Стропила вальмовой кровли: монтаж, расчёт и контроль

В вальмовой кровли выделяют четыре группы стропил. Коньковые (или коньковая балка) идут по линии конька и воспринимают нагрузку от ножек. Боковые стропила устанавливаются парами по бокам конька, их верхние срезы лежат на коньке или впаиваются в балку. Ножки — наклонные стропила, сходящиеся к углам здания; они длиннее боковых и работают на сжатие и изгиб. Народные стропила — короткие элементы, опирающиеся на ножки, замыкают скаты между ножками и коньком. Каждая группа имеет свой угол среза у мауэрлата и у верхнего опорного узла.

Сечение стропил подбирается по расчёту на изгиб и сжатие с учётом длины пролёта, шага установки и расчётных нагрузок. Для ножек, имеющих наибольшую длину, часто требуется сечение не менее 50×150 мм или 50×200 мм (брус 100×150 мм), а для народных — 50×100 мм или 50×150 мм в зависимости от шага. Материал — хвойные породы 2-го сорта и выше, влажность не выше 18%, без сквозных трещин и гнилых гнезд.

Верхний срез ножки выполняется под углом, равном дополнению угла наклона ската до 90° в проекции на вертикальную плоскость, и под углом схода ножки в горизонтальной проекции. На практике это составной срез: по толщине бруса наносится линия наклона ската, по ширине — линия угла схода (обычно 45° при прямоугольном плане). Нижний срез под мауэрлат делается параллельно верхнему по наклону, но с вырезом «седла» для плотного прилегания на мауэрлат. Вырез глубиной до 1/3 высоты стропила допускается только при расчёте на сдвиг; иначе используют накладные упоры.

Разметку производят по шаблону из доски или фанеры, проверяя угол транспортиром или цифровым угломером. Первый экземпляр — эталон: его устанавливают на место, проверяют прилегание к мауэрлату и коньку, корректируют при необходимости, затем переносят разметку на остальные стропила той же длины. Ножки разной длины требуют отдельных шаблонов.

Узел стропила с мауэрлатом — наиболее нагруженный. Обязательно применение металлических уголков (например, 90×90×4 мм с отверстиями под гвозди и болты) или perforated пластин. Гвозди 150 мм в «облицовку» дают сдвиговое сопротивление, болты М10–М12 через мауэрлат в стену — вырываемое. При бетонных стенах мауэрлат крепят анкерами М12–М16 с шагом не более 2 м и в углах; при деревянных — стапьями или болтами через верхний венец.

Коньковый узел: при балке ножки впаиваются в неё на 1/3 высоты или крепятся накладными пластинами 4 мм с болтами М10. При парных коньковых стропилах ножки сшиваются гвоздями 150 мм через прослойку или крепятся к каждой стропилке отдельно. Поперечины на ножках устанавливаются брусом 50×100 мм или доской 50×150 мм на ребро, закрепляются гвоздями 100–120 мм в каждом конце. Шаг поперечин — по расчёту, обычно 1,5–2 м для ножек длиной до 6 м.

Стандартная схема с одинаковым углом наклона и 45° сходом ножек работает для прямоугольных зданий с соотношением сторон до 1:2. При превышении этой пропорции коньк становится слишком коротким, нагрузка на ножки растёт нелинейно — требуется расчёт на изгиб с учётом эксцентриситета. Если углы наклона скатов различаются (например, 30° и 40°), сход ножек перестаёт быть 45°, и каждый срез рассчитывается отдельно. Для ломаных вальм, мансардных вальм и валм с люками — индивидуальный проект стропильной системы.

Древесина естественной влажности (25–30%) даёт усадку до 5% по высоте сечения. При монтаже «влажной» стропила нужно закладывать зазор под коньком и под мауэрлатом или использовать компенсаторы (регулируемые опоры). Сухая древесина (камерная сушка) стабильнее, но дороже. Антисептик и огнебиозащита наносят до монтажа на все срезы и вырезы.

Брус/доска по спецификации (с запасом 10% на брак и обрезки), мауэрлат (брус 150×150 или 100×150 мм), анкеры М12–М16 для мауэрлата, уголки перфорированные 90×90×4 мм и 120×120×4 мм, пластины соединительные 4 мм, гвозди 100, 120, 150 мм, болты М10×100–120 мм с гайками и шайбами, антисептик, огнебиозащита. Инструмент: циркулярная пила с диском по дереву, ручная циркулярка для точных срезов, угломер цифровой или транспортир 500 мм, уровень лазерный или нивелир, шнур, рулетка 10 м, молоток, отвёртка аккумуляторная, дрель с сверлами по дереву и бетону, замерник для диагоналей.

Безопасность: работа на высоте — только в страховочной системе, леса по периметру или тавертыши с ограждением. При подъёме стропил используйте такелаж или лебедку; ручной подъём бруса 6 м длиной травмоопасен. Гвоздебой ускоряет работу, но требует защиты глаз и слуха.