Что такое нарожники в стропильной системе
Устройство стропильной системы вальмовой крыши: основные элементы конструкции
Вальмовая – это крыша, которая максимально удовлетворяет требованиям эстетичности и оригинальности, гармонично вписывается практически в любой окружающий ландшафт. Более того, ее стропильная система пока самая надежная геометрическая конструкция для защиты дома от ветровых нагрузок.
Основная задача крыши это защита дома от осадков. Чтобы кровля при этом была максимально функциональной, ее проектируют с уклоном скатов для удаления основной массы снега и дождевой воды. При этом вся несущая конструкция стропил должна быть прочной, чтобы выдерживать значительные нагрузки.
Оптимально будет выполнять такую работу классическая двухскатная крыша, либо четырехскатная стропильная система вальмовой крыши: схема возведения подобной конструкции позволяет получить кровлю, которую отличают:
- высокая надежность, универсальность, долгий эксплуатационный срок, обтекаемая форма устраняет эффект парусности, то есть ветровой нагрузки в районе фронтонов.
Типы вальмовых стропильных каркасов ↑
Данный вариант стропильной системы в отличие от классического двухскатного представляет собой «конверт». Кроме двух основных плоскостей скатов, вместо фронтонов собираются два дополнительных, в виде треугольника, это и есть так называемые вальмы. По назначению бывают чердачными и бесчердачными.
Сразу стоит оговорить, что такой вид крыши не подходить для обустройства жилого мансардного этажа, потому как четыре плоскости скатов ограничивают внутренне пространство. Однако при желании можно использовать такие типы конструкций как, датская или голландская.
Пример датской кровли с усеченными вальмами
Полувальмовая кровля голландского типа с жилой мансардой
Вальмовая крыша – это прекрасное решение для строений с оригинальной архитектурой, имеющих возвышения, выступы, различные башенки, мансардный этаж.
В обоих вариантах предусмотрено крышное пространство, которое можно использовать как дополнительное жилое. Наклоны плоскостей кровли при этом не значительно уменьшают полезную площадь за счет урезанных вальм.
Все типы вальмовой и полувальмовой кровли проектируют с углами наклона плоскостей от 10-12 градусов, до 60. Наиболее оптимально использовать принятые обычные скосы под углом в 25-30 градусов.
Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства ↑
Работы по возведению несущего каркаса крыши проводят в следующей последовательности:
- Монтируют мауэрлат. В места, где будут расположены стойки укладывают лежень. Устанавливают на лежень стойки, строго вертикально, для конькового прогона. При необходимости стойки закрепляют подкосами. Для крепления конькового подгона используют уровень и отвес. Качество конструкции полностью зависит от точности установки. Монтируют накосные: нижний конец – к мауэрлату, а верхний – к коньковому прогону. По той же технологии установки монтируют и промежуточные. Монтируются нарожники.
Установка диагональных частей ↑
Четыре диагональных (накосных) доски направлены к внешним углам и сходятся на коньковом прогоне. Нижние опоры у них могут отличаться – это зависит от материала, которым выстроен дом:
- деревянный рубленный или брусчатый – верхние венцы у сруба; каркасный – верхняя обвязка; кирпичный (каменный)– мауэрлат, посредством которого сосредоточенная нагрузка от деревянной конструкции распределяется на кладку стен.
- при наличии внутренней несущей стены на нее – доска с сечением 50 х 150 мм; через столбики кирпича на плиту перекрытия – брус с квадратным сечением 150 на 150 мм.
В любом случае под лежень обязательно укладывают рулонную изоляцию.
- Диагональные стропила по длине больше обычных, кроме того, на них упираются нарожники, поэтому приходящая на них нагрузка в полтора раза больше, чем у обычных. Накосные по этой причине делают спаренными – они состоят из двух сечений обычных рядовых досок. Под нее устанавливают опоры (одну-две) в виде стоек из бруса или подкосов (сечение обоих 100 на 100 мм). Таким образом расчетная длина накосной ноги уменьшается. Подкосы упираются в лежень под углом 45°.
