Полувальмовая крыша: стропильная система, чертеж, фото

При строительстве коттеджей и загородных домов используются системы стропил, применяемые в жилых домах. Данная статья расскажет о том, как проектируют систему стропил, что такое план стропил и как он составляется для облегчения расчета системы.

Разновидности стропильных систем для четырехскатных крыш

Устройство стропильной системы зависит от формы четырёхскатной крыши. Наиболее распространены на сегодняшний день следующие конфигурации.

Разновидности стропильных систем для четырехскатных крыш
Разновидности стропильных систем для четырехскатных крыш
  1. Вальмовая структура. Все четыре ската занимают площадь от конька до карнизного свеса, при этом два боковых имеют трапециевидную форму, а два торцевых (вальмы) — треугольную. Особенностью стропильного вальмового каркаса является наличие двух пар установленных диагонально наслонных стропил, которые идут от края конька и служат опорами для нарожников и шпренгелей.

    Вальмовая четырёхскатная конструкция характеризуется тем, что скаты занимают всю площадь крыши — от конька до карнизов

  2. Голландская полувальмовая. Устройство с усечёнными торцевыми скатами, не достающими до карниза. Как правило, они меньше трапециевидных в 2–3 раза. Преимуществом такого строения четырёхскатной крыши является возможность установки в торцах дома обычного окна, а также отсутствие типичного для двускатных кровель острого выступа, что многократно повышает ветроустойчивость конструкции.

    Голландская полувальмовая крыша имеет усечённые треугольные скаты и часть фронтона, в который можно установить обычное вертикальное окно

  3. Датская полувальмовая. Характеризуется наличием в треугольных скатах фронтона у конька, который позволяет обеспечить полноценное естественное освещение подкровельного пространства без установки мансардных окон.
  4. Шатровая конструкция. Устанавливается на домах, имеющих квадратный каркас. Все четыре ската шатровой крыши представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники, соединённые в одной точке. При возведении такой крыши важным аспектом является соблюдение симметрии.

    Структура четырёхскатной стропильной системы зависит от выбранной конфигурации крыши

Разновидности стропильных систем для четырехскатных крыш

Разработка плана стропил

Готовый план стропил

При разработке плана стропил выполняют следующие процедуры:

  • Нанесение модульных координационных осей, к которым привязываются значения толщины капитальных стен здания. При этом вынос венчающего карниза используемой конструкции отображается на плане стен наружных в виде контурной линии;
  • На плане вычерчиваются каналы дымовые и вентиляционные каналы и трубопроводы, расположение которых в обязательном порядке учитывается в процессе размещения элементов проектируемой системы стропил;
  • Разрабатывают план выбранной формы крыши в виде эскиза, на котором должно также учитываться расположение стен. На план в виде линий наносятся конек, ендовы, ребра, а также следующие элементы:
  1. Форма скатов крыши;
  2. Направление уклона скатов;
  3. Расположение слуховых окошек;
  4. Расположение фронтонов и т.д.
  • Используя план крыши, производят вычерчивание плана системы стропил, на котором должно быть указано размещение следующих элементов:
  1. Подстропильная балка;
  2. Мауэрлаты;
  3. Стропильные ноги с кобылками и затяжками, опирающиеся на мауэрлаты;
  4. Стойки, также как и продольные подкосы, обеспечивающие необходимую пространственную жесткость стропильной системы (отображаются в виде штриховой линии);

Поперечные сечения различных элементов принимают ориентировочные значения в зависимости от того, какой тип древесины будет использован при строительстве (доски, брусья или бревна). Шаг стропил, то есть расстояние между ними, выбирается в зависимости от того, какой именно строительный лес применяется при строительстве кровли, а также от веса используемого для покрытия материала:

  • Шаг стропил деревянных составляет 100-120 см;
  • Шаг изготовленных из брусьев стропил – от 150 до 180 см.

Кроме того, расстояние между стропилами может изменяться при пропускании между ними труб дымохода или вентиляции.

Разработка плана стропил

Кроме того, данные трубы могут пропускаться путем прерывания стропильных ног, для этого их свободные концы опираются на перемычки из древесины, расположенные между соседними стропилами, для крепления которых выполняется специальный запил стропил.

В случае двускатных или щипцовых крыш слуховые окна размещаются во фронтонах, расположенных на торцах. Это повышает эффективность вентилирования чердачного помещения в теплое время года.

