Содержание
Внутреннее устройство
Как и на любых типах кровли, внутреннее устройство шатровой крыши требует внимательного отношения и начинается с выполнения качественной гидроизоляции. Технология предполагает настил гидроизоляционной плёнки снизу вверх с нахлестом с десять сантиметров. Нижняя часть материала должна располагаться на карнизной планке, а верхнюю часть следует обустроить около конька.
Поверх гидроизолирующей плёнки набивается контробрешетка, необходимая для удержания гидроизоляции в исходном положении и обеспечения вентиляции всей конструкции. Бруски контробрешетки располагают вдоль стропил. Отделка изнутри помещения выполняется утеплителем и пароизолирующим материалом. Дальнейшая отделка зависит от личных предпочтений.
Расчет шатровой крыши
Для строительства шатровой крыши необходимо провести тщательнейшие расчеты. К ним приступают только после определения формы кровли и угла наклона скатов.
Чаще всего в основании лежит квадрат, тогда ее боковыми гранями будут выступать равнобедренные треугольники. Таким образом, для расчета полной площади крыши в этом случае необходимо:
- посчитать площадь ската (площадь равнобедренного треугольника);
- умножить результат на четыре;
- посчитать площадь свесов карниза (площадь равнобедренной трапеции);
- все полученные данные необходимо сложить.
Проектирование четырехскатной крыши.
И шатровая, и вальмовая крыша требуют устройства более сложной, нежели у двускатной, стропильной системы. Проект четырехскатной крыши можно создать с помощью компьютерной программы. Если крыша четырехскатная будет строиться своими руками, и вы решили действовать самостоятельно, необходимо собрать соразмерный дому макет, по которому легко будет определить высоту крыши, длину конька и углы наклона скатов.
Зная эти параметры, можно сконструировать расположение стропил и рассчитать необходимое количество материалов.
Важно заметить, что в проект можно сразу заложить козырек над крыльцом. если таковой в дальнейшем вы собираетесь делать
-
Для того, чтобы не ошибиться с углами наклона скатов и подобрать достаточную толщину стропил, учитывайте исходные данные:
- ветровую характеристику местности, низкая крыша лучше сопротивляется ветру;
- возможную снеговую нагрузку, там, где снега много, делать уклон меньше 45 градусов нельзя;
- вес самой крыши, с учетом полного заполнения кровельного «пирога», людей, обслуживающих кровлю, и возможных инженерных коммуникаций, закрепленных на ней.
Варианты шатровых крыш
По своим конструкционным особенностям шатровые кровли относятся к категории вальмовых крыш. имеющих верхнюю точку, с расхождением из неё трёх или более скатов. Основное отличие шатровой конструкции представлено отсутствием конька, что делает возможным выполнять кровельное покрытие на строениях, обладающих правильной формой. Такая крыша пользуется особой популярностью среди дизайнеров, которые могут воплотить свои идеи в создании купольных или конических форм кровли.
Купольная кровля является разновидностью и имеет необычную и привлекательную круглую форму. Следует учитывать, что использовать такую кровлю для всего дома невозможно, поэтому купольные элементы используются для отдельных участков крыши.
Круглая кровля идеальный вариант для высоких строений, которые расположены в ветреных климатических зонах. Обтекаемая купольная форма снижает воздействие ветра и исключает даже минимальное повреждение кровельных материалов.
как запилить стропила вальмовой крыши
Особенности устройства стропильной системы
На первом этапе устройства необходимо определиться с видом стропил, которые могут быть висячими или наклонными.
Висячие стропила будут иметь упор в наружные стены возведённой постройки, но строить и выполнять ремонт такой крыши достаточно сложно. Наклонный вариант стропил более удобен для монтажа и выгоден с экономической точки зрения. Наклонная стропильная система является идеальной конструкцией при возведении крыши с кровельным уклоном менее сорока градусов.
Кроме того следует учитывать, что для стропильной системы шатровой крыши необходимы очень надёжные крепления и качественный строительный материал, что обусловлено высокой нагрузкой.
Лучшее решение для получения надёжной и прочной конструкции заключается в использовании балочно-затяжного устройства в совокупности с подкосами и стойками. Весь пиломатериал, планируемый к использованию для возведения шатровой крыши, должен быть обработан защитными составами и огнеупорной пропиткой.
Брус мауэрлата необходимо установить по периметру сооружения или в месте крепления стропильных ног, которое определяется в соответствии с чертежом. При креплении к кирпичным сооружениям. опорный брус следует расположить на внутренней стеновой части и обязательно выполнить гидроизоляцию.
