Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Чтобы сборка стропильной системы осуществлялась правильно стоит соблюсти все нормативные правила, прописанные в СНиПах, которые регулируют весь процесс строительства крыш, начиная с этапа проекта до крепления доборных элементов.

Разновидности двускатных крыш

Стандартным вариантом двускатной кровли является крыша с симметричными скатами. Они укрепляются на противоположных стенах дома, соединяясь наверху коньком и образуя с торцов треугольники, фронтоны. Крыша, у которой скаты не соединяются коньком по центру, является ассиметричной. Привлекает ее оригинальный внешний вид. К тому же удлиненный скат может защитить дом от постоянных односторонних ветров или взять под свою защиту веранду. Кроме того, ассиметричная крыша при правильном расчете улучшает энергоэффективность дома, когда один из скатов обращен к солнцу под определенным углом.

Дом с ассиметричной крышей. Длинный скат расположенный к солнцу, в северном регионе улучшает энергоэффективность дома (потолки при этом открытые)

Разновидности двускатных крыш

Ломаная двускатная крыша используется не только для особого дизайна, но и для увеличения площади мансардного этажа. Скаты могут находиться на разной высоте, а фронтоны могут иметь небольшие наклоны к центру, как у вальмовой крыши. Современные архитекторы предлагают всевозможные формы двускатных крыш, отличные от стандарта.

Виды креплений ↑

Одна из задач, которую необходимо решить еще на стадии проектирования, это как наиболее равномерно распределить нагрузку на стены строения, создаваемую весом крыши, в том числе и стропилинами. От этого подбирается схема каркаса (висячая или наслонная), и уже после определяются виды крепежей.

Однако, несмотря на выбранную схему стропильной системы, все виды фиксации отдельных деталей можно разбить на несколько основных групп:

  1. Крепеж стропилин к брусьям мауэрлата;
  2. Соединение отдельных стропил между собой при наращивании длины;
  3. Обеспечение прочностных характеристик и жесткости стропильного каркаса путем фиксации с дополнительными элементами: подкосами, бабками, прогонами и прочими.

Однако стоит знать, что, например, крепеж стропилин к мауэрлату не всегда возможен. Такая ситуация может возникнуть в нескольких случаях:

  • На сложных двухскатных или вальмовых типах крыш, когда угол наклона плоскостей скатов различный. В такой ситуации крепеж стропил осуществляют на балках перекрытия здания.
  • В ситуациях, когда проводится реконструкция старого строения и углы наклона разные. Монтаж происходит также на перекрытии здания.
  • Когда состояние стен не позволяет установить на их срезах мауэрлат (в старых строениях), а монтаж балок перекрытия более целесообразен.

С сочетанием всех этих вариантов соединений обеспечивается сборка всего каркаса крыши. Но, выполнение таких работ невозможно без использования соответствующей номенклатуры крепежей.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

Устройство и разновидности вальмовых крыш
  • висячие;
  • наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

  • полувальмовая 4-х скатная (датская);
  • двускатная полувальмовая (голландская);
  • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
  • вальмовая с ломаным склоном.
Устройство и разновидности вальмовых крыш

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

1. Простая двускатная крыша — симметричная

Простая двускатная крыша — симметричнаяНаиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Читайте также: 

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток – невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

2. Простая асимметричная двускатная крыша

Простая асимметричная двускатная крышаУстройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

3. Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломом

Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломомТакая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Крепление к шлакоблочной стене

Крепление анкерными болтами

При строительстве дома из кирпича или шлакоблоков, лучше использовать самое надежное крепление мауэрлата — с помощью анкерных болтов, закрепленных в армопоясе. Армопояс представляет собой самодельную железобетонную конструкцию. Она состоит из каркаса, выполненного из металлической арматуры и проволоки. Этот каркас погружен в смесь из цемента, песка и щебня. Другими словами, армопояс — это железобетонная конструкция.

Здесь может возникнуть сомнение, по поводу необходимости создания армопояса в том случае если дом строится из шлакоблоков, которые, сами по себе, создают достаточно прочную конструкцию. Все дело в том, что мауэрлат крепится к стенам здания анкерными болтами, а крепление анкерных болтов на блоки — категорически запрещено. Это может привести к растрескиванию и разлому даже шлакоблока.

Армопояс повысит сопротивление конструкции здания к действующим деформирующим нагрузкам: ветер, усадка дома, сезонные колебания фундамента, точечные нагрузки от плит или балок. При заливке армопояса необходимо знать, что он заливается как единое целое. Он не должен иметь разрывов.

Сможет ли мауэрлат выполнить свою несущую функцию зависит от того, как правильно выполнен армопояс, к которому он прикреплен. Прочность же армопояса зависит от того — как была установлена опалубка при его создании.