При разработке проекта четырехскатной крыши следует отобразить на плане такие элементы, как накосные диагональные ноги стропил, нарожники, опирающиеся на них, а также располагающиеся на вальмах слуховые окошки.

В случае, если в подкровельном пространстве оборудуется мансардный этаж, на плане следует отобразить также верхние балки обвязки стен каркаса, на которые будут опираться стропила.

Читайте также:  Как построить мансардную крышу – практические рекомендации

Следует также учитывать, что разработка плана системы стропил должна выполняться параллельно разработке плана различных конструктивных разрезов проектируемого здания, которые должны быть связаны между собой.

  • На чертеже стропильного плана проставляются значения расстояний между модульными осями проектируемого здания, к которым привязываются значения толщины стен. Размерные линии, на которых отмечается цепочка шагов между стропильными осями, наносятся на план ближе к его контуру. Внутри же плана указывают расстояния между стойками, трубами вентиляции и дымохода, а также между различными элементами конструкции стропильной системы. Кроме того, на плане необходимо отобразить выноски, на которых будут указаны значения длин и поперечных сечений перечисленных элементов.

Стропильная система является важнейшим элементом конструкции возводимой кровли, от правильности проектирования которой зависят такие показатели, как надежность крыши, ее безопасность и длительность срока эксплуатации.

Поэтому, не обладая требуемыми навыками и умениями, лучше не браться за составление плана стропил, а доверить выполнение данной работы квалифицированному специалисту, обладающему необходимым опытом.

Особенности накосных стропил

Длина накосных стропил превышает обычную длину досок, поэтому их делают спаренными. Это решает сразу несколько задач:

  • Удвоенное сечение способно выдерживать увеличенную нагрузку;
  • Наращивание досок позволяет создать длинную неразрезную балку;
  • Спаривание досок приводит детали к одному размеру.

Для устройства многопролетности вальмовой крыши под диагональную ногу устанавливается одна или две опоры. Данный вид стропил можно представить в виде раздвоившегося и наклонившегося конькового прогона. По длине доски сращиваются таким образом, чтобы стыки были на расстоянии от центра опор, равном 15 процентам от длины пролета, над которым находится стык. То есть длину досок для создания накосного стропила необходимо подбирать, учитывая длину пролета и количество опор.

Виды стропильных систем для двухскатной крыши

Насланные стропила

Опираются на мауэрлат и стойки, установленные на внутреннею стену, с равным стропилам шагом. Для придания жесткости при пролетах 6 м, дополнительно ставят подкосы.

Виды стропильных систем для двухскатной крыши

Схема наслонных стропил двускатной крыши

Висячие стропила

Если здание небольшой ширины, можно устраивать стропильную систему, когда стропила опираются на мауэрлат или стены, без промежуточных опор. Максимальный пролет — 9 метров. Такие кровли иногда, можно устраивать без мауэрлата. Стропила устанавливаются на стену, с использованием прокладок, на стропила в таком варианте, действует изгибающий момент.

Что бы разгрузить, ставятся деревянные или металлические накладки. Они надежно укрепляют угол. Для висячих стропил большего пролета устанавливается бабка и подкосы. Для висячих систем, стропило устраивают большего сечения, и пиломатериал выбирают не ниже I II сорта.

Виды стропильных систем для двухскатной крыши

Схема висячих стропил двускатной крыши

Выбор материала

Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

  •  Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
  •  Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
  •  Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

Узлы каркасного дома

Узлами каркасного дома называют важные места, которые нужно обязательно строить определенным образом, чтобы они выполняли роль, которая в них заложена технологией.

Несколько догм каркасного домостроения.

1. Каркасный дом должен собираться на гвозди. Любые заявления, что его можно собирать на саморезы или уголки — ненужные мифы для каркасного домостроения. Строители всего мира строят каркасные дома на гвоздях (если не считать японцев, которые строят их на огромных деревянных штифтах и из огромного бруса, но не на саморезах же). Строители — халтурщики попытаются убедить вас в обратном, но вы им не верьте. Верьте мне и строительным кодам.

2. В каркасном доме практически не используются железные уголки. Они там не нужны. Исключением является работа с фермами, где те используются для удобства их установки. Это правило не касается стальных “башмаков”, которые применяются для подвеса лаг дома или террасы на балки “сбоку”. Хотя и это соединение можно часто заменить на соединение “на опорную доску”.