В деревянных зданиях в качестве мауэрлата может быть использована верхняя часть сруба или выполнена верхняя обвязка на каркасном сооружении.
Сама стропильная система шатровой кровли состоит из следующих основных элементов:
- диагональные или накосные стропила;
- укороченные скатные стропила или нарожники.
Кроме того, требуется использование стоек, подкосов, ригелей, лежней, шпренгелей и прогонов.
Стропильная система шатровой крыши: сопряжение ее отдельных частей
Шатровая кровля может быть многоскатной, трапециевидной, купольной и другой. Самым важным условием при ее монтаже является соблюдение симметрии.
Конструкция имеет аэродинамические свойства, способна выстоять даже перед прямым шквальным ветром, предотвратить проникновение влаги и потоков холодного воздуха в чердачное помещение. Для многих этот тип – самый привлекательный.
Шатровая крыша имеет и некоторые недостатки. Например, высокая степень сложности ее конструкции, площадь мансардного чердачного этажа получается намного меньше, чем в случае двускатной.
Монтажные работы по установке
Основные узлы и стропила собирают из пиленых досок, бревен и бруса на земле, используя заранее подготовленный шаблон. Толщину материала определяют, исходя из длины стропильной ноги, шага, длины нарожника, уклона крыши и предполагаемых нагрузок.
Первоначальная сборка строительных конструкций для каменных и кирпичных домов также производится на земле по мауэрлатам. В деревянных строениях опорой является специальная верхняя обвязка и верхние венцы срубов.
- Начинают с постройки основания – на стены укладывают лежни и мауэрлаты. Надо учесть, что в случае кирпичной кладки используют прокладочный материал с высокой влагостойкостью. На них настилаются подмости.
- Накосные стропила поднимают из противоположных углов и соединяют в коньковом узле. Любая врезка в мауэрлат может его ослабить, поэтому желательно использовать врезанную балку.
- Поднимают оставшиеся накосные, подгоняют врубки и скрепляют в коньке при помощи затяжек. Отличие шатровой крыши от других четырехскатных в том, что в ней нет прогона и накосные (диагональные) соединены в коньковом узле. Добавочную прочность такому виду придает дополнительная стойка в центре, выступающая в качестве подпорки.
- В скатах устанавливают подкосы, раскосы и диагональные связи, чтобы обеспечить со стороны фронтонов сопротивление ветровым нагрузкам
- На последнем этапе устанавливают нарожники со стойками и подкосами. Добавочную жесткость стропильных ног обеспечивают дополнительные опоры – шпренгели.
Главным условием при монтаже шатровой крыши является установка диагональных стропил строго под прямым углом (90 градусов).
Стропила в обязательном порядке скрепляют со стенами:
Деревянные стены – при помощи металлических скоб стропила фиксируют к второму венцу.
Каменная и кирпичная стена – из проволоки (4-6 миллиметровая) делают хомуты и надевают на стропила, закрепив концы за вбитый в стену штырь.
Чтобы стена оказалась защищенной от воды, необходимо установить свесы, как минимум на полуметровом расстоянии от наружной поверхности стены. Если они выступают недостаточно, их удлиняют, то есть к ним прибивают на ребро обрезки досок, так называемые, «кобылки».
Теперь все готово к укладке обрешетки, гидро-, пароизоляции и кровельного материала.
Расчет длины конькового прогона
Определить длину конька (конькового прогона) можно на основании выбранного угла ската и длины здания. Учитывается также нагрузка на конек от выбранного типа стропил. При висячих стропильных конструкциях две встречные балки опираются на мауэрлат и друг на друга. Вверху они скрепляются более или менее жестко или опираются на коньковый прогон. Если в доме есть внутренняя несущая стена, на которую допустимо через лежень смонтировать стойки для конька – нагрузка на него от стропил распределяется лучше и заметно уменьшается. В упрощенном виде можно сказать:
- при ширине дома более 7 метров желательно дополнительное опирание конькового прогона (на лежак через стойки);
- при длине здания свыше 10 метров необходимо проверять коньковую балку на прогиб (расчет требует минимальных знаний сопромата и сведений о собственном весе кровли – стропильной системы, тепло- и гидроизоляции, покрытия – и снеговых нагрузок).
Обычно длину конькового прогона рассчитывают графически, используя свойства геометрических фигур.