Особенности и типы опор ↑
Чаще всего при строительстве домов используют обычную вальмовую схему крыши, реже голландскую или датскую.
Система опоры при сборке крыши может использоваться двух видов:
Упоры для диагоналей применяются трех типов:
Также зависимо от схемы каркаса может использоваться различная система опоры диагональных накосных балок к коньковому прогону.
Опора на консоль единственного прогона
Схема упора накосных стропил с упором на коротыш
При этом креплении пятка стропильного элемента подрубается под необходимый угол, в качестве крепежа используются гвозди, а если нужно то и дополнительные хомуты, чтобы усилить соединение.
Противоположный торец диагонали крепят с упором на мауэрлат, или установленную перед этим угловую балку. На этом участке в качестве крепления используются скобы, или гвозди забиваемые через подкладку с деревянной рейки.
Устройство нарожников и промежуточных стропил ↑
Нарожники (угловые элементы) называют из-за укороченной длины стропильными полуногами. Одним концом они опираются на диагональную ногу, а другим на балку-основу. Чтобы нагрузка на накосные от угловых распределилась равномерно, их крепят в разных местах.
- Нижний конец опирается на мауэрлат, а верхний – на коньковый брус. Устанавливают с шагом 1,0-1,2 метра. Сечения рассчитывают, исходя из схемы балки (одно- или двухпролетная), шага и нагрузки от веса снежного покрова и собственно каркаса. Нагрузку от снега рассчитывают с учетом угла наклона. Свободную длину промежуточных досок в каркасе ограничивают. При пролете здания:
- 8 – 10 м – под каждую ногу устанавливают одну опору (подкос или стойка); 10 – 12 м – две опоры.
- Каждую вторую ногу крепят к стене при помощи скруток (двойная проволока, диаметр – 4 мм), которые с помощью костылей забивают в шов кладки кирпича ниже на 300 мм от обреза стены. Промежуточные стропила и мауэрлат соединяют с помощью обратной скобы.
Крепеж нарожников ↑
Нарожники, устанавливают в качестве стропил на диагоналях скошенной кровли. С помощью них формируются сами вальмы, и треугольные участки основных плоскостей крыши.
Установка нарожных деталей осуществляется двумя основными способами:
Однако прежде чем приступать к приобретению материалов, а также сборке по выбранной схеме нужно произвести все расчеты параметров вальмовой крыши.
Как сделать расчеты ↑
Основным параметром, который нужно прикинуть, будет площадь кровли, как ее подсчитать с учетом нестандартной формы скатов?
Конечно, можно воспользоваться калькуляторами для расчетов параметров кровли в интернете, просто вбив имеющиеся данные. Но, не всегда есть возможность доступа в сеть.
Итак, для начала нужно определить геометрические фигуры, формируемые четырьмя скатами крыши. Как правило, боковые скаты сложены трапециями, а вальмы – треугольниками. Но, это по классической схеме, при голландском или датском типе образуются дополнительные треугольные и трапециевидные участки. При необходимости рассчитать площадь такой кровли, нужно ее разбить на эти отдельные части, и потом просто суммировать полученные данные.
Площадь трапеций формирующих боковые скаты можно получить по следующей формуле:
 |  |
Сами вальмы в классическом варианте формируют равнобедренные треугольники, площадь которых можно рассчитать по таким формулам:
Где, b- это длинна карниза вальмы, а h, ее высота.
При наличии прямоугольных треугольных участков их площадь подсчитывают по такой формуле.
 |  |
В этом случае a и b это катеты. Данные нужно суммировать, и в итоге получить необходимую
В завершение посмотрите видеоурок:
Советы профессионалов: Рекогносцировка на скатной кровле. Разбираемся, что такое мауэрлат, шпренгель, кобылка и другие элементы.
