была осуществлена . Поэтому процесс работы выполняется в определенной последовательности.

  1. Приняв прямоугольник, образуемый мауэрлатом за основу, делим его торцовые стороны пополам и проводим осевую линию, на которой и будет устанавливаться коньковый брус.
  2. Изготавливаем мерную планку из подручного материала. И наносим на нее отметку, соответствующую половине ширины прямоугольника. Вторая отметка покажет величину выноса кровли за периметр стен (стропильный свес).
  3. От углов вдоль продольной стороны мауэрлатной обвязки стен располагаем мерную планку и переносим метку на брус. В итоге получаем четыре одинаковых квадрата по торцам здания и прямоугольник в его центральной части. Это дает нам важный элемент разметки вальмовой крыши — длину конькового бруса, равняющегося по величине ширина образованного прямоугольника.
  4. С обеих сторон здания вдоль узкой стороны прямоугольника делаем на мауэрлате разметку для крепления промежуточных стропил, отстоящих друг от друга на расстоянии 800 – 1000 мм. Аналогичные метки переносим на осевую линию для определения мест крепления стропил к коньку.

Обратите внимание! Если разметка проведена правильно, то размер всех вальмовых стропил будет равен между собой. То же касается стропил центральных и промежуточных.

Особенности монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши

  1. Работа начинается с установки конькового бруса, поднимаемого на необходимую высоту, равную высоте крыши. Опирается конек на вертикальные стойки, дополнительно соединяемые для прочности подкосом.
  2. Шесть равных по длине центральных стропил опирают на торцы конька (по три с каждой стороны). Вторым концом стропила опираются на мауэрлат с учетом величины стропильного свеса – по одному стропилу монтируется в центре торцовых стен и по два с продольной стороны здания под углом 90 градусов к ней.
  3. Немаловажная часть монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши – установка диагональных стропил, являющихся основой формируемой вальмы. Таких стропил четыре и проходят они от торца конькового бруса через углы, образуемые обвязочным брусом стен. Опора вальмовых стропил осуществляется на специально подрезаемую пятку для удобства крепления к коньку и мауэрлату. Эти стропила так же оснащаются свесом.
  4. Следующий шаг работы – установка промежуточных стропил, осуществляемая по разметке: стропило крепят к коньку и мауэрлату, оставляя свободно висящим нижний конец для формирования навеса крыши над стеной.
  5. Итогом монтажа стропильной системы вальмовой крыши является установка коротких стропил. Опираются они на диагональные стропила и мауэрлат, располагаясь параллельно центральному стропилу в торцовой части крыши на расстоянии 800 – 1000 мм друг от друга.

Обратите внимание! Все элементы стропильной системы должны иметь одинаковое поперечное сечение. Для обеспечения максимальной прочности возводимой крыше рекомендуется использовать брус размером 150 х 50 мм.

Конструкционные особенности вальмовой крыши

Вальмовая крыша – это конструкция, состоящая из четырех скатов кровли: два трапециевидных ската по бокам и два треугольных ската по торцам кровли. Эти скаты называют вальмами, отсюда и название всей крыши. Такое решение обусловлено скорее дизайнерским и архитектурным вкусом, чем строительной необходимостью. Вальмовые крыши давно обрели популярность в Европе, со временем перекочевав и к нам. Любая вальмовая крыша своими руками чертежи которой вы найдете здесь или в других источниках, выглядит весьма эстетично за счет наклонов всех скатов. Эта же особенность помогает уменьшить сопротивление ветра со всех направлений, а значит. Крыша с вальмами станет надежнее, и служить без ремонта будет дольше.

Вальмовую крышу можно построить и без помощи профессионалов, даже имея самые примитивные навыки строителя. Единственная сложность – нельзя это сделать в одиночку, нужно будет 2-3 помощника.

Стропило-наклонная балка

В большинстве случаев представляет собой деревянный брус сечением 7х15 см. Если площадь крыши небольшая, можно использовать брус 5х15 см, а если крыша покрывается глиняной черепицей, то брус 8х20 см. Стропила располагаются на расстоянии от 60 см до 1 м друг от друга. Там, где выпадает много снега, уменьшают расстояние до 60 см. При уклоне крыши более 45 градусов можно увеличивать “шаг” до 1,2-1,4 метра. И еще. Когда крыша планируется утепленной, рассчитывается расстояние между стропилами так, чтобы исключить обрезку утеплителя в целях экономии.