Крепление мауэрлата можно начинать после снятия опалубки, когда бетон полностью застыл — это значит через 4 или 5 дней после заливки бетона.

Нужно заранее решить сколько анкеров вы будете устанавливать для крепления мауэрлата на шлакоблочные стены. Число анкеров должно быть не меньше числа стропил, которые будут крепиться к мауэрлату. Не нужно забывать и то, что расположение анкерных болтов не должно совпадать с расположением стропильных ног. Это снизит жесткость конструкции. Желательно, чтобы анкера располагались посредине между стропильными брусками.

Очень трудно замуровать анкерные болты в бетон так, чтобы они стояли строго вертикально и на одинаковом расстоянии друг от друга. Для этого необходимо заранее разметить расстояние между анкерами, учитывая расположение стропил и то, что анкера должны располагаться на расстоянии от 0,8 до 1 метра. Металлические штыри — должны выступать над поверхностью бетона не менее чем на 20 см.

Некоторые строители крепят анкера к кускам арматуры, которые выступают в местах размещения болтов. Крепление происходит с помощью сварки.

Для того, чтобы просверлить отверстия в мауэрлате строго в том месте где будут располагаться анкера можно использовать два способа:

  • Взять доску, закрепить ее на крайние анкера и разметить расположение будущих отверстий. Затем перенести эту разметку на мауэрлат;
  • Расположить мауэрлат над анкерами и ударить по нему кувалдой. Получится разметка для просверливания отверстий. Они должны быть чуть меньше чем диаметр болта.

Прежде, чем крепить мауэрлат к стене нужно изолировать бетонную поверхность от деревянного бруса. Для данной изоляции используется два слоя рубероида, полиэтилена или другого гидроизолирующего материала. Гидроизолирующий материал должен быть не поврежденным. Мауэрлат надевается на болты и прижимается, как можно плотнее к стене.

Крепление с помощью проволоки

Для этого метода закрепления используется стальная проволока с сечением от 4 до 6 мм. Ее скручивают в несколько раз и закладывают в кладку стены на расстоянии одного шлакоблока от уровня расположения мауэрлата. Проволоку можно закрепить на арматуре армапояса — это усилит прочность соединения стены с деревянным брусом. Длины проволоки должно хватить на прохождение через отверстия в брусе или для полного его обхвата и для связки концов. При использовании проволоки напротив каждого крепления сверлятся два отверстия на высоте от 25 до 30 см. В эти отверстия продевается проволока, затягивается и закрепляется, тем самым прижимая мауэрлат к стене.

Крепление с помощью шпилек

Крепление мауэрлата строительными шпильками возможно только в том случае, если строящийся дом маленький. Металлические шпильки представляют собой Г — образные металлические изделия, которые вмуровываются в кладку стены. Шпилька должна быть погружена в стену на 45 см и выступать над стеной и над нанизанным на нее мауэрлатом на 30 см. Шпильку необязательно вмуровывать в кладку стены. Ее можно, как и анкера, залить в бетон при сооружении армопояса. Это придаст креплению большую прочность. Резьба шпилек должна быть чистой.

Читайте также:  Можно ли блоки фбс класть в 1 ряд под фундамент?

Какой толщины должен быть мауэрлат

Размеры сечения брусьев определяются следующими факторами:

Длина линии — это измерение от внешней стороны поддерживающей стеновой линии до центральной линии крыши в верхней части подъема. В основном вы работаете с треугольником с двумя ногами и длиной линии для гипотенузы. Обрамление базовой двускатной крыши основано на прямоугольном треугольнике, а различные элементы каркаса крыши соответствуют треугольнику. Подъем или высота крыши на ее вершине — это высота треугольника; пробег, или половина пролета здания, является основой треугольника; и длина линии, измерение от вершины крыши до стены здания, является гипотенузой.

  1. Величиной периметра дома, а также его этажностью и конструктивными особенностями (например, предполагается в дома мансарда или нет).
  2. Выбранным материалом для кровли.
  3. Высотой и формой стропильных элементов.
  4. Климатическими условиями района строительства.

Минимальная толщина брусьев принимается для покрытий из ондулина, а максимальная – для профилированного настила.

Из чего изготавливают мауэрлат

Вам также необходимо знать желаемый шаг крыши. Шаг — это наклон или угол от настенной плиты до линии гребня крыши. Шаг может сильно варьироваться, от мелкой наклонности до очень крутой высоты. Правильный шаг имеет важное значение. Во многих случаях определенный шаг может быть необходим или даже необходим местным кодам. Шаг определяется снеговыми нагрузками, другими погодными факторами и покрытием, которое должно быть применено к крыше. Для тех, кто находится в северных частях страны, 8 в 12 шагах или более, обычно используется для предотвращения чрезмерных снежных нагрузок с крыши.

