Правила монтажа стропильной системы вальмовых крыш

Одним из сложных моментов в строительстве каркасного дома, перед которым останавливаются некоторые начинающие строители, является вопрос о том, как правильно делать вырезы в стропилах дома. Если внимательно изучить материал, опыт бывалых строителей, то окажется, что делать их достаточно просто. Для того, чтобы вырезы в стропилах не ставили вас в тупик, я и пишу эту статью.

Виды вальмовых крыш

Отсутствие щипцов и фронтонов – главное отличие  четырехскатной кровли. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 3 вида крыш:

Виды вальмовых крыш
  1. Шатровая – напоминает своим видом пирамиду, в которой скаты, представленные в форме равнобедренных треугольников, выходят с одной точки. Устройство шатровой четырехскатной крыши подходит только для квадратных зданий.
  2. Вальмовая – состоит из двух трапеций, сходящихся в коньке, и двух вальм (треугольных скатов), прилегающим к крайним точкам коньковой балки. Возводиться на зданиях прямоугольной формы.
  3. Полувальмовая – крыша, обладающая жилым подкровельным пространством за счет срезанных фронтонов.

В независимости от выбранного вида кровли, при построении стропильного каркаса возникает масса сложностей.

Виды вальмовых крыш

Проект вальмовой крыши — порядок работы

К наиболее сложным видам строительных работ относится вальмовая крыша дома своими руками. Например, нужно в идеале знать начертательную геометрию. В целом работа требует грамотного сооружения пространственной конструкции.

В отличие от других типов крыш, вальма имеет четыре ската разной конфигурации. При этом можно выделить шатровую разновидность вальмовой четырехскатной крыши. Однако ее скаты выполнены в треугольной форме. На такой кровле нет конька, так как существует единый коньковый узел. В него и сходятся все четыре плоскости кровли. Таким образом, вальма – это треугольные скаты с двух сторон крыши. При этом другие скаты выполняются в трапециевидной форме. Вальмовые крыши своими руками очень подходят для архитектурного стиля дома. Но необходимо помнить и о практических условиях для возведения.

Проект вальмовой крыши — порядок работы

Чаще всего вальмовые крыши можно встретить в местности с хорошим продуванием ветра. Данная кровля очень устойчива к таким нагрузкам, в отличие от обычной двускатной крыши. Внешний вид кровли всецело связан со стропильной системой вальмовой крыши. Скаты в форме трапеции обычно создают с помощью наклонных или висячих стропил. Вальма же потребует использование накосных стропил и нарожников.

В западной Европе (Дания) широкое распространение получили полувальмовые кровли. Рассмотрим две их разновидности:

  1. Первая – включает несколько фронтонов с торцов кровли. К их основанию плотно прилегают трапециевидные вальмы. Здесь же можно встретить слуховые окна на крыше. Это своего рода источник естественного освещения для чердака. При этом проект дома с вальмовой крышей может включать и помещение под мансарду.
  2. Вторая – включает скаты разной длины (вальмовая длина меньше, чем длина основных скатов). Отметим, что вальмы выполнены в виде треугольника. Под кровлей же можно встретить мансарду с основными скатами вместо боковых стен. Имеется и горизонтальный потолок. При этом окончания вальм и вертикальные боковые стены – в виде фронтонов.
Проект вальмовой крыши — порядок работы

Проектирование вальмовой крыши с четырьмя скатами подразумевает расчет ее конструктивных элементов и выбор покрытия для кровли. Вы можете также отдать на откуп расчет нагрузок. Этим занимаются проектные фирмы или экспертные бюро. Они же предоставят вам фото– и видеоматериалы проекта крыши вашего дома.

Схема и особенности устройства двускатной крыши

Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.

Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.

Схема и особенности устройства двускатной крыши

Фотогалерея: как можно использовать пространство под двускатной крышей

Под двускатной крышей можно устроить жилую мансарду Двускатная крыша с датской полувальмой облагораживает экстерьер здания и позволяет увеличить размер мансарды Мансарду над гаражом можно использовать для хранения запчастей, устройства комнаты отдыха или для оборудования склада хозяйственной техники Площадь мансарды под двускатной крышей зависит от высоты конька и угла наклона скатов

Читайте также:  Дымоход для камина: виды, монтаж и возможные поломки

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

Крыша с двумя противоположными скатами — самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов — вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник — наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:

Схема и особенности устройства двускатной крыши
  1. Мауэрлат — это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.
  2. Стропильная нога — деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила — основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.