Характерные особенности вальмовой крыши

Вальмами называются торцевые наклонные скаты, имеющие форму треугольника и заполняющие участок от конька до карниза. Они располагаются между двумя основными трапецеидальными скатами. Конструкция вальмовой крыши значительно сложнее двускатной, имеет дополнительные опорные узлы и наклонные ребра. Возводится она двумя способами:

  • с наслонными стропилами – более простой способ, требующий наличия средней несущей стены;
  • с висячими стропилами – при отсутствии центральной, коньковой опоры.
Читайте также:  Деревянное перекрытие между этажами – разбираем многообразие видов

Разновидностями вальмовых крыш являются шатровые и полувальмовые конструкции. В первом случае все скаты имеют форму треугольника. По количеству их может быть четыре и более. Во втором случае наклонные торцевые элементы не доходят до карниза, обрываясь выше нижнего уровня основных продольных скатов. Очертания последних имеют сложную форму, совмещающую в себе прямоугольник и трапецию.

Вальмовая крыша с висячими стропилами должна образовывать уклон порядка 40-60 градусов. Такие конструкции способствуют лучшему схождению снега в зимний период, что означает снижение временных усилий на стропильную систему, а также предотвращают вероятность появления протечек при сильном дожде. В то же время, приходится учитывать увеличенный расход материалов при монтаже крыши и парусность завышенной кровли, влияющую на ветровые нагрузки. Принимая во внимание данные факторы, специалисты утверждают, что приведенные границы угла наклона являются оптимальными. Более точные цифры могут выбираться, исходя из эстетических соображений и размеров мансардного этажа.

Система висячих стропил не имеет конькового прогона. Жесткость обеспечивают верхние ригели, связывающие отдельно устанавливаемые парные ноги в единое целое. При монтаже крыши необходимо четко соблюдать размеры элементов и места расположения стыковочных узлов, а также выверять плоскостную вертикальность собираемых стропильных ферм.

Симметричность и правильную геометрию вальмовых участков крыши обеспечивают крайние стропила, расположенные на одинаковом расстоянии с обоих торцов дома.

В пролетах:

  • до 6 метров допускается использовать только нижние затяжки;
  • до 7,5 метров устанавливаются дополнительные верхние ригели;
  • до 9 метров верх стропильных ферм связывают стойками (бабками) с нижними затяжками;
  • до 10 метров систему усиливают еще и подкосами.

Чтобы крыша после монтажа не оказалась перекошенной, еще до начала устройства системы висячих стропил следует проверить горизонтальность мауэрлата или балок перекрытия. При необходимости, выполняют корректировку их пространственного положения. Данный этап работ является очень важным, поэтому отказываться от него нельзя ни при каких обстоятельствах.

Диагональные стропила

Для образования вальм, по углам дома устанавливают наклонные, или накосные стропила. От их грамотного расположения зависит правильность геометрической формы вальмовой крыши и равномерность распределения нагрузок. По сравнению с рядовыми элементами, диагональные стропила работают в усиленном эксплуатационном режиме, поэтому к ним предъявляются повышенные требования, связанные с прочностью и надежностью.

В зависимости от конструктивных особенностей, накосные ноги либо упираются в мауэрлат или угловую балку (распорная система), либо опираются на них (безраспорная система). В верхней части крыши диагональные стропила пристыковывают к коньку, а на них, в свою очередь, крепят полуноги, или нарожники.

Для монтажа накосных элементов используют клееный брус или сращённые доски. Укрепляют вальмовую конструкцию за счет стоек и подкосов. Для их упора, под углом к двум сопряженным стенам укладываются промежуточные балки – шпренгели.

В качестве креплений в стропильной системе применяются металлические пластины, проволочные скрутки, деревянные накладки, хомуты. Их фиксируют гвоздями, болтами и шурупами. Подробные схемы узлов, расчеты, общие чертежи и рекомендации по монтажу вальмовой крыши с висячими стропилами прилагаются к проектной документации.

