Обрешетка крыши вальмовой крыши – Обрешетка вальмовой крыши — Кровля и крыша

domsdelat.ru

Стропильная система вальмовой крыши — особенности конструкции и проведения расчетов

Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.

Стропильная система вальмовой крыши

Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как односкатная или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.

Содержание статьи

В чем достоинства вальмовой крыши?

Согласитесь, что вальмовая крыша смотрится весьма привлекательно. Но эстетичность, которая она придает зданию – это отнюдь не главное достоинств подобной конструкции.

Эстетичность вальмовой крыши, безусловно, важна, но этим не ограничиваются ее достоинства

• Полное отсутствие вертикальных плоскостей делает такую крушу малоуязвимой в ветровой нагрузке. Если еще и величина уклона скатов незначительна – параметр ветрового давления на стропильную систему сводился к минимуму.
• «Сглаженность» форм на все четыре стороны делает такую крышу устойчивой вообще ко всем видам атмосферных осадков.
• С точки зрения энергосбережения, вальмовая крыша намного превосходит двухскатную конструкцию.
• Такую крышу значительно легче утеплить, разместив термоизоляционный «пирог» под скатами кровли. У двускатной крыши всегда имеются два проблемных фронтона, требующих особого подхода к утеплению и прекрасно «ловящие ветер».
• Удачное распределение нагрузок, обусловленное особенностью расположения основных, диагональных (угловых) и вальмовых стропил, обеспечивают высокую устойчивость всей системы к деформациям под действием внешнего приложения сил.
• Наконец, вальмовая крыша вполне может послужить и мансардой (при определённых углах уклона, безусловно). В любой их скатов может врезаться мансардное окно.

Недостаток у такой системы – это относительная сложность конструкции. Кроме того, на небольших по размеру зданиях и при малых углах уклона крыши чердачное помещение становится невместительным и малопригодным для полезного использования, особенно если система стропил потребует дополнительного усиления подкосами, стойками и т.п.

Очевидно, что недостатки – достаточно условны, и их вполне можно свести к минимуму. А вот количество достоинств – впечатляет, что и способствует постоянному росту популярности вальмовых крыш.

Основные конструктивные особенности вальмовой крыши

Итак, что собой представляет вальмовая крыша с конструктивной точки зрения.

Это – четырёхскатная конструкция. Два ската, проходящие вдоль длинно стороны здания, имеют форму трапеции, верхняя сторона которой является коньком, а боковые ребра расходятся от него к углам здания. С обеих фронтонных сторон скаты имеют форму равнобедренного треугольника, который своей вершиной упирается в крайнюю точку того же конька.

Так выглядит классическая четырёхскатная вальмовая крыша

Теперь, если виртуально аккуратно снять с крыши кровельное покрытие, убрать, чтобы не мешали рассмотрению, стены дома, то откроется примерно такая картина – собственно. Сама деревянная конструкция вальмовой стропильной системы.

Базовая схема вальмовой стропильной системы.

Теперь познакомимся с самыми основными конструктивными элементами вальмовой стропильной системы.

Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши

1 – мауэрлат – мощный деревянный брус, закрепленный по периметру верхнего торца стен дома. Является базовой основой для установки стропильной конструкции.

2 – коньковый брус (прогон). Должен располагаться строго по продольной оси дома, на высоте от уровня перекрытия, зависящей от запланированной крутизны скатов крыши.

3 – центральные основные стропила. Располагаются с расчётом опоры на мауэрлат и на края конькового прогона. Всего таких стропил – 4 штуки, по два на каждый боковой скат.

4 – центральные вальмовые стопила. Расположены строго по оси конька, делят треугольный вальмовый скат ровно пополам. Общее количество – две штуки.

5 – угловые или диагональные стропила (иначе – накосные ноги). Опираются на угол мауэрлата и на оконечность конькового прогона. Самые длинные из всех стропильных ног. Общее количество – 4 штуки. Таким образом, на каждом конце конька сходится по пять стропил – два основных центральных, одно центральное вальмовое и два диагональных (накосных).

6 – промежуточные стропила. Устанавливаются по боковым скатам между центральными стропилами, имеют такой же размер, опираются так же — на мауэрлат и на коньковый прогон. Количество зависит от выбранного шага установки. При маленькой длине конька могут и вовсе отсутствовать.

Конек на этой вальмовой крыше настолько короткий, что необходимости в промежуточных стропилах просто нет

7 – укороченные стропила. Устанавливаются по боковым трапециевидным скатам между центральным стропилом и углом крыши. Опираются на мауэрлат и на накосные (диагональные) ноги. Количество зависит от шага установки. Длина деталей меняется – уменьшается по мере приближения к углу системы.

8 – укороченные стропила вальмового ската (нарожники). Расположение, количество и размеры в целом аналогичны с боковыми укороченными стропилами.

Это был показан простейший, базовый вариант стропильной вальмовой конструкции. На практике же, когда крыша возводится над жилым домом, приходится прибегать к усилению, то есть установке дополнительных элементов:

Элементы усиления конструкции вальмовой крыши

9 – стойки, подпирающие коньковый прогон. Они могут опираться на лежень, уложенный ровно по центру перекрытия параллельно коньку (например, если снизу имеется капитальная внутренняя стена). Другой вариант – упор стоек в балки перекрытия или в затяжки (ригели) соединяющие пары стропильных ног.

10 – затяжки (ригели), которые одновременно могут выполнять и роль балок перекрытия. Другой вариант – это действительно балки, врезанные в мауэрлат или вмурованные в стены дома. Затяжки могут располагаться и выше, ближе к коньковому прогону. Зачастую в этом случае она становится основой для подшивки потолка чердачного помещения. Затяжки или балки становятся основой не только для стоек, но и для некоторых других усиливающих элементов конструкции.

11 – если основные или промежуточные стропила получаются слишком длинными, более 4,5 м, то их необходимо усилить, установив диагональные подкосы, упирающиеся в расположенный снизу прогон или в балки перекрытия (затяжки). Подкосы обычно устанавливаются под углом 45 ÷ 60°, и использование таких промежуточных опор позволяет уменьшить сечение пиломатериалов, идущих на изготовление стропильных ног.

12 – самыми длинными всегда получаются диагональные стропила (накосные ноги). Как правило, они в первую очередь нуждаются в усилении, так как будут служить опорой для целого ряда укороченных стропил (нарожников). Один из вариантов – это установка шпренгеля, как показано на рисунке. Устанавливается угловая шпренгельная балка, которая врезается в мауэрлат, а от нее к накосной ноге идет вертикальная стойка. Другой вариант усиления диагональных стропил – те же подкосы, которые снизу будут опираться на центральный лежень.

13 – ветровая балка, которая наискось прибивается изнутри к стропильным ногам, как правило, с наветренной стороны здания. Практикуется ее использование и с обеих сторон, когда дом возводится в ветреном регионе, а направление ветра – неустойчиво.

14 – для формирование карнизных свесов можно увеличивать длину стропильных ног, так, чтобы они выходили за внешние стены на определенное расстояние. Это, правда, бывает не всегда возможно или оправдано – из-за ограничений по стандартной длине пиломатериалов или из соображений экономичности. Выход – применение удлиняющих стропила деталей, кобылок, которые и сформируют карнизный свес требуемой ширины от уровня стен дома.

Как рассчитываются элементы вальмовой стропильной системы

Итак, впереди самый ответственный этап – провести проектирование будущей вальмовой стропильной конструкции. В этом вопросе следует придерживаться определённой последовательности.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Начать следует с выбора оптимального угла ската кровли. В принципе, угол боковых и вальмовых скатов может и различаться, но все же «классический» вариант – это их одинаковый уклон: так и нагрузки распределяются равномерно, и внешне крыша будет смотреться более выигрышно.