Конструктивные особенности вальмовой крыши
Наиболее характерный элемент вальмовой крыши – стропильная система. Она состоит из элементов, показанных на иллюстрации.
- Конек или коньковый брус – наиболее нагруженная часть конструкции, на которое опираются стропила (стропильные ноги).
- Стойки поддерживают конек, воспринимая нагрузку от веса кровли и передавая ее на стены здания.
- Угловые (накосные, наклонные) стропила формируют характерную геометрию крыши.
- Балки, образующие стропильную систему, делятся на короткие (укороченные, нарожники) и длинные – центральные и промежуточные. При этом с учетом строения кровли, представляющей собой состыкованные детали – две равнобедренных трапеции по длинным сторонам и два равнобедренных треугольника по коротким – длинные стропила идут вниз от конька, а короткие – от накосных стропил.
- Все доски опираются на нижний брус (обвязку или мауэрлат) или непосредственно в кладку стены, как показано ниже.
Следует обратить внимание, что для жесткости и прочности конструкции центральные промежуточные стропила (те балки, что сходятся к концам конькового бруса по треугольным и трапецевидным скатам) соединяются. Промежуточные и укороченные элементы такой связи не имеют.
При описании устройства стропильной системы вальмовой крыши используются также термины:
- лежень – это несущая балка, используемая для установки подпорок (стоек) конькового прогона. Она опирается на расположенную внутри дома капитальную стену;
- мауэрлат – прямоугольная рама, уложенная поверх наружных стен дома и связанная с ними. Служит место для крепления концов стропил, длинных и укороченных;
- шпренгель – дополнительная стержневая конструкция, усиливающая основную несущую стропильную систему, обычно устанавливается под диагональными стропильными ногами;
- подкосы и раскосы – наклонные балки, усиливающие основную конструкцию и придающие ей жесткость.
Различные названия элементов связано с использованием отечественных и переводных терминов.
Положение центральной стены, на которую будет смонтирован лежень, может дать различное опирание стержневой системы. При этом, как показано на иллюстрации, количество и расположение усиливающих конструкцию элементов, зависит от величины прогонов. Симметричная кровля более удобна в расчете и монтаже, поскольку не требует уточнения смещения приложенной нагрузки.
Установка стропил для вальмовой крыши. ч.1.
Этапы сборки
Результат расчета, произведенного вручную или программой, фиксируют, создавая чертеж, котором отражают размеры и взаимное расположение элементов стропильной системы, а затем начинают собирать ее согласно следующему плану:
- Устанавливают мауэрлат и лежень описанным в предыдущем пункте способом. На лежень монтируют стойки, чтобы не сохранить их вертикальное расположение используют временные подкосы, углы проверяют строительным уровнем. На стойки с помощью металлических уголков или гвоздей прикрепляют коньковый прогон.
- Если этого требует проект ставят подкосы из бруса. Верхнюю часть приколачивают гвоздями у середине стропил, а нижнюю к стокам.
- Устанавливают диагональные стропила. Осуществляют двойную врезку под углом 45 градусов, присоединяя их к коньку гвоздями. Нижнюю часть ноги крепят к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна.
- Усиливают диагональные стропила шпренгельными фермами. Стягивают смежный стороны мауэрлата схваткой, упирая в нее нижнюю часть шпренгеля. Верхнюю часть подставляют под диагональные стропила.
- Монтируют рядовые стопила. Сначала устанавливают фронтальную и тыльную пару ног, между ними натягивают тросик и, выравнивая по нему, укладывают остальные.
- Устанавливают нарожники. Берут одну доску, примеряют, размечают на ней выпилы под мауэрлат и диагональные стропила. Половину нарожников изготавливают по этому лекалу, а остальные в зеркальном отображении. Прикрепляют с помощью гвоздей или уголков. Концы стропил оставляют неподрезанными.
- Между диагональными стропилами натягивают нить и подравнивают стропила таким образом, чтобы их длина формировала свес 40-50 см. Монтируют ветровую доску.
- Настилают обрешетку. Схема обрешетки выбирается согласно рекомендациям к конкретному типу кровельного материала. Для мягкой, рулонной кровли изготавливают сплошную из листов OSB, а для металлочерепицы и профнастила подходит решетчатая обрешетка.
- Промежуточные и центральные стропила монтируют по верху конькового бруса. Они тоже должны выходить за пределы стен здания. Их количество рассчитывают отталкиваясь от длины жилища.
- При монтаже угловых стропил их верхнюю часть укладывают на накосные стропила. их размер сокращается, при приближении к углам строения.