    Стропильные фермы формируют силовой каркас крыши и определяют её геометрическую форму

  3. Лежень — брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
  4. Затяжка — элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение — компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
  5. Стойки — брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
  6. Подкосы — элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
  7. Контробрешётка — деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки — образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
  8. Обрешётка — опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
  9. Конёк — горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.
  10. Свес кровли — является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения — кобылками.

    Стропильная система двускатной крыши состоит из ферм треугольной формы, опирающихся на мауэрлат и конёк, обрешётки и нескольких вспомогательных элементов, усиливающих конструкцию

Виды и варианты исполнения

Четырёхскатные крыши делятся на:

  • Вальмовые. Такие крыши представляют собой комбинацию плоскостей разной формы. Их целесообразно устраивать в местности, где часто бывают сильные ветра. Особенности конструкции – два продолговатых ската имеют трапецевидную форму, два других ската (вальмы) – сделаны в виде наклонных треугольников. Слуховые и мансардные окна устраиваются на скатах. Конструкция крыши довольно сложная, она включает в себя стропила разных типов.
  • Полувальмовые. Крыши этого вида состоят из четырёх вальмов сложной конфигурации – верхняя часть треугольная, а нижняя имеет форму трапеции. Эта конструкция обычно используется при строительстве небольших домов и для мансардных этажей, чтобы увеличить подкровельное пространство. Полувальмовые крыши тоже надёжно защищают здание от ветра, а низкие скаты берегут фронтоны от атмосферных осадков. Это, пожалуй, самая эффектная из четырехскатных кровель.
  • Шатровые. Конструктивно шатровая крыша состоит из четырёх треугольных скатов, сходящихся в одной точке. Это самая экономичная скатная крыша, для возведения стропильной системы можно использовать короткие балки. К тому же на таких кровлях нет фронтонов. Построить такую крышу сложнее, чем дву- или односкатную, но это вполне посильная задача. Шатровая крыша – лучшая защита от дождей, так как она не имеет горизонтальных коньковых элементов и выполняется с хорошим уклоном.

Дополнительно можно рассмотреть двухскатную, мансардную и другие виды крыш частных домов.

Монтаж крыши

  • Делается разметка.
  • Размечается ось по обвязке в высшей точке с торца строения.
  • Ведется расчет 50% толщины конька.
  • Ведется установка места размещения первой части всей системы.
  • Один отрезок мерной рейки необходимо приложить к намеченной оси. Второй край размещается по линии боковой стены. Тем самым находится точка размещения стропильного промежуточного компонента.
  • Определяется длина стропильного свеса. Размещается брус одной стороной на угол, находящийся снаружи стены, другой стороной на кровельный свес.
  • Рейка перемещается к краю боковой стены и намечается место закрепления стропил.
  • Все эти действия повторяются для всех углов.
  • Ведется расчет.
  • Проводится монтаж мауэрлата. Для него нужно выбрать брус из дерева разного сечения. Брус должен быть цельным по всей длине, на нем не должно быть трещин и сучков. Этому этапу нужно оказать особое внимание. Его нужно соединять внахлест, а не встык. Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами.
  • Устанавливаются стропила, конек, стойки и боковые балки:
  • Сначала происходит устройство вертикальных стоек, за счет них будет удерживаться коньковый брус. Элементы крепятся к балке, расположенной по центру, используя систему укосов.
  • Происходит установка стропил, находящихся по диагонали. Они должны быть похожего размера и длины.
  • Устанавливаются накосные стропила, затем рядовые. Последние крепятся к коньковому брусу и мауэрлату методом врубки. Чтобы усилить фиксацию применяют стяжки и ригели. Сечение бруса для них должно быть достаточно большим.
  • Конек крепится к отвесам. Для него выбирается брус небольшого сечения. Конек – это направляющая основная деталь для монтажа всей системы.
  • К каждой стороне диагональной планки необходимо закрепить нарожник. Он свяжет между собой мауэрлат и накосные стропила.
  • Все элементы крепятся перпендикулярно к коньку.
  • Усиливается стропильная конструкция.
  • По углам кровли нужно зафиксировать шпренгели со специализированной стойкой, которая будет являться опорой для стропильного диагонального компонента.
  • По затяжке необходимо набить стойки.
  • Если стропильные элементы, расположенные по диагонали имеют некорректную длину, то нужно вместо единичного бруса использовать двойные балки.
  • Обустраивается вентиляция. В ветрозащитной пленке делаются небольшие отверстия, чтобы в них мог проникнуть воздух.