Для вальмовых крыш обычно принимают угол уклона от 20 до 45 градусов. В регионах с повышенной снеговой нагрузкой есть смысл сделать скат круче, а там, где превалирует ветровое давление оптимальным будет придание уклона не более 30 градусов. Впрочем, это решение хозяев, так как могут играть роль и планы насчет использования чердачного помещения.

Важным параметром выбора угла ската является и планируемое кровельное покрытие – для различных его типов есть определенные нижние границы крутизны. Ниже расположена схема уклонов крыши (в градусах и в процентах). Схема выполнена с точным соблюдением масштаба, так что при желании можно по ней задать угол и в пропорциональном отношении (отношение высоты подъема к длине основания стропильного треугольника).

Диаграмма углов крутизны крыши и допустимые минимальные уклоны для различных типов кровельного покрытия

Стрелками показаны нижние предельные границы уклона для различных типов кровельного покрытия. Первые три пункта нас в данном случае не интересуют – они относятся к плоским крышам.

Есть еще один нюанс. Вальмовая крыша, как мы видели, предполагает наличие трапециевидных и треугольных скатов. При использовании листового кровельного покрытия неизбежны будут немалые потери материала на раскрое – могут доходить до 30%. Оптимальным видится вариант с мягкой битумной черепицей или с использованием штучных кровельных материалов. Впрочем, опять же, все решает хозяин дома.

После того как угол уклона ската будет выбран, уже несложно определить высоту конька, к которому сойдутся центральные и промежуточные стропила.

Определение высоты конька вальмовой крыши

У нас известна ширина дома D. Конек располагается строго по продольной оси, то есть на расстоянии d = D/2. С углом α также определились. Высота конька, таким образом, определяется следующим соотношением:

h = d × tg α

Чтобы не заставлять читателя тратить время на поиски таблицы тангенсов — ниже размещен калькулятор для проведения расчета высоты конька.

Перейти к расчётам

Длина конькового прогона

Определяем длину и расположение конькового бруса (прогона)

Раз предполагается, что угол уклона на боковых и вальмовых скатах будет одинаковым, то и длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового прогона должны располагаться от торцевых стен дома на таком же расстоянии, как сам прогон от параллельных ему стен.

«Классическое» расположение конькового прогона

1 – мауэрлат

2 – коньковый прогон.

3 – центральные боковые стропила

4 – центральное вальмовое стропило, равно по длине центральным боковым.

Значит, длина конькового бруса получается равной длине дома за вычетом 2d, а если упростить, то длина дома минус его ширина D. Располагаться он должен строго по центру, по обеим, продольной и поперечной, осям.

Для изготовления конькового прогона обычно используется такой же материал, что и для центральных стропильных ног. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы в собранном виде верхний край конька расположился на рассчитанной высоте h.

Коньковый прогон на стойках, усиленных диагональными подкосами.

Желательно коньковую раму, опирающуюся на лежень, усилить диагональными подкосами, так, как показано на рисунке.

Длина центральных стропильных ног

Коль известна высота установки конькового прогона и его расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.

Определяем необходимую длину центральных стропил

Здесь – все предельно просто. По двум известным катетам – высоте h и основанию d несложно, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая и станет длиной стропильной ноги L от конька до мауэрлата. Воспользуйтесь для этого встроенным калькулятором:

Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам

Понятно, что промежуточные стропила, опирающиеся также на коньковый прогон, будут иметь точно такие же размеры.

Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой части

Для соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:

Β = 90° — α

Стропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогону

Способ соединения, впрочем, может быть разным, например, внахлест стропильных ног с размещением конькового прогона снизу – это учитывается при расчете размеров и самих стропил, и высоты стоек под коньковый прогон. Исходят из того, что высшую точку конька в таком случае формирует верхнее пересечение стропильных досок.

Крепление стропильных ног над коньковым прогоном.

Нижним своим краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но рассматривать в данной публикации их не будем, потому что это хорошо изложено в других статьях.

Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы

Если на односкатной или щипцовой крыше мауэрлат может крепиться только со стороны скатов кровли, то при вальмовой системе он обязательно представляет собой замкнутую раму. Как устанавливается мауэрлат – в отдельной публикации нашего портала. А еще одна статья посвящена основным правилам крепления стропил на мауэрлате.

Сразу можно определиться насколько необходимо удлинить стропила, если именно они будут формировать карнизный свес. В том случае, когда карниз создается за счет кобылок, полученное значение станет «полезной» из длиной, то есть пригодится в любом случае.

Расчет длины удлинения стропил (рабочей длины кобылок) для формирования карнизного свеса

Если известна планируемая ширина карнизного свеса k и угол уклона кровли α, то параметр ΔL несложно определить по формуле:

ΔL = k / cos α

Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес

Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, останется лишь просуммировать полученные значения L и ΔL.

Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и нарожников, за исключением диагональных стропил (накосных ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.

Длина диагональных стропил

Эти стропильные ноги – самый длинные, и будут испытывать максимальные нагрузки.

Диагональные стропила или накосные ноги – самые длинные из всех

Определить их длину – сложности не представляет. Можно вновь воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора. Диагональное стропило является гипотенузой с основанием, равным половине ширины здания d, и с высотой, равной длине центрального вальмового стропила L.

Прямоугольный треугольник с гипотенузой – диагональным стропилом

Lд = √ (L² + d²)

Несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и величина удлинения стропила для формирования карнизного свеса.

Шаг установки стропил и их сечение

Линейные размеры центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног известны. Теперь следует определиться с сечением доски (бруса) для их изготовления и шагом установки. Это величины – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию крыши.

Пришла пора определиться с сечением материала для стропильных ног и с шагом установки промежуточных стропил

Суммарная нагрузка, выражаемая в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой конструкции крыши, с учетом кровельного материала, обрешётки, утеплителя и т.п. К этому добавляются временные нагрузки – давление выпавшего снега и ветровое воздействие. Кроме того, вероятны и нагрузки стихийного характера, трудно поддающиеся прогнозированию – ураганные ветры, сейсмические толчки и другие форсмажорные явления. На этот счет в конструкцию крыши вносится определённый резерв прочности.

Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Чем чаще они смонтированы, то есть чем меньше шаг их установки, тем меньше выпадает на каждый погонный метр стропильной ноги, и тем меньше в сечении может быть пиломатериал. Второй параметр, влияющий на сечение материала – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.

Ниже расположена таблица, которая поможет определиться с требуемым сечением бруса для стропильных ног. Как ею пользоваться?

Исходной величиной является значение распределенной нагрузки на стропильную ногу (при промежуточном значении берется очередное в большую сторону). В этом столбце находят ячейку с длиной пролета стропила. Эта ячейка предопределяет строку, в которой, в правой части таблицы, указаны необходимые сечения бруса для изготовления стропильных ног. Обратите внимание, что при желании можно использовать и кругляк – в таблице указаны значения необходимого диаметра.

Например, при распределенной нагрузке на стропильную ногу в 150 кг/м и длине пролета 5 метров потребуется брус одного из сечений: 70×230; 80×220; 90×210 или 100×20, или же бревно диаметром 200 мм.

Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого есть особый алгоритм, учитывающий основные факторы воздействия на стропильную систему. Не станем в данной публикации приводить весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги

Для расчёта понадобится несколько исходных величин:

• Угол ската кровли – он нам уже известен.
• Планируемый тип кровельного покрытия – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
• Значение снеговой нагрузки для данного региона – оно заложено в калькулятор в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:

Распределение территории РФ по степени снеговой нагрузки

• Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:

Распределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давления

• Высота здания в коньке.
• Степень открытости участка ведения строительства. В калькуляторе указаны основные признаки для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие указанных природный или искусственных преград для ветра может учитываться только в том случае, если они находятся не далее, чем на расстоянии 30 × Н, где Н – это высота здания в коньке.

Наконец, шаг установки стропил. Эту величину можно изменять, подбирая оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если крыша будет утепляться, шаг установки стропил рекомендуется согласовать с размерами блоков (матов) термоизоляционного материала – так будет проще проводить монтаж и меньше останется отходов.

После того как значение распределенной нагрузки будет получено – можно заходить в размещенную выше таблицу для выбора сечения материала для центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног.

Шаг установки и длина укороченных стропил (нарожников)

После установки центральных, диагональных и промежуточных стропил остаются «незаполненными» треугольники, примыкающие к накосным ногам. Они в нашем случае абсолютно равны по размерам. Здесь подразумевается установка укороченных стропил или нарожников.

Расположение укороченных стропил основного ската и нарожников — вальмового

Укороченные стропила (нарожники) устанавливаются строго параллельно центральным, но крепятся верхним концом уже не на коньковый прогон, а на подкосную ногу. Соответственно, по мере приближения к углу стропильной системы их длина уменьшается.

Шаг установки их может соответствовать шагу промежуточных стропил, но это не является обязательным. Гораздо удобнее разделить длину незаполненного участка мауэрлата на несколько равных участков – так проще будет определиться с длиной заготовок.

Рассмотрим на примере:

Боковая проекция углового участка стропильной вальмовой системы

1 – мауэрлат;

2 – коньковый прогон;

3 – центральное и промежуточное стропила;

4 – диагональное стропило;

5 –укороченные стропила.

В данном случае оставшийся участок был разделен на три одинаковых отрезка, то есть предусматривается установка двух укороченных стропил. Длину каждого из них несложно определить, руководствуясь правилом подобия треугольников.

Длина центрального стропила L— известна. Основание второго треугольника ровно на треть меньше базовой длины d, таким образом, и длина первого укороченного стропила L1 будет также на треть короче.

L1 = ⅔ × L

Аналогично — и со вторым стропилом:

L2 = ⅓ × L

Если планируется установка трех стропил, то участок делится на четыре отрезка, четырех – на пять, и т.п.

Обратите внимание: несмотря на то, что треугольники по обе стороны диагонального стропила абсолютно одинаковые, количество укороченных стропил (нарожников) на боковом и вальмовом скате может различаться. Например, как показано на рисунке ниже, с боковых скатов устанавливается по две ноги, а с вальмовых – по три нарожника.

Схема крепления укороченных стропильных ног и нарожников на диагональном стропиле

Это удобно еще и с той точки зрения, что укороченные ноги не пересекаются в одной точке на диагональном стропиле. В противном случае были бы сложности в креплении, да и сама накосная нога не будет ослабляться из-за слишком большого количества крепежных элементов на ограниченном участке.

Обратите внимание еще на один нюанс. Рекомендуется к брусу накосного стропила с обеих сторон закрепить черепные бруски (сечением 50×50 мм). Это дает сразу две выгоды.

• Во-первых, сам профиль накостного стропила приобретает тавровую форму, что способствует увеличению жёсткости конструкции, ее сопротивляемости на изгиб. Для диагональных ног – это особо важно.
• Во-вторых, предельно упрощается прочное крепление укороченных стропил на накосной ноге. Дело в том, что здесь необходима подрезка стропил и по высоте, в соответствии с углом уклона крыши, и по ширине (под углом 45°) – для плотного прилегания к накосной ноге. Сделать это идеально точно без соответствующего опыта – непросто. А при наличии черепного бруска небольшие ошибки нивелируются, так как закрепляемые ноги получают еще и дополнительный упор снизу.

В связи с тем, что длина укороченных стропил последовательно уменьшается, сечение бруса для них может быть, в целях экономии, несколько уменьшено – это несложно рассчитать по тому же алгоритму, что приведен выше. Однако, довольно часто все стропильные ноги, без исключения, выполняют из одного типа материала.

При расчете длины укороченных стропил следует иметь в виду, что если они задействуются для создания карнизного свеса, то величина удлинения (расчет которой приводился выше) у них остаётся точно такой же, как и у центральных и промежуточных стропильных ног.

Материал и размеры дополнительных элементов системы

Выше были рассмотрены основные, определяющие элементы стропильной системы вальмовой крыши. Как уже говорилось, она может дополняться другими деталями, в зависимости от необходимости повышения ее прочности и стабильности, например, если расчетная длина стропил превышает допустимые величины, и приходится прибегать к сращиванию бруса или досок.

Основные усиливающие элементы были упомянуты и показаны на иллюстрациях в начале публикации. Размеры определятся по конкретному месту – здесь никаких точных зависимостей нет – исходят из соображений максимальной прочности конструкции, но безусловно, в рамках разумного, так как перенасыщение ее усилением приводит к избыточному весу всей системы и прямо противоположному эффекту.

Осталось определиться с материалом для их изготовления. Ниже приведена таблица, в которой указаны рекомендуемые пиломатериалы для различных дополнительных деталей системы.

Шаг обрешетки выбирается в зависимости от типа выбранного кровельного материала и угла наклона скатов. Для мягкой битумной черепицы в любом случае должна быть выполнена сплошная обрешетка из влагостойкой фанеры или ОСП.

Какова будет общая площадь кровельного покрытия?

Осталось разобраться еще с одним вопросом – сколько составит общая площадь крыши. От этого зависит, какое количество кровельного материала, фанеры (ОСП) для сплошной обрешётки, утеплителя, рулонных пленочных и других  материалов придется приобретать для завершения строительства крыши.

Схема для расчета площади вальмовой крыши

Еще раз вспомним, что вальмовая крыша – это два трапециевидных ската, и два треугольных. Причем и у трапеции, и у треугольника – одинаковая высота, равная:

ΣL = L + ΔL,

то есть расчетная длина стропила плюс удлинение для создания карнизного свеса.

Ширина здания – D. Прибавим к нему с каждой стороны ширину карнизного свеса k, и получим основание вальмового треугольника.

Площадь треугольной вальмы:

sв = ½ × ΣL × (D + 2 k)

Так как вальмовых скатов – два, их суммарная площадь:

Sв = ΣL × (D + 2 k)

У трапециевидного ската высота такая же. Нижнее основание равно длине дома В плюс две ширины карнизного свеса k. Верхнее основание, то есть длина конькового пролета, как мы помним, равно В – (2 × d) = B — D

Вычисляем площадь одной трапеции:

sт = ½ × ΣL × ((В + 2 k) + (В – D))

Для двух скатов получается:

Sт = ΣL × (2 В + 2 k– D)

Осталось только просуммировать и упростить выражение:

ΣS = Sв + Sт = ΣL × (D + 2 k) + ΣL × (2 В + 2 k– D) = ΣL × (2 В + 4 k)

Это – точное значение площади вальмовой крыши с классическими пропорциями заложения конькового прогона.

