Стропила для крыши: виды, расчет стропил

Полувальмовые крыши очень удобны при использовании чердака, как жилого помещения. Такая крыша – это скатная конструкция со свесами, сделанными по торцам. Благодаря этому своеобразию, полувальмовая, или голландская, крыша в состоянии выдержать большую ветровую нагрузку. Свесы дополнительно защищают от осадков фронтоны постройки. Чтобы разобраться, как построить полувальмовую крышу, нужно различать ее вариации:

Кровельный пирог

Успешное завершение работ по устройству стропильной конструкции позволяет приступить к созданию «кровельного пирога». Структура которого может незначительно изменяться в зависимости от вида предполагаемого к использованию кровельного материала. Тем не менее, основные элементы кровельного пирога остаются неизменными:

  • пароизоляция подкровельного пространства;
  • теплоизолирующий слой, укладываемый в межстропильном пространстве;
  • гидроизоляционная плёнка, которая прижимается контробрешеткой.

Непосредственно на контробрешётку монтируется обрешётка, и выполняется настил кровельного материала.

Полувальмовая крыша – что это такое?

Полувальмовая крыша – это четырехскатная кровельная конструкция.

Условно эти крыши делят на два вида: двухскатные и четырехскатные, но скатов, тем не менее, в обоих случаях четыре.

Полувальмовая двухскатная крыша – отдаленная родственница вальмовой (датской).

У вальмовой конфигурация проще: два боковых ската выполнены в виде трапеций, два торцевых – в виде равнобедренных треугольников. Отдельный случай – вальмовая крыша шатровая: у нее конька нет, все скаты – равнобедренные треугольники, которые сходятся вершинами в одной точке.

У полувальмовой торцевые скаты укороченные, не доходят даже до середины бокового ската. В анфас такая крыша выглядит как маленький треугольник, а в профиль – как трапеция со срезанными верхними углами. Под полувальмой расположен фронтон, как у обычных двухскатных крыш.

Полувальмовая четырехскатная. Здесь торцевой скат начинается не от конька, а от середины бокового ската и продолжается до линии карнизного свеса. Над ним вертикальная стена. У этих крыш вальмы выполнены в виде трапеций.

Обратите внимание

Полувальмовая двухскатная крыша может быть с мансардой. Для четырехскатной этот вариант проблематичен: окно будет располагаться слишком высоко, а балкон на торце вообще сделать не получится.

Выбор параметров полувальмовой крыши

При подборе кровельного материала и угла наклона скатов полувальмовой крыши прежде всего учитывают величину нормативной снеговой нагрузки, принятой строительной климатологией для региона, в котором ведется строительство. При высоких значениях крутизну скатов увеличивают, а свесы делают меньше; при низких – наоборот: скаты делают более пологими, а свесы увеличивают.

Следующим фактором, влияющим на уклоны скатов и очертания крыши, является назначение чердачного пространства. Как известно, каждый скат полувальмовой крыши состоит из двух трапецевидных плоскостей, имеющих различный уклон. Если владелец намерен использовать чердачное пространство как жилое, верхнюю часть ската делают более пологой и длинной.

Стропильная система

Единственным недостатком полувальмовой крыши считают сложность устройства стропильной конструкции, включающей помимо основных элементов множество дополнительных, без которых система не имела бы необходимой прочности и жесткости.

Сборку стропильной конструкции начинают с монтажа мауэрлата, задача которого – равномерное распределение нагрузки, передаваемой стропилами на верхнюю плоскость стены. Поперечное сечение мауэрлатного бруса должно иметь ширину в 150 мм и высоту в 100 или 150 мм.

Читайте также:  Расчет наклона крыши - сможет сделать каждый

Мауэрлат укладывают на два слоя рулонной гидроизоляции и крепят к стене: к деревянной – посредством скоб, к кирпичной – посредством шпилек, замоноличенных в железобетонный пояс, который специально для этого возводится поверх кирпичной кладки.

Шпильки изготавливают из металлического прута диаметром от 10 мм и устанавливают с шагом 1,2 м таким образом, чтобы по завершении монтажа всей стропильной системы они оказались между стропилами. Длина свободного конца шпильки после укладки мауэрлата должна составлять 2 – 3 см. Сверление крепежных отверстий в мауэрлате, а также обработка бруса антисептиком, делаются заблаговременно.

После укладки и фиксации мауэрлата устанавливают подконьковые стойки и конек. Главным требованием этой сравнительно простой операции является строгая вертикальность стоек, которая проверяется отвесом.