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

Конструкция четырехскатной крыши и установка стропильной системы

Теперь, когда готов проект и у вас на руках есть чертежи четырехскатной крыши, можно приступать к устройству стропил системы крыши. Монтаж можно осуществлять несколькими способами – висячим и наклонным.

Наклонный способ более экономичен и не так сложен при возведении. При возведении стропильной системы необходимо учитывать элементы, которые обязательно присутствуют в каждой конструкции:

  • накосные или диагональные стропила. В готовой конструкции их устанавливают так, чтобы они имели упор. Обычно упирают в мауэрлат и следующую пару стропильных ног;
  • мауэрлатом называют нижнюю опору для стропил;
  • прогоном-балку, которую используют как дополнительную опору, располагают обычно параллельно мауэрлату;
  • укороченные стропильные ноги, также используют для упора в мауэрлат и стропильные ноги;
  • стойки и подкосы используются для сооружения конструкции с многопролётностью, в этом случае необходимо ещё установить несколько опор на накосную ногу;
  • ригели. Помогут если появились распоры. Обычно это происходит, если стропильная система четырёхскатной крыши при монтаже была установлена неправильно;
  • лежень используют в качестве опоры для подкосов и стоек;
  • шпренгель применятся как дополнительный элемент стропильной опоры.

Этапы работы

Первым делом, для равномерного распределения нагрузки от стропильной системы, кровельного покрытия и выпадения осадков в зимний период, на несущие стены укладывают опору для стоек и мауэрлат. Опору для стоек устанавливают на несущие перегородки. На эти опоры потом будут устанавливать опорные стойки. Здесь не обойтись без водяного уровня, при помощи которого выравнивают опорные стойки и закрепляют подпорами из досок. Крепят стойки с помощью металлических уголков. В зависимости от того, монтаж какой крыши выполняют, учитывают и необходимую расстановку стоек.

При монтаже стропильной системы для вальмовой крыши, стойки располагают в один ряд, а расстояние между ними должно быть не более двух метров. Если происходит монтаж шатровой конструкции, то тут стойки располагают по диагонали с одинаковым расстоянием от угла. На стойки потом укладывают прогоны и закрепляют их с помощью уголка на саморезы. Далее устанавливают диагональные стропила с шагом от 0,5 до 1,5 метра. Профессиональные плотники советуют изготавливать стропила из двух досок, объединённых в толщину, так как именно эти элементы конструкции испытывают нагрузку. Их упирают верхней стороной на стойку, а нижней на угол мауэрлат.

Далее нужно заполнить расстояние между стропилами. Для этого прекрасно подойдут укороченные стропильные ноги. Наибольшую нагрузку получает нижняя четверть диагональных стропил, поэтому рекомендуют под них установить дополнительные элементы стропильной опоры. Их ставят, как и коньковые стойки, на усиленные балки. На готовую конструкцию стропильной системы четырёхскатной крыши делают обрешётку, с последующим укладыванием на неё кровельного материала.

Читайте также:  Как сделать стропила своими руками: фото и видео

Преимущества и недостатки четырёхскатной конструкции

Если сравнивать четырёхскатную конструкцию с классической двускатной, сразу можно выделить ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относятся:

  • благодаря мансардным крышам можно переоборудовать чердачное помещение в жилое, что значительно увеличит жилую площадь дома;
  • четырёхскатная крыша за счёт особенности своей конструкции не подвержена временным деформациям;
  • утепляя кровельный материал при монтаже, вы тем самым улучшаете теплоизоляцию всего дома, это экономия на отоплении;
  • за счёт низких углов наклона конструкции, такие крыши лучше противостоят разным погодным изменениям;
  • благодаря своему необычному дизайну, конструкция смотрится очень красиво и придаст изюминку любому помещению.

