Компания Металл Профиль 8 800 100-10-01
Стропильная система вальмовой крыши: особенности и расчёт

Стропильная система вальмовой крыши: особенности и расчёт

1419 просмотров

Содержание:

Вальмовая крыша обладает рядом преимуществ: она красиво и оригинально выглядит, со всех сторон защищает фасад от осадков, обладает устойчивостью к ветровым нагрузкам и деформации. Но такая кровля отличается достаточно сложным строением стропильной системы, а это значит, что для её установки понадобится больше усилий и времени. Но если разобраться в устройстве вальмовой крыши, то её монтаж не будет таким трудным. Именно поэтому в этой статье мы расскажем об особенностях её стропильной системы.

Стропильная система вальмовой крыши

В готовом виде вальмовая крыша состоит из четырёх скатов. Два из них представляют собой две трапеции, соединённые коньком, а на месте вертикальных фронтонов у такой кровли два ската в форме равнобедренных треугольников. О том, что из себя представляют другие виды кровли, можно узнать в нашей статье «Для красоты и не только: выбираем крышу для дома».

Вальмовая кровля

Вальмовая кровля

Элементы стропильной системы вальмовой крыши представлены на схеме. Мы расскажем о каждом из них.

Стропильная система вальмовой кровли

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Мауэрлат

Мауэрлат

Это мощные деревянные брусья с сечением 100х100, 100х150 или 150х150 мм, которые укладывают по периметру наружных стен. Эти балки служит опорой для стропил и помогают равномерно распределить нагрузку от веса вальмовой крыши на стены.

Лежень

Лежень

Это брус, который укладывают на внутренние перегородки дома. Он служит основой для стоек и конькового прогона вальмовой крыши. Количество лежней зависит от количества внутренних перегородок, а их сечение, как правило, равняется сечению мауэрлата: 100х100, 100х150 или 150х150 мм.

Стойки

Стойки

Это опоры, которые устанавливают на лежень или балки перекрытия. Их сечение должно быть не менее 38х89 мм, рекомендуемые размеры — 100х100, 100х150 или 200х200 мм. На стойки укладывают коньковый прогон. Их высота равняется высоте крыши.

Коньковый прогон

Коньковый прогон

Это перекладина, которую устанавливают горизонтально на стойки, и она служит опорой для диагональных и рядовых стропил вальмовой крыши. Сечение конькового прогона должно быть не меньше 38х140 мм, рекомендуемые размеры —100х100 или 200х200 мм.

Рядовые стропила

Рядовые стропила

Такие стропила служат опорой для скатов. Сверху их фиксируют на коньке, а снизу — на мауэрлате. Минимальные размеры рядовых стропил вальмовой крыши зависят от длины пролёта кровли и приведены в таблице:

Размер поперечного
сечения стропила, мм
Максимальный пролет, м
Расчетная снеговая нагрузка, кПа
1,0 1,5 2,0
Шаг стропил, мм
38х89 3,11 2,83 2,47 2,72 2,47 2,16 2,47 2,24 1,96
38х140 4,90 4,45 3,89 4,28 3,89 3,40 3,89 3,53 3,08
38х184 6,44 5,85 5,11 5,62 5,11 4,41 5,11 4,64 3,89
38х235 8,22 7,47 6,38 7,18 6,52 5,39 6,52 5,82 4,75
38х286 10,00 9,06 7,40 8,74 7,66 6,25 7,80 6,76 5,52

Снеговая нагрузка в таблице актуальна для Московского региона

Диагональные (угловые) стропила

Диагональные стропила

Это стропила, которые соединяют концы конькового прогона и углы мауэрлата. Благодаря им формируются вальмовые скаты. Всего таких стропил должно быть четыре — по одному на каждый угол дома. На угловые стропила вальмовой крыши приходится большая нагрузка, поэтому их делают из сдвоенных рядовых стропил. Таким образом, если сечение рядовых стропил равняется 38х89 мм, то сечение диагональных стропил будет равняться 76х89 мм.

Нарожники

Нарожники

Это те же самые стропила, только короткие. Один их конец закрепляют на диагональных стропилах, а другой конец — на мауэрлате. Размеры нарожников такие же, как и у рядовых стропил. Они приведены в таблице выше.

Затяжки

Затяжки

Это горизонтальные перемычки между каждой парой стропильных ног. Они притягивают стропила друг к другу и уменьшают нагрузку на стены. Затяжки, которые расположены под коньковым прогоном, называются ригелями. Затяжки у основания стропил можно использовать в качестве балок перекрытия. Сечение затяжек — 50х150 мм.

Подкосы

Подкосы

Это подпорки, которые поддерживают рядовые стропильные ноги и нарожники. Они нужны для увеличения жёсткости стропильной конструкции. Нижнюю часть подкосов устанавливают либо на лежень, либо на балки перекрытия. Угол наклона подкосов варьируется от 45º до 53º. Сечение подкосов должно равняться размерам рядовых стропильных ног.

Шпренгели

Шпренгели

Это подпорные конструкции в форме перевёрнутых букв Т. Их устанавливают на углах пересечения балок мауэрлата таким образом, чтобы их вертикальная часть подпирала диагональные стропила. Для большей прочности в шпренгельную конструкцию устанавливают два подкоса. Такая опора называется шпренгельной фермой. Как правило, для горизонтальной части шпренгеля используют бруски сечением 100х150 мм, для вертикальной — 100х100 мм, а для подкосов — 50х100 мм.