- Мауэрлат — балка, фиксируемая по периметру постройки. Если дом из дерева, то мауэрлатом может быть верхний венец деревянного бруса. Как правило их изготавливают из брус сечением 100×150 миллиметров.
- Балка, размещаемая поперечно, на которую монтируют стойки для конькового прогона. Для ее изготовления применяют тот же материал, что и для стропил
- На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
- Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
- После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
- Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.
- определение зоны расположения здания по снеговым и ветровым нагрузкам (используются карты РФ с соответствующим делением на зоны и указанием нормативной нагрузки на квадратный метр кровли);
- расчет снеговой нагрузки с учетом коэффициента наклона кровли (0,7 для 25…60 градусов, интерполируется в зависимости от угла наклона);
- расчет ветровой нагрузки с учетом этажности и окружения здания;
- суммирование полученных нагрузок;
- проверка соответствия расчетных данных допустимым;
- определение высоты конька с учетом ширины здания и полученного угла ската;
- проверка полученной высоты желаемому способу эксплуатации подкровельного пространства;
- при несоответствии высоты конька необходимой высоте помещения изменение угла ската из допустимого диапазона и повтор пунктов 2…8.
- Рядовые стропила вальмовой крыши, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.
- Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.
- Нарожники. элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам.
- Вертикальные стойки, устанавливаемые непосредственно на перекрытие. Если перекрытие железобетонное, то под стойку обязательно подкладывают кусок гидроизоляционного материала.
- Подкосы, которые нижней частью упираются в лежень и располагаются под углом 45 градусов, причем величина угла наклона особой роли не играет.
- Шпренгели, которые выполнены в виде литеры «Т» в перевернутом виде. Этот элемент используется в тех случаях, когда диагональ нуждается в двух и более опорах (про «Элементы стропильной системы – из чего состоит конструкция, правила устройства»). При установке важно следить, чтобы основание шпренгеля располагалось перпендикулярно накосу. В большинстве случаев такие опоры размещают ближе к углу крыши, то есть в нижней части накосных стропил.
- Непосредственно посередине стенок, к которым будут примыкать вальмы, прибивают по одной доске. Между ними натягивают строительный шнур, который должен проходить строго по центральной оси.
- С одного из торцов строения прикладывают две стропилины, их пересечение должно проходить под шнуром. Отмечают леску спила верхней пятки стропильной ноги с учетом конькового прогона толщиной около 5 см. Спиливают необходимую часть элемента, чтобы конвертная крыша получилась необходимой формы.
- По сделанной заготовке напиливают остальные стропилины. При этом следует помнить, что при возведении вальмовой крыши с висячими стропилами учитывается длина карнизного свеса.
- Собирают фермы из двух стропильных ног и крепят их на один гвоздь.
- Через все фермы устанавливают коньковый брус и прибивают к нему стропилины.
- В нижней части наслонные стропилины крепятся к мауэрлату, висячие стропила вальмовой крыши. к балкам перекрытия. В обоих случаях крепление выполняют с помощью металлических уголков.
- Ранее прибитые вспомогательные доски можно убрать, так как нужды в их потребности больше нет.
- С помощью врубки. В диагональных стропилинах вырубают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что врубка нарожников смежных скатов не должна выполняться напротив друг друга.
- Монтаж черепных брусков, которые будут выступать в качестве опор для нарожников. Для этого берут бруски 55 см и наколачивают их на нижнюю часть накоса. Этот вариант считается более эффективным, так как врубка может ослабить прочность и устойчивость накоса. Кроме того использование такого способа позволяет располагать нарожники напротив друг друга.
- Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
- Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
- Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.
Грамотный расчет, подробный чертеж и качественная установка – залог долгой службы и надёжности стропильной системы крыши.
Монтаж промежуточных стропил
Их устанавливают концам конька. Для этого требуется найти точку на мауэрлате точно на середине стены, а также точку середины толщины кровельного конька. Именно здесь нужно установить первое центральное стропило.
Потом нужно установить центральные стропила на скатах в форме трапеции, а также установить параллельно им оставшиеся промежуточные стропила.Вычислить расстояние, на котором их необходимо устанавливать можно таким способом: длину конькового бруса нужно разделить на величину, большую числа устанавливаемых стропил на единицу.
В основном эта величина находится в пределах от шестидесяти до восьмидесяти сантиметров. Длину стропила можно вычислить простым методом: поставить его в место монтажа, затем прибавить длину карниза и обозначить спилы.
