При подборе того или иного варианта обустройства верхней части жилого здания индивидуальные застройщики чаще всего останавливают выбор на вальмовой схеме кровли. Обтекаемая форма данной разновидности ломаной крыши одинаково хорошо подходит для любых климатических условий, независимо от места расположения строения. Ее стропильная система способна выдержать сильные порывы ветра, а конструктивные особенности позволяют удобно разместить мансардные окна.
Между чертежами данной кровли и двускатной отличий практически нет. Общие расчеты проводятся по одной и той же методике. Разница лишь в положении фронтонов, зависящем от специфики установки боковых стропильных ног. У двускатной крыши они находятся в одной плоскости с торцами строения, а продольная балка – конек – укладывается по всей его длине. Накосные стропила вальмовой кровли, которых в предыдущем варианте схемы нет, расположены с уклоном внутрь периметра дома. Следовательно, она имеет уже 4 симметрично (попарно) расположенных ската.
Все остальные схемы ломаных крыш, независимо от их конфигурации – не более чем производные от этой. Зная устройство вальмовой кровли, назначение всех ее частей, специфику расстановки стропил, несложно самостоятельно составить чертеж более сложного варианта. Единственная трудность – в производстве точных расчетов. А выполнить все технологические операции вполне можно своими руками, не обращаясь к специалистам.
Составные части
Его еще называют верхним прогоном. На этой балке крепятся концы всех стропил. Если крыша симметричная, то центры конька и дома совпадают.
2. Стропила.
- Угловые. Расположены с обеих сторон крыши и определяют ее форму. Эти стропильные ноги одним концом опираются на опорную раму, другим – в коньковую балку, удерживая ее на весу. От их прочности и надежности фиксации на мауэрлате зависит устойчивость всей системы и кровли.
- Накосные (диагональные). Их длина (в сочетании с коньком) определяет степень наклона фронтонов.
- Промежуточные. Они располагаются вдоль боковых скатов в соответствии с чертежом. На торцевых (вальмах) не устанавливаются. Их требуемое количество рассчитывается, исходя из предполагаемой нагрузки на кровлю. Именно они образуют тот «скелет» стропильной системы крыши, на котором монтируется так называемый «пирог» (обрешетка + слои изоляции) и материал финишной отделки. В зависимости от выбранной схемы обустройства кровли стропильные ноги могут или выходить за периметр дома (висячая), или упираться в опорную раму (наслонная).
- Короткие. Имеют различную длину, но в системе располагаются строго параллельно угловым стропилам. При расчетах они могут не включаться в схему, если крутизна боковых скатов крыши незначительная.
3. Лежень.
Монтируется вдоль продольной оси строения и служит опорой для стоек, поддерживающих коньковый пролет. Если внутренняя стена делит дом пополам, то специально укладывать необязательно. В некоторых случаях стропильная система может рассчитываться без стоек (например, для малогабаритной крыши), следовательно, и надобность в данной балке отпадает.
4. Дополнительные элементы.
К ним относятся различные подкосы, шпренгеля и ряд других. Без стоек, выполняющих отдельные специфические функции в стропильной системе ломаной крыши, нередко вполне можно обойтись. Иногда достаточно выбрать оптимальные параметры заготовок и повысить надежность соединения всех частей. Часто чертеж составляется без стоек при легком кровельном материале, для которого не монтируется массивная обрешетка.
5. Мауэрлат.
Как таковой к стропильной системе не относится и при возведении крыши на деревянном доме не устанавливается. В таких случаях роль опорной рамы играет верхний венец сруба. Для всех остальных строений укладка мауэрлата обязательна. Именно на этих брусьях крепятся нижние части стропильных ног.
Существует множество разновидностей схем ломаных крыш. Особенности конкретной системы во многом зависят от того, как будет использовано пространство под крышей. Если это не холодный чердак, а полноценное мансардное помещение, то обходятся, как правило, без стоек (боковых, дополнительных и так далее).