Кобылки

Кобылки

Это бруски, которые прикрепляют к рядовым стропилам и нарожникам. Это нужно, чтобы они были более длинные и формировали карнизные свесы. К длине кобылок прибавляют 30-50 см, чтобы соединить их внахлёст со стропилами. Сечение у кобылок такое же, как и у стропил.

Расчёт стропильной системы вальмовой крыши

Перед тем как делать расчёты вальмовой крыши, следует определить угол её наклона. Он зависит от нескольких факторов:

  • От ветровой нагрузки.

В регионах с большой ветровой нагрузкой лучше обустроить кровлю с углом наклона от 25° до 30°. Это связано с тем, что более крутые крыши обладают высокой «парусностью» и особенно уязвимы воздействию сильного ветра. Более пологие скаты при сильном ветре может просто сорвать.

  • От снеговой нагрузки.

Если вы живёте в регионе, где зимой выпадает много снега, то стоит установить кровлю с минимальным уклоном в 45°. Благодаря этому, снег будет сам сходить с кровли, а не накапливаться и обрушиваться в виде «лавины». Более подробно эта тема рассматривается в статье «На какой крыше меньше задерживается снег».

  • От материала кровельного покрытия.

В зависимости от того, из чего вы собираетесь обустраивать кровлю, следует учитывать её минимальный уклон:

Кровельный материал Минимальный уклон кровли
Шифер 22°
Рулонные материалы (рубероид)
• в три слоя;
• в два слоя;
2-5°
15°
Профилированный лист 12°
Металлочерепица 14°
Материал на основе битума и целлюлозы
Мягкая (гибкая) черепица 11°

Чтобы определить длину элементов стропильной системы вальмовой крыши, нужно сделать следующие расчёты:

  • Высота конька (стоек)
    Формула: H = D x tg a/2.

H — высота конька.

Cхема расчёта высоты конька

D — ширина дома.

а — угол наклона кровли.

Предположим, что ширина дома равняется 4 м, а угол наклона кровли — 45°. Тогда расчёты будут следующие:

H = 4 x 1/2

H = 2

Высота конька — 2 м.

Также можно сначала определить оптимальную высоту конька, и в зависимости от неё уже ставить стропила под определённым углом. Если вы собираетесь сделать под кровлей жилую мансарду, то лучше сделать именно так. Главное, учитывайте минимальный наклон кровли в зависимости от кровельного материала, ветровой и снеговой нагрузки.

  • Длина конькового прогона
    Формула: K = L – D.

K — длина конька.

Cхема расчёта длины конкового бруса

L — длина дома.

D — ширина дома.

Длина дома — 6 м.

Ширина — 4 м.

Делаем расчёт длины конькового бруса:

К = 6 - 4

К= 2

Длина конькового прогона — 2 м.

  • Длина рядовых стропил вальмовой крыши
    Формула: R = √ H2+d2

R — длина рядовых стропил

Cхема расчёта длины рядовых стропил

H — высота конька.

d — половина ширины дома.

Высота конька — 2 м.

Половина ширины дома — 2 м.

Рассчитываем длину рядовых стропил:

R = 4 + 4

R = 2,83

Длина рядовых стропил — 2,83 м.

  • Длина диагональных стропил
    Формула: Q = √ R 2 + d2.

Q — длина диагональных стропил.

Cхема расчёта длины диагональных стропил

R — длина рядовых стропил.

d — половина ширины дома.

Мы уже вычислили, что длина рядовых стропил — 2,83 м, а половина ширины дома равняется 2 м.

Q = √ (8 + 4)

Q = 3,47

Длина диагональных стропил — 3,47 м.

  • Длина нарожников
    Формулы:
    Длина первого нарожника = 2/3 от R.
    Длина второго нарожника = 1/3 от R.

R — длина рядовых стропил.

Таким образом, если длина рядовых стропил равняется 2,83 м, то длина 1 нарожника будет — 1,89 м, а длина второго — 0,94 м.

  • Длина кобылок
    Формула: J = U/cos a
Cхема расчёта длины диагональных стропил

J — длина кобылки.

U — расстояние от стен дома до карнизного свеса.

а — угол наклона кровли.

Известно, что угол наклона кровли равняется 40°, расстояние от стен дома до карнизного свеса — 30 см, исходя из этого делаем расчёт:

J = 30/0,76

J = 39,4

Длина кобылок — 39,4 см.

Итог

Вальмовая кровля состоит из двух трапеций, соединённых коньком, и двух треугольников вместо фронтонов.

Чтобы правильно смонтировать вальмовую крышу, нужно знать устройство её стропильной системы. Она состоит из мауэрлата, лежня, стоек, конькового прогона, рядовых и диагональных стропил, а также нарожников и кобылок. Для усиления стропильной системы вальмовой крыши под рядовые стропила устанавливают подкосы, а под диагональные — шпренгели и шпренгельные фермы.

Перед установкой такой стропильной системы нужно определить угол наклона кровли, который зависит от кровельного материала, снеговой и ветровой нагрузки. Также нужно сделать несколько расчётов: вычислить высоту конька, длину конькового бруса, рядовых и диагональных стропил, а также нарожников.

В статье упоминаются категории:
1419 просмотров
Назад к списку