Для удобства вычислений предлагаем воспользоваться калькулятором – он это выполнит быстро и точно:

Калькулятор расчета площади вальмовой крыши

Перейти к расчётам

Итак, надеемся, что читатель получил достаточно полное представление о стропильной системе вальмовой крыши. Можно самостоятельно провести основные расчеты, чтобы оценить сложность задуманной конструкции и ее материалоемкость. Браться ли за самостоятельное возведение – вопрос спорный, так как без наработанных плотницких навыков в данном случае не обойтись. Надо или быть совершенно уверенным в своих возможностях, или заручится помощью опытных помощников.

В завершение публикации – весьма познавательное видео, которое должно дополнить информацию о конструкции вальмовой стропильной системы:

Видео: полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

stroyday.ru

Стропильная система вальмовой крыши: схемы монтажа

Автор

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Кровля защищает здание от проникновения неблагоприятных атмосферных явлений в помещения. Чтобы гарантировать надежность и прочность кровельных конструкций, необходимо правильно подобрать тип крыши и знать все ее конструктивные элементы. Нагрузку от покрытия и снегового покрова берет на себя стропильная система. Чаще всего вальмовая крыша становится наиболее оптимальным вариантом. Но что она из себя представляет?

Что такое вальма

Конструкция вальмовой крыши представляет собой четырехскатную систему. В центре которой находится конек или просто точка соединения скатов. Скат кровли – наклонная поверхность,

Лучше всего такой тип подходит для покрытия зданий, в плане приближенных к квадрату, то есть имеющих большую ширину. При возведении нет фронтонов, стены по всему периметру одинаковой высоты. Оптимальным значением угла наклона в градусах станет значение от 20 до 45.

Основными ее частями являются:

Конструктивные элементы вальмовой крыши

Устройство стропильной системы вальмовой крыши предполагает наличие следующих элементов:

1. Стропильные ноги (стропила) – основные несущие конструкции (имеются только у прямоугольных вальм), представляют собой наклонные балки, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим на коньковый ригель.
2. Нарожники – стропильные ноги, опирающиеся верхним и нижним концом на накосные ноги. В качестве нижней опоры часто выступает и мауэрлат. Эти элементы являются основными конструктивными частями квадратной вальмовой кровли. При прямоугольной форме здания в плане используются совместно с обычными стропилами, шаг и сечение совпадают.
3. Накосные ноги – диагональные стропила, образующие торцовые скаты. В нижней точке они опираются на угол здания. Имеют обычно большее сечение, чем рядовые стропильные ноги. На них опирают нарожники.
4. Коньковый ригель – горизонтальная балка, располагающаяся в центральной части здания (отсутствует при квадратной форме строения). Конструкция вальмовой крыши предполагает наличие по нее стоек (при двускатной кровле опирание происходит на фронтоны). Является верхней опорой для наклонных балок.
5. Мауэрлат – балка, устанавливаемая по обрезу стены с внутренней стороны. Обеспечивает нижнюю опору для стропил, равномерно распределяет по стенам вертикальную составляющую нагрузки и воспринимает горизонтальную (распор). В брусовом или бревенчатом доме мауэрлатом служит верхний венец стеновой конструкции.
6. Подкосы – наклонные стойки, подпирающие стропила, накосные ноги или ригель. Промежуточные опоры позволяют уменьшить сечение несущих элементов. Стропильная система вальмовой крыши предполагает установку подкосов под углом 60 или 45 градусов относительно горизонтальной плоскости.
7. Стойки – вертикальные промежуточные опоры.
8. Шпренгели – горизонтальные балки, диагонально укладываемые в угол здания. Они обеспечивают опору под стойку, установленную для подпирания накосной ноги. Такая конструкция передает нагрузку на перпендикулярные стены и используется, когда нет возможности установить стойку на перекрытие. Например, посередине железобетонной плиты устанавливать опорную стойку нельзя, поскольку плита выдерживает определенную нагрузку, в которой главной составляющей является масса мебели, оборудования и людей.
9. Схватка – горизонтальный элемент, который стягивает стропила не давая им разъезжаться, может располагаться в уровне мауэрлата или выше.
10. Обрешетка – доски или бруски небольшого сечения, укладываемые перпендикулярно стропилам поверх них. Служат основанием для кровельного материала. Вальмовая крыша своими руками часто возводится с установкой разреженной обрешетки (через одну доску), но нужно помнить, что в особо ответственных местах (ендовы, карнизы) обрешетка выполняется сплошной.
11. Контробрешетка – бруски или доски небольшого сечения. В конструкции кровли используются не всегда. Устанавливаются поверх стропильных ног, параллельно им под обрешетку. Нужны, чтобы приподнять обрешетку над утеплителем между стропилами, обеспечивая тем самым необходимый вентиляционный зазор.
12. Кобылки – доски, прикрепляемые к нижнему концу стропил, обеспечивающие необходимый вылет карниза.

Некоторые из этих элементов отсутствуют в конструкции простой крыши, обязательными конструкциями для вальмы являются:

• нарожники;
• накосные ноги;
• мауэрлат;
• обрешетка.

Подготовительные работы

Перед тем как сделать вальмовую крышу, нужно принять несколько конструкторских решений, а именно:

• шаг стропил;
• сечение стропил и накосных ног;
• угол наклона кровли.

Шаг стропил зависит от назначения подкровельного пространства и ширины здания. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше придется принимать шаг. Если пространство под крышей будет использовано как мансардный этаж или отапливаемый чердак, потребуется дополнительное утепление.

Утепление проводят с помощью трех видов материалов, в зависимости от которых подбирают шаг:

• жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил 58 или 118 см;
• пенополистирол (пенопласт или экструдированный) – шаг стропил – 60 см;
• пенополиуретан (пена) – любой шаг.

Эти значения обусловлены удобством рабочих. Если принять шаг несущих конструкций 58 см при использовании минеральной ваты, то будет обеспечен удобный монтаж стандартных плит шириной 60 см.

Производитель рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами в чистоте, это обеспечит максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей и мостиков холода. Назначение размера 118 см предусматривает укладку плит в две полосы по ширине.

При применении пенополистирола стандартной ширины 60 см предусматривать установку с распором не требуется. Материал удерживается между несущими конструкциями за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Щели между деревянными элементами и плитами теплоизоляционного материала заполняют монтажной пеной или герметиком.

Пенополиуретан в виде пены снимает требования к шагу стропил. Материал может принять любую, заданную ему форму, что обеспечивает свободу действий в этом вопросе.

Если устанавливаются мансардные окна, их размеры также нужно учесть. Расстояние в свету между наклонными балками принимают на 4-6 см больше ширины окна. Если утепление крыши не предусмотрено, выбирают удобный шаг стропил, обычно это 1 метр.

Сечение стропил принимается расчетом, но в общем случае можно указать следующие значения:

• 5х15 см для пролетов до 3 м;
• 5х20 см для пролетов до 4 м;
• 7,5х17,5 для пролетов до 5 м;
• 7,5х200 для пролетов до 6 м.

Значения приведены для шага стропил 0,9. При увеличении расстояния, требуется увеличивать и сечение. Сечение накосных ног тоже принимается чуть больше.

Монтаж

Вальмовая крыша своими руками – посильная задача, но нужно знать основные узлы соединения конструкций.

Соединение стропильных ног в верхней точке зависит от типа стропил. Они могут быть:

• наслонные;
• висячие.

Наслонные сверху опираются на ригель. Для этого в горизонтальной балке делается врубка. Крепление производят гвоздями.

Висячие стропильные ноги предусматривают отсутствие ригеля. Они чаще всего применяются при необходимости организации свободной планировки и отсутствие центральной стены. В этом случае опоры под местом соединения нет. Наклонные балки скрепляются между собой на гвозди. Дополнительно в месте соединения предусматривают деревянные накладки толщиной 22-25 см с обеих сторон стропильных ног. Эти накладки стягивают с помощью шпилек или болтов.