Расчет параметров
Конкретную рекомендацию давать не имеет смысла, так как все крыши – совершенно разные. А общая информация для «любой» системы вряд ли кого заинтересует. Все вычисления несложно произвести самому, если вспомнить школьные годы и уроки математики. Чтобы облегчить свой труд, нужно составить точную схему выбранной разновидности ломаной мансардной крыши и разбить ее на правильные геометрические фигуры – трапеции, треугольники и так далее. Таким образом, все стропильные ноги станут сторонами (диагоналями) различных сегментов, и расчет их параметров существенно упростится. Если крыша симметричная, то все ее одноименные части одинаковы. Чтобы при раскрое заготовок не ошибиться в длине стропил, подкосов и так далее, следует своими руками изготовить несколько шаблонов.
В первую очередь нужно определиться с уклоном скатов крыши. Именно от правильной расстановки стропил, их длины (не более 7 м), угла, под которым они прилегают к коньку, зависит надежность всей конструкции. Для определения оптимального уклона есть специальные таблицы, в которых учитываются возможные нагрузки, общая площадь крыши, вид кровельного материала и ряд других параметров. Руководствуясь ими, самостоятельно несложно сделать основные расчеты по простейшим математическим формулам (для длины стропильных ног, кобылок и остальных элементов системы).
На тематических сайтах есть калькуляторы, которые позволяют все вычисления делать онлайн. Требуется лишь проставить в соответствующие окна исходные данные.
Так как существуют различные схемы подобных крыш, целесообразно рассмотреть лишь общепринятый алгоритм действий.
1. Установка опорной рамы. Как уже отмечено, к деревянным домам это не относится. Мауэрлат должен быть прочно зафиксирован на верхних срезах стен. Для этого используются следующие методики:
- скрепление со стеной проволочной скруткой;
- обкладка кирпичом;
- «насадка» бруса на штыри.
2. Обустройство перекрытия. После укладки балок монтируется настил. Он необходим только на время сборки всей системы, после чего демонтируется.
3. Крепление центральных стоек. Для повышения их надежности иногда ставятся укосины.
4. Укладка конькового пролета. Его дополнительная фиксация на стойках производится при помощи уголка и металлических пластин.
5. Монтаж диагональных стропил. Главное условие – идентичность размеров, в противном случае вся система получится асимметричной, с перекосом. Для усиления диагональных стропил устанавливаются подкосы. Минимальная величина свеса стропильных ног – 0,4 м. Хотя в местности, где сильные порывы ветра – не редкость, может достигать 1,0 м.
6. Крепление рядовых (промежуточных) стропил. Интервал между ними должен быть неизменным. Стропила размещаются с расчетом, чтобы точки их прилегания к мауэрлату не совпадали с местами его фиксации к стене.
При больших параметрах крыши обязательно производится усиление стропильных ног (шпренгеля, подкосы, укосины). Места их установки определяются заранее и отмечаются на чертеже системы. Надеяться лишь на скобы, пластины и другие крепежи не следует. Особенно актуально для кровель с небольшим уклоном. Элементы усиления системы монтируются как в ее нижней части, так и в верхней, в зависимости от схемы.
7. Несущий каркас. Обрешетка может быть или сплошной (настил из досок, МДФ, ФСФ), или ячеистой. Ее тип определяется, исходя из выбранного утеплителя и материала финишной отделки кровли.
О том, что древесина должна быть обработана пропитками, говорить излишне. Но вот какую именно выбрать для стропил, балок и других несущих частей системы? Из доступных по цене пород лучше остановиться на лиственнице. Она менее других подвержена гниению благодаря особенностям смолы, которая присутствует в структуре этого дерева.
В некоторых случаях для более качественного усиления системы целесообразно монтировать не отдельные «подпорочные» элементы, а устанавливать сборные (и более надежные) шпренгельные фермы.