Элементы стропильной системы
Не только начинающему строителю, но и профессионалу бывает нелегко разобраться в счете на оплату материалов, спецификации или проекте при возведении скатной кровли. Непонятные для обывателя ендова, мауэрлат, кобылка, щипец, и другие незнакомые слова, могут поставить в ступор или посеять сомнения в искренности исполнителя заказа. Чтобы такого не происходило в статье собраны основные специальные понятия и определения.
Основой скатной кровли является стропильная система в виде треугольника. Почему именно треугольник? Это наиболее жесткая и экономичная конструкция для такой задачи.
В качестве материала для системы стропил в частном строительстве используют дерево, брус и доски. Для более серьезных сооружений каркас делается из металла. В первую очередь рассмотрим основные элементы стропильной системы и узнаем для чего они нужны.
Для примера взята вальмовая кровля, т.к. ее конструкция позволяет показать максимум элементов стропильной системы.
Стропило или стропильная нога принимает на себя основную нагрузку кровельного покрытия и снега с ветром. Эта нагрузка идет на мауэрлат, который в свою очередь передает ее на несущие стены. Чем больше нагрузка, чем чаще нужно ставить стропила.
Диагональные стропила (накосные ноги) используются в вальмовых крышах и устанавливаются в количестве 4-х штук. Нижняя часть досок упирается в углы дома, верхние сходятся к торцам конькового прогона.
Коньковый прогон – это вершина стропильной конструкции крыши и основа для конька. Брус делают из бревна широкого сечения или сколачивают вместе две доски толщиной от 50 мм.
Подкос помогает снизить нагрузку со стропил и частично передать ее на затяжку.
Затяжка применяется в висячих стропильных системах и представляет собой балку перекрытия, которая держит стропильные ноги, образуя треугольник.
Шпренгель, шпренгельная ферма или стойка (от нем. sprengen — распирать) устанавливается в нижней части накосного стропила и используется в основном в конструкциях с большими пролетами. Этот элемент служит в качестве усиливающих опор и для уменьшения прогиба диагональных стропил.
Нарожники представляют собой укороченные стропила, которые соединяют диагональные стропила с мауэрлатом.
Мауэрлат принимает на себя основную нагрузку стропильной системы и передает ее на несущие стены. Брус прокладывается на гидроизоляцию и идет по периметру строения. Монтируется к несущем стенам анкерным крепежом.
Ветровая балка защищает стропила от сдвига при сильном ветре и монтируется по диагонали от чердака к низу стропильной ноги. Устанавливается в регионах сильно подверженных ветрам.
Кобылка продолжает стропильную ногу и устанавливается в том случае, когда длины стропила недостаточно для создания карнизного свеса. В случаях, когда кобылка остается видимой она может украшаться резным рисунком.
Стойки используются для передачи нагрузки от конька на несущую стену здания.
Лежень перераспределяет нагрузку на перекрытия от опор. С помощью лежня нагрузка из точечной переходит на более обширную площадь. Устанавливается строго горизонтально. Выполняется из деревянного бруса хвойных пород.
Все эти элементы в совокупности составляют скелет кровли, на который собирается вся кровля в том числе тепло-, паро-, гидроизоляция и кровельное покрытие.
Основные элементы скатной кровли
Поверх стропильной системы укладывается основное покрытие, выполняются узлы примыканий и защита кровельного пирога.
Кровельный скат самая большая и объемная часть кровли, представляет собой плоскость крыши. Именно для по этой плоскости выбирают тип кровельного покрытия, цвет, фактуру.
Конек— это горизонтальная линия, которая образуется в результате пересечения двух скатов. Часто в коньковой части предусматривают проходы для организации вентиляции подкровельного пространства. Само понятие «конек» пошло еще со времен язычества, когда самую высшую точку на избе украшали резной головой коня в качестве оберега. Таким образом, хозяева показывали, что они почитают и уважают богов.