Чтобы выполнить закрепление стропил в нижней точке, в мауэрлате делается врубка. Наклонные элементы устанавливаются и закрепляются с помощью гвоздей или металлических уголков. Нарожники к накосным элементам присоединяются встык, в одном уровне.

Для сопротивления кровли ветровым нагрузкам, старающимся сорвать ее, предусматриваются скрутки из проволоки, которые соединяют нижний конец стропил со стеной. В стену скрутка закрепляется на ерш (крепежное приспособление).

При строительстве стен из деревянных материалов вместо скруток можно применять скобы. Скрутки или скобы устанавливаются на каждую стропильную ногу или через одну.
Если построить стропильную систему правильно с грамотным подбором сечения и шага стропил крыша прослужит долгое время.

domzastroika.ru

Вальмовая крыша своими руками, пошаговая инструкция по возведению и советы от строителей

Строения с вальмовой крышей не только практичны, но и изящны. Но для ее возведения требуется приложить немало усилий и финансовых затрат. Ее можно возвести самостоятельно, но при этом необходимо иметь опыт в инженерном строительстве и четко соблюдать все расчеты и схемы.

Особенности вальмовой крыши

Учитывая высокую надежность, длительный срок эксплуатации и внешний вид — она является достаточно популярной.

Она позволяет упрощать монтирование мансардных окон. Обтекаемая форма позволяет минимизировать риск деформации при внешних нагрузках.

Подготовительные работы

Выполнение крыши этого типа должно происходит следующим образом:

• На стены устанавливают деревянный брус;
• Устанавливаются балки перекрытия;
• Выполняют коньковый брус на вертикальные опоры;
• Собирают диагональные стропилы в вальмовый треугольник с последующим закреплением на коньке;
• В последовательности устанавливают нарожники на крыше;
• Устанавливают рядовые подкосы и стропилы;
• Выполняется обрешетка настилов;

СОВЕТ! Желательно все действия по обработке каждого составляющего нужно выполнять по отдельности и одному человеку.

Расчет конструкции

В первую очередь необходимо при помощи грамотных специалистов разработать проект с расчетами.

Поиск местонахождения стропил и конька:

• Чтобы найти конек отмечают центральную ось на уровне верхней точки карниза с торца здания.
• Для определения установки стропил нужно линейку одной стороной поместить на линии конька, а другой на боковые линии стены.
• Длина свеса определяется похоже — линейка одной стороной выходит за грань внешней стены.
• Расчет вальмовой площади кровли.
• Площадь крыши нужно разделить на количество скатов с учетом свесов.
• После чего все данные складываются, а итогом будет итоговая площадь крыши.
• Расчет угла наклона.
• Во время расчета этого элемента, нужно учесть все показатели — агрессивные воздействия окружающей среды, используемый материал…
• Поэтому расчеты этого плана лучше доверить грамотным проектировщикам.

СОВЕТ! Облегчить расчет деталей стропил поможет таблица показателей.

Внимание! Из итогового значения требуется отнять площадь окон и дымохода, которые будут располагаться на крыше.

СТОИТ ЗАПОМНИТЬ! Величина угла может колебаться в пределах 50–60 градусов. Рассчитать требуемые элементы и количество материалов усложняется при наличии различных архитектурных элементов.

СОВЕТ! Для облегчения расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы.

Материалы

Вальмовую крышу возводят из следующих материалов:

• Длинные гвозди;
• Саморезы;
• Металлические и деревянные накладки;
• Уголки;
• Деревянный брус 10*10 или 15*15 см — мауэрлат, затяжки и вертикальные стойки.
• Доски сечением 5*5 или 10*15см — стропилы.
• Необрезные доски 3*10 или 4*10 см — на них крепится обрешетка;
• Рейки 3*3 см — контр-обрешетка;
• Ветровая доска;
• Доска для карниза.

ВНИМАНИЕ! Диагональные стропилы производят из толстых и длинных досок, поэтому сдвоенные доски будут подходящим вариантом.

Этапы строительства

Тут требуется придерживаться технологий и инструкций.

Возведение стропил

• Возводятся стяжки из балок перекрытия, на которые устанавливаются стойки, а на них укладывают дощатый настил — таким образом стропильную систему возводить безопаснее и легче!
• Монтаж стоек к затяжкам. Если есть необходимость стоек берут больше.
• Для большей устойчивости стойки необходимо зафиксировать вертикальными подкосами.

Внимание! Большая масса нужна только в исключительных случаях!

Крепление конька к стойкам

• К прогону прикрепляют стропила при помощи больших гвоздей.
• К скатам прикрепляются обычные стропила, а потом уже ДС уголками или накладными деталями.
• К скату крепят торцевые ПС, нарожники, ветровые доски и кобылки.
• Установка контр-обрешетки, на которую полосками настелена гидрозащитная пленка. Монтируется строительным степлером.

СОВЕТ! Для крыши этого типа применяется мягкая кровля — она наиболее подходит для покрытия скатов.

ВНИМАНИЕ! Вальмовая крыша требует сплошной обрешетки из влагозащищенной фанеры.

НУЖНО ЗНАТЬ! Для фиксирования материала на обрешетке нужно применять крепеж из нержавейки со шляпкой из каучука.

Листы необходимо укладывать внахлест на 15 см — так можно избежать попадания влаги.

СОВЕТ! Чем круче скат, тем точнее нужно соблюдать этот совет.

Установка конькового бруса и диагональных строительных балок

Возводят «скамейку», которая состоят из трехметровой коньковой балки и опирается на 3 вертикальные стойки. Необходимо разметить срединные линии и найти центр строения.

ВНИМАНИЕ! Средняя балка располагается посередине, остальные стойки находятся на расстоянии от центра около 100 см.

На стойках нужно вырезать и уложить коньковую балку. Сечение бруса должно быть одинаковым с вертикальными стойками.

ВНИМАНИЕ! Это конструкция ненадежна, поэтому к каждой стойке необходимо прибить по 2 доски, которые выполняют роль подкосов.

Перед тем как устанавливать угловые или диагональные стропилы необходимо произвести расчет длины стропильной ноги.

Нужно измерить расстояние от середины опоры в угловом секторе перекрытия до ближайшей вертикальной балки скамейки и высоту опоры. Воспользовавшись формулой получим «грязную» длину диагональной балки крыши.

СОВЕТ! Расчет достаточно сложный и желательно попробовать его произвести на другом небольшом строении с крышей этого типа.

Лучший метод самостоятельного нахождения точной длины вальмовой ноги:

• Необходимо рулеткой измерить расстояние от верхней торцевой точки конькового прогона до средней точки опоры в углу перекрытия.
• Требуется подрезать угол на верхней части стропила для максимально плотного прилегания к коньку.
• При выполнении этого совета качество работы будет выше, чем от использования шаблона вальмового стропила.
• Подготавливают с последующей установкой две детали — подпоры на диагональные балки и подкосы, сдерживающие несколько угловых стропил и коньковый прогон, до тех пор, пока с противоположной стороны не будет собрана и установлена другая пара угловых стропил кровли.

ВНИМАНИЕ! Перед тем как приступить к укреплению диагональных балок, нужно максимальной точностью выровнять углы и наклон правой и левой вальмы. Если этот момент пропустить, то крыша будет иметь разные наклонные углы скатов.