На следующем этапе устанавливают диагональные (накосные) стропила, соединяющие торцы конька с углами дома. Эти стропила имеют большую, чем рядовые, длину и несут увеличенную нагрузку, поэтому площадь их поперечного сечения удваивают. Для этого, как правило, скрепляют вместе две доски или бруса, служащие материалом для рядовых стропил.

Стропила, опирающиеся на диагональные, называют нарожными. Они, как и рядовые стропила, устанавливаются на следующем этапе. По завершении монтажа стропила укрепляют с помощью опорных стоек или подкосов, опирающихся на плиты или балки перекрытия; для накосных стропил применяют шпренгельную ферму. Нарожные стропила размещают таким образом, чтобы они опирались на диагональные стропила в разных точках. При этом нагрузка будет распределена по всей длине диагональных стропил равномерно. Для большей устойчивости к ветровым нагрузкам стропила дополнительно крепят к вбитым в стену костылям, для чего используют проволочные скрутки. На зафиксированные стропильные ноги укладывают обрешетку.

Каждый деревянный элемент до начала сборки стропильной конструкции в обязательном порядке должен быть обработан антисептическими и противопожарными составами.

Кровельный пирог двухскатной полувальмовой крыши

Важнейшим элементом кровли является пароизоляция, наилучшим материалом для которой считается фольгированная пленка. Ее крепят к нижней плоскости стропил фольгой вниз при помощи строительного степлера. Фольга должна быть из алюминия, поскольку он не подвержен коррозии.

Следующий слой – теплоизолятор – чаще всего выполняют из минеральной ваты, которую располагают между стропилами. Нельзя допускать смятия минваты, ее необходимо закреплять с некоторым натяжением.

Завершают кровельный пирог слой гидроизоляции и кровельное покрытие. Между ними должен быть зазор, благодаря которому будет осуществляться проветривание подкровельного пространства.

Свойства

Говоря о таком виде конструкции крыши, как полувальмовая, необходимо выделить ряд ее эксплуатационных характеристик.

  1. При построении такой крыши можно максимально использовать пространство, которое образуется под кровлей. А также несколько его расширить и сделать более пригодным для проживания.
  2. Подобная форма крыши гораздо более устойчива к воздействию ветровых нагрузок, поэтому подходит для оборудования в местностях с сильными ветрами.
  3. Полувальмовая крыша достаточно оригинально и эстетично выглядит. Способна подчеркнуть индивидуальность и выделить строение.
  4. Данный тип конструкции крыши сочетает в себе качества двухскатного и вальмового варианта.

Кровельный пирог полувальмовой крыши

После того, как монтаж стропильной системы будет закончен, можно переходить к выполнению тепло- и гидроизоляционных работ. Слои изолирующих материалов необходимо последовательно уложить на обрешётку стропил и надёжно закрепить. На современном строительном рынке присутствует достаточно обширный выбор различных материалов и выбор сделать есть из чего. Кстати, если присутствует непреодолимое желание непременно приложить руку к проведению работ, то именно укладка изолирующих материалов позволяет его унять. Эта работа не требует особенных знаний. После того как слои изолирующих материалов будут уложены, можно приступать к работам по укладке кровельного материала.

Читайте также:  Ремонт мягкой кровли зимой запрещен СНИП

Обратите внимание! Из-за того что полувальмовая крыша имеет достаточно сложную конструкцию, расход материала может быть несколько больше, чем на простую двускатную, и этот фактор необходимо учитывать на этапе планирования и расчёта количества материалов.

Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома

Способ крепления стропильной системы деревянного дома

Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.

Такой крепеж продают на любом строительном рынке, называется он «скользячка». Как крепить скользячку к брусу смотрите в видео.

Разновидности стропильных систем

Схема устройства висячих стропил

Для устройства каркаса двускатной крыши используется несколько типов стропильных систем.

Наслонные – выбор такой конструкции подразумевает наличие опоры в виде стены по центру здания. Они получают три точки опоры и испытывают нагрузку только на изгиб. Верхняя часть стропильной ноги опирается на прогон, а нижняя на мауэрлат. Эта система позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизить расходы и выполнить конструкцию меньшего веса.

Висячие – стропильные ноги опираются только на стены, поэтому испытывают большую нагрузку. Для придания прочности соединяются затяжкой. Такие стропила обычно собирают внизу и подают прямо для установки.

Сложные формы крыш требуют нестандартных решений, для них используются сочетания висячих и наслонных стропил.

При установке четырехскатной крыши основой каркас выступают диагональные стропила, соединяющие коньковый прогон и углы здания. На них опираются нарожники – короткие стропила, которые вместе с рядовыми боковыми стропилами составляют основу ската крыши.