Например, для классической двухскатной крыши расчёт параметров мауэрлата производится в такой последовательности:

  • Устанавливается ширина бруса – для одноэтажных зданий с малым уклоном ската обычно принимают брус сечением 100×100 мм, в остальных случаях 150×150 мм;
  • По известной площади поперечного сечения и длине периметра устанавливается масса брусьев;
  • На расстоянии 400…500 мм в сечении мауэрлата должны быть прорублены пазы под стропильные стойки. Их сечение должно быть таким, чтобы глубина пазов составляла не менее 50…60% от толщины бруса. Указанные значения шага могут корректироваться, для обеспечения равномерности взаимного расположения стоек.

Крепление мауэрлата на армирующий пояс

Эта конструкция изготавливается не только на слабых стенах, она сможет быть полезной и на прочных каркасах. Армирующий пояс — бетонная лента с арматурным каркасом внутри, уложенный поверх стен. Его ширина должна соответствовать основанию, а высота находиться в пределах 200—250 мм. Количество крепежных деталей должно совпадать с количеством стропильных балок. Поэтому потребность в материале рассчитывается после разработки каркаса крыши.

Для приготовления бетона применяют цемент марки М400 или М500. Заливку производят за один раз, не разбивая пояс на несколько участков. Только в таком случае можно рассчитать на достаточную прочность элемента. Раствор бетона делают из цемента, песка и щебня, беря пропорции 1:3:3. При необходимости можно добавить пластификатора, он будут способствовать равномерному набору прочности бетона.

Ниже описана пошаговая инструкция создания армирующего пояса и монтажа на него мауэрлата:

Крепление мауэрлата на армирующий пояс
  1. Устанавливается опалубка. Она может быть сделана из простых досок, прибитых к стене при помощи брусков. Качество пиломатериала особой роли не играет, поэтому тут можно сэкономить. Другой вариант подразумевает крепление к стене фанеры толщиной от 10 мм, а внутри крепление утеплителя. В таком случае утеплитель останется внутри армирующего пояса. Этот способ подразумевает крепление утеплителя герметиком. Самый простой в реализации вариант устройства опалубки рассчитан на применение специальных несъемных элементов из пенополистирола. Обычно применяется в тех случаях, когда проект предусматривает строительство мансардного этажа.
  2. Вдоль стенок опалубки укладывается арматура, при этом важно сделать отступ в 1,5—2 см. Упростить замер расстояния поможет специальный фиксатор. Он просто одевается на металлические части и делает необходимый отступ. При помощи тонкой проволоки детали между собой связываются, образуя короб, повторяющий пространство внутри опалубки. На поворотах и стыках двух арматур одного ряда части так же скручивают проволокой.
  3. Далее, на фиксированном расстоянии закладывают Г-образные шпильки. Они прикручиваются к каркасу в двух местах так, чтобы стояли вертикально и выступали над мауэрлатом на 50—80 мм.
  4. Опалубка заполняется бетоном и выравнивается по верхнему краю опалубки при помощи правилом или ровной доской.
  5. После застывания армирующего пояса укладывается гидроизоляция. Делают сквозные отверстия в мауэрлате, а после его нанизывают на шпильки. Для определения места сверления можно уложить брус поверх шпилек и слегка постучать молотком. Тогда в нужных местах останутся вмятины. Важно сделать отверстия диаметром на 2—3 мм больше чем диаметр шпилек.
  6. Далее, если на шпильках есть резьба, накручиваются гайки. Если в роли крепежа использовалась обычная арматура, тогда ее конец загибают к мауэрлату. А для надежности крепления вдоль набивают несколько гвоздей и загибают их через шпильку.
Читайте также:  Преимущества домокомплектов каркасных домов

Этот способ применим и к стенам, не имеющим армирующего пояса. Глубина заложения в кирпичную кладку равна 200 мм. Если шпилька не изогнутая,простая арматура, тогда величину вмурования увеличивают до 400 мм.

Выбирайте способ крепления мауэрлата к стене в зависимости от ваших финансовых возможностей. Главное, точно следовать рекомендациям, а не полагаться на собственный опыт и тогда крыша будет иметь надежное основание.

Расчеты для двухскатной крыши

Двухскатная крыша является наиболее популярным и простым видом кровли. Благодаря наклонной конструкции, она обеспечивает естественный сток осадков в виде талого снега или дождевой воды, с поверхности крыши. Установка мауэрлата для двухскатной крыши требует немалых затрат и трудоёмкой работы, зато он обеспечивает долговечность и стойкость крышной конструкции.