Диагональные балки монтируются к коньку гвоздями, накладками из металлов и саморезов. Возведенные подпоры под угловые стропила нужно перенести в точку, находящуюся на расстоянии в 1/4 длины от угла до вертикальной стойки.

Установка нарожных и рядовых стропил

Нарожки возводят аналогично диагональным балкам, с чередованием опор в шахматном порядке.

ВНИМАНИЕ! Учитывая, что есть информация о длине каждой нарожки, заготовку все равно придется многократно измерять и подрезать до тех пор, пока не получим необходимый размер и угол надреза.

Во время крепления нарожных стропил необходимо контролировать уровень прогиба диагональной балки, и если он в итоге маловат, то его необходимо усилить при помощи дополнительной доски.

СОВЕТ! Иногда диагональные балки выполняют из двух 5 см досок.

Монтаж рядовых стропил

1. В верхней части необходимо вырезать опорный пз на каждой из 2 парных рядовых стропил, после чего опереть на коньковую балку.
2. На нижней части при помощи треугольника и маркера отметить обрезной угол и отрезать так, чтобы он спокойно становился на брус перекрытия.
3. Готовые стропила попарно выставить и выровнять чтобы все скаты образовали почти ровную поверхность.
4. После этого выставленные балки прихватить саморезами и приступать к сшиванию скелета крыши гвоздями и накладками из металла.

Завершающие работы

После того как будут установлены рядовые стропилы, необходимо перепроверить, что геометрия диагональных балок, их местонахождение и углы наклона остались прежними.

Дальше необходимо все точки крепления кровли дополнительно усилить саморезами, деревянными накладками и гвоздями, после чего пройтись антикором.

Советы строителей

• Если вальмовую крышу будете возводить самостоятельно, то необходимо учитывать, что из-за отсутствия навыка необходимо увеличить древесину на 8%.
• Если решили сэкономить небольшую сумму на предварительных подсчетах и проекте, то это в конечном итоге приводит к большим финансовым потерям на стадии строительства.
• Если же экономить необходимо, то самостоятельно можно рассчитать детали кровельной системы.
• Монтаж вальмовой крыши требует тщательного выравнивания всех деталей конструкции. Без соответствующего опыта браться за ее возведение — гиблое дело. В итоге это приведет к ошибкам, которые по истечении времени проявятся в самой конструкции.

Оцените запись

Читайте также:

okarkase.ru

Онлайн калькулятор расчета угла наклона и стропил вальмовой крыши

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор вальмовой крыши предназначен для расчетов объема строительных материалов, необходимых для обустройства кровли построек различного назначения по заданным параметрам. Производится расчет угла наклона кровельного ската, прочности стропильной системы, а так же количества кровельного, подкровельного материала и обрешетки.

Система автоматически рассчитает рекомендуемые параметры для данного вида кровли.

Вальмовая крыша имеет 4 ската и 4 ребра (диагональных стропил). Торцевые скаты имеют треугольную форму от конька до карниза, и называются вальмами. Данная конструкция несколько сложнее обычных двухскатных крыш, но обладает достаточно оригинальным дизайном. Полувальмовая крыша отличается тем, что скаты по своей длине меньше и не доходят до карниза.

Для вальмовой конструкции подходят практически все популярные виды кровельных материалов, а их выбор чаще всего зависит от личных предпочтений и эксплуатационных характеристик самого материала.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

• Угол наклона боковых стропил
— Угол наклона крыши с боковой стороны строения. Для изменения угла наклона, измените высоту подъема либо ширину заложения. Система автоматически подскажет, подходит ли данный наклон для выбранного кровельного материала, соответствуя рекомендованным параметрам производителями данного материала.
• Угол наклона вальмовых стропил
— Угол наклона крыши со стороны вальмового ската.
• Площадь поверхности крыши
— Общая площадь кровли с учетом свесов.
• Примерный вес кровельного материала
— Нагрузка на стропильную систему крыши от кровельного материала.
• Количество рубероида
— Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.
• Длина боковых стропил
— Длина стропильной ноги с боковой стороны строения и с учетом свеса.
• Длина вальмовых стропил
— Длина стропильной ноги со стороны вальмового ската от карниза до конька с учетом свеса.
• Длина диагональных (накосных) стропил
— Длина так называемых ребер в количестве 4 штук.
• Рекомендуемое сечение стропил
— Рекомендуемое сечение рассчитывается автоматически, с учетом районных снеговых нагрузок, веса кровельного материала, шага стропил и других параметров. Для изменения данного параметра, измените шаг стропил, который по умолчанию равен 1 метру.
• Количество боковых и вальмовых стропил
— Количество всех стропил, необходимых для устройства стропильной системы. Без учета диагональных стропил в количестве 4 штук.
• Объем бруса для стропил
— Объем материала для стропильной системы в кубометрах.
• Примерный вес стропил
— Общая нагрузка от стропильной системы.
• Количество рядов обрешетки
— Перед расчетом обрешетки, обязательно уточните рекомендованные параметры обрешетки у производителей выбранного кровельного материала.

stroy-calc.ru

Конструкция вальмовой крыши — устройство и чертежи (фото, видео)

Трудно представить себе дом без стен, но представить его без крыши просто невозможно. Кровля защищает внутренние помещения от холода, дождя и снега, благодаря ей жилище приобретает привлекательный, законченный облик. Не последнее место среди многообразия вариантов занимает вальмовая крыша, прочная конструкция которой гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность.

Содержание статьи

Дизайнеры в полную силу используют все возможности вальмовой крыши, применяя ее в проектах домов с жилой мансардой, эркерами, слуховыми окнами, балконами. Современные кровельные материалы дают возможность гармонично вписать ее в любой архитектурный стиль. Вальмовая крыша прекрасно смотрится на небольшой беседке, садовом домике или презентабельном коттедже. А из чего она состоит и как ее построить, мы расскажем в нашей статье.

Внешний вид

Вальмовая крыша относится к четырехскатным, так как образуется сочленением четырех скатов. В отличие от двухскатных разновидностей с фронтонами, у нее их нет, на этом месте располагаются вальмы. Вальмовые скаты, называемые также торцевыми, формируются особыми элементами стропильной системы – накосными стропильными ногами и имеют треугольную форму. Два других ската в виде трапеции называют фасадными.

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

1. Конёк. Вершина вальмовой крыши, линия соединения стропильных пар, длина которого несколько меньше общей длины дома.
2. Вальмы. Два треугольных ската, заменяющих собой фасады дома. Они начинаются от окончания конька, а закачиваются свесом на уровне мауэрлата.
3. Трапециевидные скаты. Скаты, которые имеют вид трапеции, их формируют рядовые стропила.
4. Свесы. Выступающая за пределы периметра дома часть крыши, ее образовывают удлинения стропильных ног или кобылки. Свес вальмовой крыши крайне необходим, так как защищает поверхность стен от влаги, увеличивая срок их службы.
5. Стропильная система. Совокупность элементов каркаса вальмовой крыши, которые несут на себе вес кровельного пирога, формируют угол наклона скатов.
6. Кровельное покрытие. Материал в виде листов, рулонов или отдельных модулей, который служит для гидроизоляции кровли, защиты от дождя, снега и холода.

7. Водосток. Элементы водосточной системы собирают и отводят излишки влаги с поверхности крыши в ливневую канализацию. Водосток бывает внутренним и внешним. На вальмовой крыше обычно используют второй вариант, состоящий из водоприемной воронки, желоба и водосточной трубы.
8. Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

Конструкция вальмовой крыши, а точнее ее стропильной системы, состоит из такой геометрической фигуры как треугольник, обладающей наибольшей жесткостью и надежностью.