Разновидности стропил для крыши

При строительстве любой кровли находят свое применение стропила всего лишь двух видов – наслонные и висячие. Висячие стропила имеют две точки опоры, которые находятся у основания, к примеру, опора на несущие стены здания, наслонные помимо этого могут опираться на столбчатые опоры, либо внутренние стены.

Материал для изготовления стропил

Дерево и металл – вот основной материал, из которого чаще всего изготавливаются стропила.

При возведении кровельных перекрытий жилых домов, хозяйственных построек применяются деревянные стропила, реже металлические. Металлические (железобетонные) стропила в основном используются при строительстве кровель с большими пролетами и нагрузками на кровлю, в основном для перекрытия производственных зданий. Цена данных стропильных конструкций довольно высока, так все ее элементы выполняются из металла, в основном используется швеллер.

Стропила из дерева

В свою очередь деревянные стропила подразделяются на три вида:

  1. Самым популярным и широко использованным видом стропил являются конструкции выполнены из обрезной доски, обычно это доска сечением 150х50 мм или 200х50 мм. Популярности данный вид стропил приобрел благодаря своей дешевизны и простоты изготовления.
  2. Стропила для крыши, изготовленные из бревен. В качестве исходного материала используют стволы деревьев диаметром 10-20 см, зачищенные и обработанные.
  3. Стропила, сделанные из клееного бруса. Клееные стропила производятся из брусков древесины и досок, склеенных при помощи специальным составом. Такие стропила более удобны в работе, брус имеет в сечение квадрат или прямоугольник. Вследствие чего, он легко укладывается на обрешетку, к тому же упрощается их крепление к мауэрлату, а также процесс наращивания. Данный вид стропил намного прочнее обычных деревянных.
Читайте также:  Правильный расчет шага стропил под металлочерепицу

Усиление стропильной системы

В том случае, когда уклон вальмовой крыши не слишком большой (что влечет снеговые нагрузки), необходимо провести усиление стропильной системы. Для этого необходимы шпренгельные фермы и сами шпренгели.

Что же такое шпренгель? Это брус, который следует укладывать на две стороны так, что бы они сходились углом. На данный брус необходимо установить вертикальные стойки, которые будут поддерживать диагональное стропило. Это можно проводить не только в верхней части, но и в нижней части накосного стропила.

В случае если необходимо усилить верхнюю часть, то следует использовать шпренгельную ферму. В таком случае вертикальная стойка усиливается за счет пары подкосов. На этом этапе основная работа по устройству стропильной системы – заканчивается.

Завершение постройки полувальмы

Кровельный пирог полувальмовой крыши

Окончание устройства голландской крыши, как и любой другой, включает в себя укладку обрешетки, пароизоляционного материала, а также утеплителя, гидроизоляционной пленки и непосредственно самой кровли. Необходимо свободное пространство под коньком для циркуляции воздуха и вентиляции.

Обратите внимание!Пароизоляционную пленку лучше использовать с фольгированной стороной, которая защитит от влаги теплоизоляционный слой.

Утеплителем могут послужить пенополистирольные плиты, стекловолокно или базальтовые плиты. Поверх них для защиты от влаги и конденсата настилают конденсатную пленку либо диффузионную мембрану. В качестве гидроизоляции до сих пор используют также и рубероид, но так как его свойства недолговечны, лучше от него отказаться в пользу более современных материалов.

Далее из деревянных реек выполняют контробрешетку для закрепления гидроизоляции и устройства зазора для вентиляции. Поверх контробрешетки делают основную обрешетку, по которой производят закрепление кровельного материала.

Виды стропильных систем

Вальмовая крыша, как и любая другая, состоит из стропильной системы и каркаса.

Сверху укладывается «кровельный пирог».

Очень важно, чтобы распределение нагрузки производилось равномерно на всю конструкцию, стены сооружения и его фундамент.

При возведении вальмовой крыши могут быть использованы разные типы стропильных систем.

Использование конкретной системы зависит от того, существуют ли в конструкции дома опоры или внутренние несущие стены.

Системы стропил существуют наслонные и висячие.

Висячая конструкция имеет 2 опоры, без промежуточной поддержки.

Опирается конструкция на несущие стены здания.

При использовании висячей конструкции на стены здания передается большое распирающее усилие.

Чтобы снизить его, используют затяжки из металла или дерева, которые соединяют стропильные ноги.

Система, имеющая наслонные стропила, используется там, где имеются внутри дома промежуточные стены.

Торцами стропила опираются на мауэрлат, который уложен и закреплен по периметру несущих стен.

Опорой для средней части стропила служит конструкция, которую устанавливают на среднюю несущую стену.

Такая конструкция весит меньше, чем при использовании висячих стропил и пиломатериалов на ее сооружение требуется меньше.

Такую конструкцию отличает от других высокая прочность и жесткость.