Для двухскатной крыши подходят деревянные брусья сечением 10×10 или 15×15 см. Толщина мауэрлата не должна быть меньше 10 см, а отступ от края наружной грани стены должен составлять как минимум 6 см. При использовании гидроизоляционного материала, расстояние между слоями должно быть как минимум 40 см. Также следует установить стойки, врубленные в лежни. Расстояние между ними должно составлять от 3 до 5 метров.

Параметры мауэрлата нужно рассчитать так, чтобы он выполнял свою главную задачу – обеспечивал устойчивую и надежную скатную конструкцию для двухскатной крыши.

Подводя итоги можно сказать, что для расчета мауэрлата следует учитывать множество факторов, определяющих подходящие параметры материала для крепления. В заключении приведем основные параметры мауэрлата, подходящие в большинстве случаев:

Расчеты для двухскатной крыши
  1. Ширина мауэрлата не должна быть меньше 10 см.
  2. Оптимальное сечение деревянных брусьев – 10×15 см.
  3. Подходящий материал для мауэрлата – антисептированные брусья из лиственной древесины.
  4. При расчете массы и объема мауэрлата руководствуйтесь формулой приведенной выше.
  5. Отступ бруса от края стены должен составлять как минимум 5 см.
  6. Расстояние между брусьями мауэрлата должно быть равномерным на всех отрезках конструкции.

Для надежного и долгосрочного крепления крыши, очень важно провести точные замеры мауэрлата. Следуя вышеприведенным советам, вы сможете получить материал для крепления, нужных вам параметров. Далее можете спокойно приступать к монтажу крышной конструкции.НаверхМауэрлат: размеры и расчет материалов Надёжность основы для крыши газобетонного дома обеспечит монолитный пояс под мауэрлат ​Качественное устройство мауэрлата — надежная крыша Для чего нужен мауэрлат и что это такое? Варианты крепления мауэрлата к стене Армопояс под мауэрлат – надежный посредник между стенами и кровлей

Система с висячими стропилами

Такая система стропил идеально подходит для строительства двухскатных крыш, где пролёт не превышает 6 метров, а так же отсутствуют внутренние несущие стены. Опорой нижних частей стропил является мауэрлат, вверху опираясь друг на друга, они сами себе являются опорами.

Особенностью данной конструкции — это необходимость использовать затяжку, которая не даёт стропильным ногам расходиться, тем самым, распирающая нагрузку на стены дома отсутствует и действует только вертикальная сила. Дополнительную затяжку (ригель) можно установить и под коньком. Все строительные работы производятся по аналогии с системой монтажа наслонных стропил.

Особенности конструкций висячего типа

  1. Обязательное наличие затяжки, выполняющей основную функцию — скрепление стропильных ног.
  2. При использовании данной системы от мауэрлата и вовсе можно отказаться, его может заменить, уложенная на рубероид, обычная обрезная доска.
  3. Возможность установки на стены готовых скрепленных треугольников (стропильных ферм).

Двухскатная крыша своими руками — примеры висячих стропильных систем (схема)

К преимуществам висячей системы можно отнести отсутствие в центре опорных стоек, что делает мансардный этаж просторней и позволяет более рационально спланировать данное пространство.

Данная конструкция легче в исполнении, для неё необходимо меньшее количество строительного материала, что автоматически существенно удешевляет её стоимость. Её рекомендуют использовать при строительстве домов небольшого размера. Надежность данной конструкции достаточно высока.

Как вы сами смогли убедиться, двухскатная крыша своими руками — задача вполне выполнимая для каждого. Необходимо лишь обладать элементарными знаниями и строительными навыками, для того чтобы все сделать правильно.

Материалы для изготовления мауэрлата

Исходя из соображений безопасности и долговечности здания, для обустройства мауэрлата применяют почти исключительно древесину. Иногда (при металлических конструкциях стропил) и мауэрлат также выполняют стальным, используя профильный металлопрокат из строительной стали 09Г2С, однако этот случай может встретиться лишь при строительстве двух- или трёхэтажных домов. Он потребует особо тщательной прокладки молниеотводов и системы заземления.

Деревянный мауэрлат устраивается из дерева лиственных пород, причём поверхность древесины должны иметь нормальную (до 8%) влажность, и быть предварительно антисептирована. Использовать сосну для мауэрлата не рекомендуется: её мягкость и смолистые натёки не только усложнят работы по возведению стропильных конструкций, но и обусловят возможные её последующие деформации.

Таким образом, ответ на вопрос, что такое мауэрлат кровли – ясен: это деревянный квадратный или прямоугольный брус, соединённый воедино с учётом естественной усушки древесины. Выкладываются брусья по внешней кромке стены, с отступом вовнутрь 40…50 мм.