Плюсы конструкции

Архитекторы и дизайнеры активно используют конструкцию вальмовой крыши, так как она обладает следующими плюсами:

• Скошенные вальмовые скаты улучшают аэродинамические свойства кровли, снижая парусный эффект. Поэтому ее можно использовать даже в районах с экстремально сильными порывами ветра.
• Широкий диапазон угла наклона скатов позволяет выбрать подходящий для климатической зоны строительства. Более крутые скаты используют там, где высока снеговая нагрузка и велико количество выпадающих осадков. Пологие скаты рекомендуют в ветреных районах, где есть вероятность срывания кровли достаточно сильными порывами.
• Вальмовые крыши позволяют использовать подкровельное пространство в качестве жилого помещения за счет достаточно высоких потолков.
• Доступные, недорогие материалы делают цену строительства подходящей даже для более чем скромного бюджета.
• Конструкция вальмовой крыши достаточно проста в монтаже, поэтому подходит для строительства своими руками. Более того, даже неопытные исполнители могут справится с этой работой, при условии помощи грамотного консультанта.
• Кровля вальмового типа выглядит по-настоящему стильно и представительно. Поэтому нет варианта лучше для загородных коттеджей и для технологичных таун-хаусов.

Минусы конструкции

Не смотря на вышеперечисленные преимущества, кровля такого типа имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать до начала строительства:

1. Отсутствие фронтонов не позволяет организовать вертикальное освещение, так как возможности установить обычные окна нет. Вместо них устанавливают мансардные, более дорогостоящие и сложные в монтаже.
2. Увеличение углов наклона скатов вальмовой крыши повышает расход строительного материла, что делает строительство более затратным.
3. Сложность конструкции стропильной системы заставляет обращаться к профессиональным проектным фирмам, услуги которых стоят недешево.
4. Конструкция, состоящая из множества элементов, имеет значительный вес, выдержать который способен лишь надежный, капитальный фундамент, устройство которого стоит дорого.

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса. Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы.

Виды вальмовых крыш

Вальмовая крыша имеет множество вариаций, которые отличает внешний вид и внутреннее устройство:

• Вальмовая. Классический, канонический вариант крыши, состоящей из четырех скатов – двух трапециевидных и двух треугольных. Скаты заканчиваются на одном уровне, а в верхней части встречаются в коньковом соединении. Чаще всего таким образом перекрывают помещения прямоугольной формы.

• Полувальмовая голландская. Ее устройство отличается от классической укороченными вальмовыми скатами, которые не полностью заменяют фронтоны, а сокращая их до трапециевидной формы. Вальмы могут быть совсем крошечными, практически декоративными или достаточно большими для установки слухового окна, которое смотрится очень уместно.

• Полувальмовая датская. Можно поспорит, к какому типу крыш она относится – двухскатному или четырехскатному. Ее «изюминка» в том, что вальмы начинаются не от самого конька, а ниже, оставляя под ним маленький фронтон треугольной формы, который используют для оборудования вертикального освещения.

Расчет элементов конструкции

Устройство вальмовых крыш начинают с проведения расчетов и создания проекта. К счастью, эту задачу облегчают компьютеры со специальным программным обеспечением, который самостоятельно выполняют вычисления и даже составляют чертеж. Программа вычисляет следующие параметры:

1. Угол наклона скатов вальмовой крыши. На его значение оказывают влияние три критерия: ветровая нагрузка, количество выпадающих осадков и выбранное кровельное покрытие. Согласно нормам строительной климатологии, территория нашей страны разделяется на 8 зон, различающихся по силе ветра и обильности выпадения осадков. По специальным картам определяют, к какой из них относится место строительства и какой угол наклона скатов рекомендован. Для каждого кровельного материала также существуют ограничения, с которыми обязательно сверяются.

2. Высота расположения конька. Ее вычисляют во вторую очередь, так как в расчетах используют значение уклона. Крышу в разрезе представляют, как треугольник, с двумя известными углами и основанием, равным по длине ширине дома. Используя тригонометрические формулы, определяют на какой высоте должен располагаться конек.
3. Сечение элементов стропильной системы. Толщина пиломатериалов, используемых в возведении каркаса, зависит от нагрузки, которой они подвергаются. Поэтому необходимо подсчитать вес кровельного пирога, самого каркаса, пола мансарды и перекрытий, добавить к ним значения временных нагрузок (вес снежного покрова, массу обслуживающего кровлю человека). Итоговая цифра обозначает суммарную нагрузку, согласно которой выбирают толщину стропил, мауэрлата, стоек и конькового прогона.

Если угол уклона скатов превышает 60 градусов, то в расчетах значением снеговой нагрузки можно пренебречь, так как вальмовая крыша с такой крутизной скатов не накапливает снег на поверхность, позволяя ему самостоятельно соскальзывать.

Устройство стропильной системы

Вальмовая крыша опирается на стропильную систему, набор элементов, осуществляющих распределение ее веса и поддержанию формы. В нее входит:

• Мауэрлат, брус используемый в роли опоры для стропильной системы. Его сечение не должно быть менее 150х150 мм. Мауэрлат крепят на металлические шпильки к верхнему армированному поясу стен. У бревенчатых и брусовых домов эти функции выполняет верхний венец. Особенность вальмовой кровли в том, что для ее монтажа используют четыре мауэрлатных бруса, а не два, как для двухскатных.

• Коньковых прогон. Брус на который опираются стропильные пары скатов, а монтируют его на вертикальные стойки.
• Стойки. Опоры, устанавливаемые на лежень внутренней несущей стены. Они служат для поддержки конька и передачи нагрузки на фундамент здания.
• Стропила. В такой конструкции используют стропильные ноги трех видов: накосные, идущие от конька к углам вальмы, рядовые, формирующие трапециевидные скаты и нарожные, которые закрепляют к накосным.

• Подкосы. Так называемые подстропильные ноги под углом крепят к стропилам для снижения их прогиба под собственным весом. Упирают подкос в мауэрлат или стойку.
• Затяжка и ригель. Горизонтально установленная перемычка между двумя стропилами, которая притягивает их друг другу и предотвращает распирание стен. Затяжку, которую располагают в основании крыши используют как балки перекрытий. Ригелем называют затяжку, монтируемую под самым коньковым прогоном.
• Шпренгельная ферма. Совокупность элементов, служащих для поддержки диагональных стопил. Она состоит из непосредственно шпренгеля и горизонтальной схватки, в которую он упирается.

Накосные стропильные ноги испытывают больше нагрузки по сравнению с рядовыми и, как правило, превышают их по длине. Поэтому для их изготовления сращивают две доски, используемые для рядовых стропил, или закупают пиломатериалы вдвое большей толщины. Кстати, размер некоторых элементов стропильной системы превышает 6 метров, стандартную длину досок и бруса. Поэтому приходится применять наборные стропила, полученные путем соединения двух и более частей, или клееные.

Используемые материалы

Вальмовая кровля хороша тем, что для ее сооружения используют самые простые, общедоступные материалы. Это упрощает монтажные работы и не дает разорится на строительстве. Для изготовления стропильной системы применяют:

1. Металл. Оцинкованные уголки и двутавровые балки выдерживают большую нагрузку, не деформируясь, не поддаются коррозии. Однако имеют большой вес и высокую стоимость.

2. Дерево. Древесина, напротив, весит мало и стоит недорого, однако, как любой природный материал, подвержена гниению, действию вредителей и огня.