К недостаткам, пожалуй, можно отнести такие моменты:

  • учитывая, что конструкция четырёхскатной крыши сложнее, чем двускатной, при монтаже она вам обойдётся дороже. Но опять же, благодаря ей можно не делать кирпичную кладку;
  • скаты, расположенные с четырех сторон, забирают часть жилого помещения с коротких торцов;
  • ещё одним недостатком считается то, что мансардные окна, которые устанавливаются, во время дождя могут стать причиной появления лужи на полу. Но опять же, только в том случае если вы забыли их закрыть. При желании даже в мансардную крышу можно установить обычные вертикальные окна.

Если вы все-таки решили возводить четырёхскатную крышу своими руками — это будет нелегко. Но, имея в наличии ручной и электроинструмент, а также все нужные измерительные устройства, у вас все получится, главное соблюдать общие принципы. Важно помнить, что при установке мауэрлата, его нужно хорошенько закрепить по углам, приступать к монтажу всегда нужно с конька, а стойкам нужны хорошие основания. Когда выполняются работы своими руками, хочется, чтобы результат сохранялся как можно дольше, поэтому элементы конструкции стропильной системы лучше всего фиксировать современными металлическими крепёжными соединениями для дерева.

Особенности системы и расчет

Крыша с четырьмя скатами способна выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки. Чтобы кровля была практичной, надежной и на отлично выполняла возложенные на нее функции, проводят точный расчет всех элементов. Уклон скатов вальмовой крыши не превышает 40°. Возведение шатровой системы предусматривает угол от 40 до 60°.

Расчет опорной конструкции основан на взаимной зависимости длины пролета, стропильного шага и сечения бруса. Второй параметр выбирается индивидуально исходя из имеющегося материала и удобства крепления. В самых протяженных конструкциях шаг стропил составляет 2,15 м, а в большинстве случаев выбирают 90 см.

Особенности системы и расчет

Расстояние определяет сечение опор. Чем дальше друг от друга разместить стропила, тем толще потребуется доска. Размер сечения зависит и от длины самих опор. Связь – прямо пропорциональная. Чтобы стропила выдерживали усилие изгиба, выбирают материал большего сечения. У 6-метровых опор с шагом 90 площадь в разрезе равна 75×200 мм, а у 3-метровых – всего 50×150.

Монтаж обрешётки – что важно знать и как правильно делать

Для изготовления обрешётки рекомендуется использовать брус с площадь сечения 5*5 см. Также в работе понадобятся доски. Рекомендуемая толщина и высота досок – 4*12 см. Важно стропильную систему оградить от попадания влаги. Чтобы уберечь дерево от намокания, под обрешётку можно уложить гидроизоляционный материал. Гидроизоляцию на крышу нужно настилать постепенно, горизонтальными полосами, направляясь от карниза, заканчивая коньком. Стелить материал будет правильно, если напускать его на 10-15 см больше. Скрепить стыки можно с помощью скотча. Концы стропил при этом должны оказаться полностью закрыты нижним краем плёнки.

Важно между досками и плёнкой оставить зазор для вентиляции.

Далее следует этап, когда стропильную систему обшивают досками. Набивать доски нужно перпендикулярно по отношению к рейкам. Начинать следует от карниза. Правильный шаг обрешётки следует выбирать, исходя из типа кровельного покрытия и ориентируясь на угол наклона скатов. Расстояние между досками можно делать тем шире, чем больше угол.

Когда монтаж обрешётки будет выполнен, можно приступить обшивать фронтоны и свесы. Для закрытия фронтонов подходят такие материалы:

  • доски;
  • панели из пластика;
  • вагонка;
  • профнастил;
  • водостойкая фанера.

Чем крепить стропила к мауэрлату?

Крепление хоть и осуществляют различными способами, но крепежные элементы стандартны для всех методов.

  • Крепежные стальные уголки, предназначенные для крепления всевозможных металлических конструкций;

  • Гвозди;
  • Соединительные металлические пластины;
  • Анкерные крепежные уголки;
  • Крепежные пластины;
  • Монтажные пластины;
  • Опоры балок и бруса;
  • Угловой соединитель;
  • Монтажный профиль;
  • Анкер, регулируемый по высоте.
Чем крепить стропила к мауэрлату?

Все эти крепления могут быть использованы при таких работах. Чаще всего применяют уголок КР. Он является самым распространенным крепежным элементом стропильной системы. Он прекрасно скрепляет подобные конструкции, добавляет им прочности. Монтируется саморезами.