Важнейший момент при возведении стропильной системы — это соединение в пересечении центральных и диагональных стропил на брусе конька. Для нужно сделать надрезы с двойными скосами. Чтобы соединение было прочным нужно воспользоваться стяжками.
Балки
Монтаж мауэрлата
Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:
Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!
Расчет угла ската кровли, высота конька
Вид вальмовой кровли в разрезе позволяет зримо представить базовые элементы расчета: высоту конька, угол ската и длину заложения (прогона). Цифры на иллюстрации предложены условно, с учетом часто встречающихся для частных домов средних размеров величин.
Вальмовая крыша. Диагональные стропила.
В зависимости от того, что является необходимостью – получение под кровлей мансарды (чердака) требуемой высоты или соблюдение приемлемого для погодных условий региона ската кровли, при расчете ориентируются либо на высоту конька, либо на угол наклона.
Подробно нюансы выбора уклона кровли в зависимости от погодных условий (количества осадков и ветровых нагрузок) рассмотрены в статье. Для практического же расчета следует использовать подходящие для частной застройки углы скатов 25…45 градусов (для вальмовых крыш обычно не применяются более крутые склоны) и равное влияние ветра на все скаты вальмовой крыши.
Некоторые особенности вальмовой крыши
При сравнении вальмовой и двухскатной крыши можно сразу заметить, что в устройстве вальмовой крыши отсутствуют вертикальные стенки фронтонов. Их заменяют треугольные скаты, располагающиеся с торцов. Благодаря этому визуальный и реальный объем крыши значительно уменьшается. С экономической стороны выгода от этого является спорным вопросом, так как при резке больших листов кровельного материала на вальмы происходит увеличение расходов.
Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические фигуры. Самый простой вариант имеет симметричные скаты: два в виде трапеции и два в форме треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, что послужило основанием для параллельного названия. четырехскатная крыша.
Боковой разрез вальмовой крыши имеет сходство с обычной двускатной крышей в форме треугольника. При визуальном осмотре в профиль можно увидеть трапецию, которая условно делится на прямоугольник с примыкающими по бокам развернутыми треугольниками. Форма трапеции определяется непосредственно застройщиком и зависит от отношения длины конька к длине карнизного свеса. Часть конструкции, которая имеет форму прямоугольника, возводится на основании кровельных стандартов по сооружению висячих и наслонных стропильных систем.
Вальмы, которые заменяют фронтоны, должны устанавливаться с определенным наклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство вальм является самым сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы. Тем, кто решит выполнить работу по аналогии с обычным скатным методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, следовательно, стропильные ноги вальм в верхней части, а также примыкающие к ним треугольные части больших скатов, остаются без опоры.
В качестве опоры конструкцией предусмотрена установка особых накосных стропильных ног, которые соединяют коньковый брус и углы конструкции. Взгляд на вальмовую крышу сверху позволяет заметить, что накосные элементы представляют собой диагонали, по этой причине их второе название. диагональные. Кроме того конструкция вальмовой кровли подразумевает, что диагональ станет опорой для стропилин разной длины, установка которых выполняется под прямым углом к свесу. Эти разновеликие элементы называются нарожниками.
Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:
Опоры для диагональных элементов
Конструкция вальмовой стропильной системы независимо от размеров предполагает обязательное наличие опор, усиливающих диагональные стропильные ноги. При длине накоса больше 9 метров, то требуется установка не менее двух опор. Пролеты меньшей длины могут опираться на одну опору, расположенную в верхней части.
Опорой для диагональных стропильных ног могут служить:
Дополнительные опоры лучше всего изготовить из спаренных досок и установить в местах, где предполагается наибольшая нагрузка.
Монтаж основной части.
Для удобства работы опытные строители рекомендуют сделать вспомогательные леса.
Монтаж вальмовой стропильной системы начинается с устройства коньковой части:
Устройство нарожников
Посредством нарожников формируются вальмы и треугольные части больших скатов. В верхней части элемент упирается на диагональную стропилину, внизу. на мауэрлат или балки перекрытия.
Нарожники устанавливаются двумя способами:
Крепление нарожников в нижней части выполняется по аналогии установки рядовых стропильных ног.
Конструкция опорных точек накосов стропил
Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:
Коньковый прогон и диагональные стропила вальмовой крыши
В зависимости от способа посадки верхнюю часть накоса подрубают. Крепить диагонали можно гвоздями, при этом допускается усиление скруткой из проволоки или металлическим хомутом.
В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.