Восстановление повреждений

Не бывает ничего вечного, и стропильная система может потерять свои начальные свойства. Из-за неправильного расчёта или от времени стропильная нога может начать прогибаться. В этом случае наиболее эффективны будут боковые накладки. Для усиления стропильной системы применяются стяжки (ригели) и подпорки (стойки).

Восстановление повреждений

При необходимости выпрямления прогнувшейся стропилины (стропильной ноги) её выпрямляют с помощью домкрата или гидроцилиндра.

Восстановление повреждений

Дерево за время может подгнить или потрескаться. Можно увеличить несущую способность стропильной ноги, применив «подмогу». Это дополнительная балка, которая крепится хомутами в нижней части основной балки стропила. Дерево лучше выбирать хвойных пород, просушенное.

Восстановление повреждений

Иногда происходит разрушение узла крепления стропильной системы к стене дома. Это может привести к разрушению крыши в целом. В этом случае узел крепления следует разобрать и заново собрать по всем правилам.

Восстановление повреждений

Важное значение для прочности стропильной системы имеет правильное выполнение конькового узла.

Восстановление повреждений

Радикальным способом модернизации является построение новой, более островерхой крыши над старой с последующей связкой их в единую конструкцию. Получается более прочная и жёсткая конструкция.

Монтаж стропил на сруб

Установка стропил на вырубка имеет свои особенности, та каким манером строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, да также подле изменении влажности воздуха.

Последний апогей сруба пристало проверить на горизонтальность, для стропила легли чисто и ритмически передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются объединение установки стропил. Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, мера технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

Монтаж стропил на сруб

Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров вдоль высоте. Таким образом, жесткое найтов стропильных ногуй к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, каким манером результат, в всей кровле, либо в фронтонах подле усадке образуются щели. Чтобы избежать таких последствий, подле монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления

Определяя, каким манером установить стропила на сруб потребно учитывать, яко в данном случае соединения стропильных ногуй в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься мочь менять пеленг при усадке фронтонов. Для сего стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, или с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

Нижняя купон стропильной ноги вероятно крепиться в паз, созданный в верхнем венце стены. При этом стропилина устанавливается С свесом, величина которого определяется подле проектировании. При необходимости стропильная ножка устанавливается нижним ребром на бревно безо паза. Также используется вариант, когда-либо местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

Читайте также:  Можно ли ставить перегородку из гипсокартона на деревянный пол

Во всех случаях в качестве крепления используется специальный скобяной элемент из прочного металла – «салазки»

Монтаж стропил на сруб

. Крепление вероятно быть открытого или зарытого типа. Оно позволяет стропилам перемещаться безо деформации кровли. Перед тем, каким манером крепить стропила к срубу, пристало правильно подобрать крепеж. Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 задолго 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

Если крыша шабаш испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обоих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на дурында сруба, потребно подготовить под пространство крепежа пластины плоскую площадку.

Стропильная система вальмовой крыши – основные конструктивные особенности

Крыши вальмовой конструкции все чаще становятся выбором владельцев загородных домов. И это не удивительно, ведь крыши данной формы имеют свои преимущества.

Вы бы смогли себе представить дом, не имеющий крыши? Правильно, это просто невозможно! Кровля является главным элементом любого строения, она защищает внутреннее помещение от атмосферных осадков и холода.

Далеко не последнее место среди многообразия вариантов крыш занимает героиня данной статьи, ее конструкция очень прочна, что гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность. Помимо всего прочего смотрится она очень оригинально и отлично подходит низким домам, придавая им особую красоту и эстетичность.

Об особенностях конструкции стропильной системы вальмовой крыши и схемах монтажа поговорим ниже.

  • Расчет
  •  Как рассчитать площадь
  • Монтаж стропильной системы
  • Обрешетка

Расчет

Расчет начинается с учета некоторых климатических особенностей в месте строительства:

  • ветровая нагрузка.
  • количество осадков.
  • вид кровельного материала.
  • необходимость утепления крыши.

 Как рассчитать площадь

Для нахождения площади, кровля условно делится на составляющие ее элементы – скаты, для каждого из которых рассчитывается его площадь с учетом свесов.