Читайте также:  Забор из поликарбоната (фото): преимущества материала, этапы монтажа

3. Для каркасного дома используются гвозди 90 мм (каркас) и 60-70 мм (пол и обшивка). Гвозди больших размеров не требуется даже при работе с доской толщиной 50 мм и тем более, если у вас каркасный дом из доски 40 мм толщиной. Перестраховка с использованием гвоздей больших размеров не нужна и приводит лишь к увеличению стоимости дома.

Итак, перейдем к конкретным узлам и гвоздевому бою в них.

Пол каркасного дома

Пол каркасного дома состоит из лаг, перемычек и плит черного пола.

Как приколотить обвязку лаг второго этажа к двойной обвязке стены (справедливо и для первого этажа):

Крепление  лаг второго этажа (справедливо и для первого этажа):

Бой гвоздей в лаги перекрытия через обвязку лаг (справедливо и для первого этажа, где вместо обвязке — лежень или обвязка свай):

Гвоздевое соединение лаг перекрытия на центральной несущей стене каркасника:

Сколько гвоздей нужно бить в перемычку лаг над центральной опорой:

Разметка плит черного пола

Черный пол и его крепление к лагам пола (справедливо и для обшивки стен плитным материалом):

Стены каркасного дома

Узлы каркасного дома

Забиваем гвозди в нижнюю обвязку стены:

Верхняя обвязка стены дома к стойкам стены:

Сбиваем каркасные стойки стены к нижней обвязке и черному полу:

Каркасные стойки в середине дома крепим к нижней обвязке и лагам перекрытия в середине дома:

Вторая верхняя обвязка дома крепится к нижней обвязке и стойкам каркасной стены:

Сдвоенная стойка проема под хидер:

Гвозди в хедер окна (проема) дома:

Укосина в стене дома:

Дополнительная доска для крепления ГКЛ на потолок:

Узел крепления двух досок в углу каркасного дома:

Крыша

Как сколачивать составную балку-прогон из 3 досок:

Крепление стропил к обвязке

Перемычки между стропилами на крайней несущей стене:

Лобовая и карнизная доски к стропилам:

Итак, это основные узлы каркасного дома, которые вам необходимо изучить для успешного строительства каркасного дома.

Заключение

Стропильная система полувальмовой крыши, относительно простая в сборке и надежная в эксплуатации, широко используется в частном домостроении в качестве более удачной альтернативы сложным шатровым и четырехскатным конструкциям. Если имеется определенный опыт строительства хотя бы двухскатных каркасов, то вполне реально построить своими руками простейшую датскую или голландскую кровлю.

  • Виды крыш частных домов
  • Как правильно крыть крышу шифером
  • Как крыть крышу профнастилом своими руками
  • Устройство кровельного пирога под профнастил

Конек, обрешетка крыши

Когда стропила на крышу были установлены, можно приступить к монтажу конька. Он соединяет стропильные ноги вверху. Существует несколько способов установки конька.

Без обрешетки нельзя соорудить качественную крышу. Ее используют для крепления материалов, передвижения по кровле.

Конек, обрешетка крыши

Шаг обрешетки может быть различным. Для металлочерепицы – 35 см, для шифера – 44 см, для мягкой кровли она должны быть сплошной.

Качественно сооруженная стропильная система – это надежное основание кровельного материала. Помните, что от нее зависит длительность эксплуатации крыши.

Особенности проведения работ

В случае применения кобылок стропила обрезаются вровень со стеной. Длина доски для обустройства свеса зависит от желаемой длины стрехи.

К длине свеса необходимо добавить 30 — 50 см на нахлест. Это обеспечит надежное скрепление между каркасом и свесом крыши.

Рекомендуемыми породами древесины являются:

  • лиственница;
  • сосна;
  • кедр и другие хвойные породы.

Срок эксплуатации стрехи крыши напрямую зависит от качества материалов и соблюдения технологии работ. Доска должна быть ровной, желательно без сучков. Использование горбыля не допустимо.

Для того чтобы продлить срок эксплуатации свеса, рекомендуется обработать пиломатериал специальными антисептическими средствами.

После того как доски отобраны и обрезаны под нужный размер, можно приступать к монтажу.

Каркас свеса формируется отдельно по каждой стороне крыши. Для начала размечают и закрепляют первую и последнюю опорные доски.

Затем между ними натягивается шнур, по которому равняются остальные кобылки. Если планируемая длина свеса больше 70 см от уровня стены, то рекомендуется соединить их сплошной деревянной рейкой — это увеличит жесткость конструкции.