Наклонные ребра идут от карниза и заканчиваются или вершиной. Например, кровля в виде башни из треугольных секторов. Представляют собой внешний угол, который образует соединение двух смежных скатов.
В местах где образуется встречный водному потоку внутренний угол, например, печная труба прямоугольного сечения, устанавливается разжелобок, который разрезает водный поток и отводит в обход трубы. Это одно из самых уязвимых мест на кровельном скате и поэтому нуждается в особом внимании.
Фронтонная стена или фронтон завершает фасадную часть здания и ограничена с двух сторон кровельными скатами и карнизом.
Фронтоны (щипец, торцы) – торцевая часть ската со стороны фронтонов. Фронтоны оформляются фронтонными элементами (фронтонная черепица, фронтонная планка, щипцовый элемент), которые защищают стропила, торцевую доску и фасад здания от воды. Фронтон еще могут называть щипец или просто торец.
От ширины карнизного свеса зависит будут ли попадать дождь или капель со ската на фасад дома, подхватываемые ветром, или нет. Желательно чтобы карнизный свес был 500мм, а для кровель с неорганизованным водостоком не менее 600мм.
На домах с разноуровневыми крышами как правило встречаются места где кровельный скат упирается в фасад. Узел сопряжения кровли с вертикальной стеной называется примыкание. В таких случаях узел выполняют при помощи металлических угловых планок, которые монтируются поверх профилированных жестких материалов (металлочерепица, профлист и т.п.). Если кровля из битумной черепицы, покрытие укладывают с заходом на примыкающую стену и крепят рейкой.
Ендова – это внутренний угол, который образуется пересечением двух скатов. При устройстве ендовы на мягкой кровле, на обрешетку из ОСП сначала укладывают подкладочный ковер, затем по оси фиксируют специальный ендовный ковер. После этого укладываются гонты битумной черепицы.
Лобовая доска— крепится к торцам стропильных ног в карнизной части. Лобовая доска защищает стропильные ноги от намокания, а также к ней крепят кронштейны желоба водосточной системы.
Нижнюю часть карнизного свеса зашивают софитными планками. Софит служит архитектурным элементом и защищает подкровельное пространство от задувания осадков, пыли, листвы, а также попадания насекомых и птиц. Часто в качестве софитов выбирают готовые специальные сайдинг-панели, которые могут быть сплошными или с перфорацией. Софиты с перфорацией обеспечивают приток воздуха для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.
Если перед вами стоит задача где купить кровлю и возвести её, то вы всегда можете обратиться к специалистам нашей компании для консультации по кровельным материалам, за расчетом материалов и организации поставки всего кровельного пирога.
Стропильная система вальмовой крыши: специфика устройства и описание процесса монтажа
Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций.
Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.
Содержание
Характерные особенности вальмовых крыш
Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши.
Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения.
Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.
По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».
В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам.
Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.
Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.
Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали.
Направление установки стало причиной получения второго технологического названия — «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.
Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:
Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается стропильная система двухскатной крыши. Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.
Диагональные стропильные ноги
Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.
Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:
Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.
Опоры для диагональных стропилин
Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.
В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:
Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.
С нюансами устройства опор для каркаса вальмовой крыши ознакомит видео-обзор:
Нюансы опирания накосных стропилин
Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:
Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.
Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.
Нарожники и способы их устройства
Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.
Монтаж нарожников может производиться:
Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.
Элементарная вальмовая стропильная система
Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы.
Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.
Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками.
Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.
Этап 1: Моделирование и проектирование
Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.
Инструкция для упрощенного проектирования:
По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе.
Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.
Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши
Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.
Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:
Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.
Этап 3: Сооружение вальмовых скатов
Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:
По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало.
Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.
По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.
Строительство сложных вальмовых крыш
Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.
Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.
Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:
Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.