Формулы, используемые при расчетах, известны еще со школьной скамьи и достаточно просты.

Площадь треугольника равна: S=(b*h)/2, откуда b — длина основания треугольника, h — высота треугольника

Площадь трапеции равна: S=((a+b)/2)*h, откуда a и b — основания трапеции, h — высота трапеции

После чего полученные результаты суммируются. Ответ — общая площадь.

Монтаж стропильной системы

После установки лесов можно приступить к монтажу мауэрлата. Данный элемент служит для равномерного распределения нагрузки на каждый несущий элемент в доме. Располагается он по центру стен.

После его укладки происходит подгонка брусьев и их крепление между собой посредством прямого замка. После чего вся конструкция крепится к стене с помощью металлических шпилек или анкеров.

После надежного закрепления мауэрлата можно преступить к установке опорных столбов.

Опорные столбы используется как основа на которые в последующем будет укладываться коньковый брус. Опоры устанавливаются с шагом 1-5 м.

Расстояние зависит от длины конькового бруса, от его толщины и материла из которого он изготовлен.

После их установки и закрепления происходит укладка конькового бруса. В качестве прогона может использоваться брус любого сечения, но не стоит забывать, что чем тоньше брус, тем меньшую нагрузку он выдержит.

Совет от редакции: для увеличения толщины можно использовать несколько слоев бруса уложенные в паз, сделанный в опорных столбах.

После установки данных элементов, можно приступить к монтажу накосных ног.

Накосные ноги устанавливаются на внешний угол мауэрлата и на опорный столб впритык к прогону. При монтаже накосов рекомендуется пропиливать пазы в нижней части для более плотной установки на мауэрлат.

На домах большой площади зачастую угловые стропила приходится «наращивать». При этом лучше всего делать дополнительные стойки, чтобы не допустить возможного образования трещин в процессе эксплуатации.

Крепление происходит металлическими уголками и пластинами. Крепление к опорному столбу лучше всего производить болтами дабы не допустить сдвига бруса с первоначального места.

В случае с шатровыми крышами можно также произвести скрепление накосных ног между собой, это даст дополнительную жесткость конструкции в целом. После окончания их установки можно приступить к монтажу промежуточных стропил.

В целом установка данных стропил ничем не отличается от монтажа любых других. Для удобства монтажа лучше всего в верхней и нижней частях натянуть любую нитку или леску, это позволит установить промежуточный брус на тех же высотах что и центральные стропила. Вследствие чего вы избежите образования волны на крыше и сократите время монтажа в целом.

По такому же плану производиться установка народников и укороченных стропил. Не стоит забывать о прочности, поэтому после соединения всех элементов проверьте надежность их крепления.

После окончания установки и проверки стропильной системы на прочность можно переходить к обрешетке.

Обрешетка

Обрешетка является неотъемлемой частью создания будущей кровли. Как было сказано выше, шаг обрешетки может быть любыми. Например, для гибкой черепицы лучше всего делать сплошную обрешетку, чтобы в последствии избежать образования ямок, в которых может собираться влага после дождя.

В иных случаях можно использовать шаг от 5 до 30 см. Все пиломатериалы желательно обработать специальными антисептиками. Также не мало важно выбирать сухой материал так как это предотвратит преждевременное гниение древесины.

Стропильные системы вальмовых крыш имеют свои преимущества. Основное — невысокое сопротивление потокам воздуха, за счет отсутствия торцевых вертикальных стен.

Как монтируется стропильная система вальмовой крыши, смотрите в следующем видео:

Строительство вальмовой стропильной системы

Разберем один из распространенных примеров устройства вальмовой крышис наслонными стропильными ногами. Опираться им предстоит на балки перекрытия, уложенные поверх мауэрлата.

Строительство вальмовой стропильной системы

Жесткое крепление врубкой будет использовано только для фиксации верха стропильных ног на коньковом прогоне, благодаря чему в усилении крепежа мауэрлата необходимости нет. Габариты коробки приведенного в примере дома 8,4×10,8м. Реальные размеры крыши в плане увеличатся с каждой из сторон на величину карнизного свеса, на 40-50см.