Читайте также:  Инструкция по установке дымоходов для газовых котлов

После монтажа каркаса свеса выполняется его обрешетка аналогично тому, как проделывалась обрешетка стропильного каркаса свеса.

Когда обрешетка сделана, можно приступать к укладке кровельных материалов.

Особенности проведения работ

С фронтонной стороны строения выступ обуславливается обрешеткой. Фронтонный выступ должен выходить за плоскость стены не менее чем на 30 см.

По карнизу фронтона целесообразно пристроить козырек с капельником и водосточным желобом.

На самом деле выполнение кровельных работ не является таким сложным процессом, как может показаться на первый взгляд.

При желании построить каркас и покрыть крышу сможет любой человек, имеющий достаточно свободного времени.

Однако людям, не имеющим никакого опыта в строительстве и работе с деревом, не стоит браться за возведение кровли самостоятельно. Лучше нанять бригаду опытных кровельщиков.

Если в силу каких-то причин все работы решено проводить своими руками, то можно взять опытного помощника или руководствоваться советами профессионала.

Если удастся избежать ошибок, то в дальнейшем крыша не принесет никаких проблем.

Успешного строительства и проведения кровельных работ!

Завершающим элементом любого строения является крыша, представляющая собой сложную систему балок, скрепленных друг с другом. Основным элементом каркасной системы являются стропила, обеспечивающие необходимый уклон скатов. Для защиты стен строения от стекающей по кровле воды в стропильной системе применяется кобылка. Именно о ней и пойдет речь в дальнейшем.

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Определившись с дизайном мансардного помещения, приступают к монтажу каркаса крыши. При этом основные ее элементы и узлы определяются формулой расчета, которая поможет подобрать профиль, длину и сечение элементов системы, шаг их расположения, способы соединение деталей. Учитывая , часть помещения будет иметь низкий потолок.

в местах, где потолок мансарды находится слишком низком, можно расположить ниши для хранения вещей, различные .

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Стропильная система крыши: составление проекта

Сначала определяются с выбором схемы каркаса мансардной крыши. В строительстве стропила делят на наслонные и висячие. Наслонные опираются на стены дома, и устанавливаются в зданиях, где расстояние между стенами не превышает значение 6,5 м, а висячие — монтируют на затяжку и мауэрлат. Если ширина пролетов большая, стропильную систему необходимо усилить дополнительными связями.

Разные схемы-проекты стропильной системы мансардной крыши, их отличия

Для расчета предполагаемых нагрузок существуют специальные формулы.

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Для определения снеговой нагрузки воспользуетесь формулой: S=Sg*µ. В которой: S — нагрузка снеговая, Sg — вес покрова снега на 1 м 2 площади (данный показатель можно найти в СНИП — разделе «Стропильные системы»), µ -коэффициент, зависящий от угла наклона кровли (он составляет 1,0 — для плоских крыш с наклонным углом в 25 градусов, и 0,7 — для крыш с наклоном от 25 до 60 градусов). Для расчета ветровой нагрузки применяется следующая формула: W = Wo*k В которой: Wo — норма ветровой нагрузки, определяющаяся по таблице СНИП индивидуально для каждого района страны, k — коэффициент, который определяет колебание ветровой нагрузки в зависимости от высоты дома и типа местности его расположения.

для крыши с крутыми склонами снеговые нагрузки учитывать не обязательно.

Для расчета других элементов мансардной крыши и сечения стропил можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Необходимо указать кровельный материал, материал изготовления чердачных перекрытий, а программа выдаст расчет обрешетки, угол сечения и расстояние между стропилами мансардной крыши.

Онлайн-программа для расчета

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Материалы для изготовления стропильной системы

Чаще всего каркас для мансардной крыши сооружают из дерева. При этом следует подбирать прочную древесину, способную противостоять перепаду температур и гниению. Подойдет для этих целей материал первого сорта хвойных пород и лиственница.

для защиты стропильной системы, древесину следует обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.

Пропитка стропил мансардной крыши антисептиком

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Если на крышу предполагаются большие нагрузки, то могут применяться металлические стропила мансардных крыш. Они могут опираться на деревянные балки, или всю конструкцию полностью изготовляют из металла.

Стропильная конструкция мансардной крыши состоит из ферм. А стропила для мансарды (ноги) выступают составляющими элементами каждой фермы. Количество ферм определяется длиной фасада и шагом их установки.

Металлическая конструкция крыши крепкая и долговечная, но имеет она и недостатки, связанные с доставкой и монтажом, а также ее высокой стоимостью.