Не смотря на недостатки, дерево является более популярным материалом. Так как с помощью правильном обработке его можно сделать практически неуязвимым к внешним воздействиям. Достаточно лишь обработать деревянные элементы антисептическим составом и антипиреном для защиты от возгораний.

Грамотно рассчитанная и построенная согласно строительным нормам, кровля вальмового типа защитит обитателей дома от непогоды, поддержит комфортный температурный режим и украсит собой его внешний облик.

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

Четырехскатная крыша из профнастила: как покрыть крышу профлистом

В перечне веских плюсов профилированной кровельной стали вполне обоснованно значится простота укладки. Одним крупным металлическим листом сразу перекрывается значительная площадь. Сокращено количество крепежных операций и мероприятий по выравниванию элементов.

Правда, размеры покрытия нельзя безоговорочно отнести к числу достоинств, например, при обустройстве косых хребтов крыш с четырьмя скатами. Чтобы они не вызывали затруднений, следует знать, как сооружается четырехскатная крыша из профнастила, каким образом на ее плоскости производится правильная укладка.

Профилированная кровельная сталь выпускается в виде гофрированных или волнообразных листов с полимерной защитно-декоративной оболочкой или без нее.

Изготавливается из холоднокатаного металлопроката, оцинкованного горячим методом, что обеспечивает материалу устойчивую сопротивляемость к атмосферным атакам.

В линейках профлиста от разных производителей есть условное деление на несущую, стеновую и кровельную категорию. Однако в обустройстве крыш применяться может любой, приглянувшийся владельцу дома вид, если его не слишком беспокоит разница стоимости несущих и кровельных вариантов. Отметим, что у материала для крыш гофра мельче, вес легче и цена привлекательнее.

Для обустройства крыш профилированным листом выпускают все виды доборных элементов, существенно облегчающих проведение кровельных работ. В пределах продукции от одного изготовителя они абсолютно аналогичны тем, что применяются в укладке металлочерепицы. Т.к. по сути, оба кровельных представителя – это один и тот же материал, отличающийся лишь наличием или отсутствием поперечной профилированной ступеньки.

По аналогии с металлочерепицей вдоль правой или левой кромки панелей профнастила устроен дренажный желоб. Он предназначен для отвода влаги, скопившейся в соединительных швах покрытия. В процессе монтажа крайняя волна с желобом должна оказаться под смежным листом материала, а ее прямая противоположность обязана перекрывать такой же желоб соседнего элемента с другой стороны.

Монтаж покрытия производится с наложением одной или двух гофр укладываемой панели на уже расположенный на скате элемент. Количество перекрываемых продольных углублений зависит от угла наклона ската и несущей способности материала. При подсчете материала для обустройства крыши необходимо учитывать, во сколько гофр рекомендовано выполнить нахлест.

Соединение отдельных панелей в общий крупногабаритный кровельный лист производится в выпуклый выступ короткими саморезами, не углубляющимися в обрешетку. А вот к ней металлическая кровля фиксируется с углублением в деревянные детали через вогнутую часть гофры. Элементы крепления выполняются в тональности, соответствующей окрасу кровельного покрытия, и оснащаются шайбами из эластомера, которые обеспечивают герметичность в точке соединения.

Профлист поставляется на объект необходимой длины, заявленной заказчиком при оформлении покупки. Резка под углом не выполняется поставщиком, она производится перед укладкой на площадке строительства. Для того чтобы не переплачивать за излишки, перед приобретением материала рекомендуется сделать проект крыши или хотя бы вычертить эскиз в масштабе.

Проектирование крыши из профнастила

Монтаж профнастила на вальмовые и шатровые четырехскатные крыши производится с существенным отличием от укладки листов на конструкции с двумя скатами. Дело в том, что крупногабаритные элементы покрытия требуют раскроя и устанавливаются в особом порядке:

• Для шатровых. Сначала размечается центральная ось стартового листа и ската по обрешетке. Затем проводится примерка с совмещением осей, во время которой размечаются линии срезов. Все последующие листы примеряются и разрезаются по факту на объекте.
• Для вальмовых. Первый лист устанавливается так, чтобы его край совпадал с крайней гранью правой или левой стойки конькового прогона. У стартового листа нет косых резов, он устанавливается на полную высоту крыши. Раскраиваются только панели, прилегающие к косым вальмовым ребрам.

В обустройстве шатровых конструкций материал для всех четырех скатов раскраивается по одной и той же схеме. У вальмовых крыш кровля на два торцовых ската разрезается и укладывается способом, применяемым в обустройстве шатровых крыш, а на два длинных с частичной прирезкой.

При составлении проекта или эскиза крыши, для расчетов перед покупкой материала и для разработки собственного плана проведения кровельных работ нужно учесть, что:

• Количество листов рассчитывается по ширине основания каждого ската.
• Высота листа определяется по заранее составленной схеме. Расположить его следует так, чтобы он по возможности полностью закрывал вальмовое ребро.
• В расчетах используется не общая, а полезная ширина профнастила при укладке с нахлестом в одну гофру. Если под нахлест пойдут две гофры, расчетная полезная ширина уменьшится еще на одну волну.
• Листы на треугольных скатах раскладываются от центра, на пятиугольных скатах – от крайней точки конькового прогона.
• Оптимальное расположение панелей профнастила сводит к минимуму количество деталей кровли, ширина которых меньше половины листа. Это слишком ослабленные места кровли из-за большого числа точек крепления на единицу площади и швов.

В обязательном порядке высоты профилированных панелей должны быть увеличены на ширину свеса над карнизом. Это нижний край листа шириной 3,5 – 5,0 см, выходящий за пределы лобовой доски.

В период проектирования необходимо определиться с тем, до или после укладки покрытия будут установлены держатели водосточной системы. В первом случае используются так называемые длинные кронштейны, установку которых необходимо провести до проведения монтажных работ. Во втором случае применяются короткие крюки,  фиксируемые на лобовой доске, их крепление можно выполнить в любой момент.

Во время самостоятельного проектирования следует решить, нужна ли конструкции система утепления. Устройство теплоизоляции ощутимо влияет на расход материала и конструкцию стропильной системы, потому что кровельный пирог:

• Холодной крыши включает только один слой. Это гидроизоляция, устраиваемая из классической пленки или антиконденсатного материала с ворсом, впитывающим излишки влаги под кровлей и расстающимся с ними в период проветривания.
• Утепленной крыши включает три слоя: паро-, тепло- и гидроизоляцию. Со стороны эксплуатируемых помещений располагается пароизоляционная пленка, защищающая следующий за ней утеплитель от бытовых испарений. С внешней стороны утеплитель защищен гидроизоляционным ковром.

Кровельный пирог под профлист устраивают с одним или двумя функциональными вентиляционными контурами. Их количество зависит от выбранного для обустройства водоизоляционного материала. Важно помнить, что в качестве гидроизоляции под металлическую кровлю с полимерным покрытием нельзя использовать варианты, содержащие битум.

Первый вентиляционный контур закладывается между утеплителем и гидроизоляционным ковром, если в качестве него используется классический полиэтилен или ворсистый антиконденсатный материал. Если применяется диффузионная мембрана, в формировании вентиляционного канала над ней нет необходимости, т.к. она самопроизвольно выпускает избыток влаги наружу при возникновении напряжения.

Второй вентиляционный контур сооружается между гидроизоляцией и металлической кровлей в обязательном порядке. Независимо от выбранного для ее устройства материала должен быть исключен прямой контакт профнастила с водоотталкивающим ковром во избежание появление сначала конденсата, а затем разъедающих металл очагов ржавчины.

Минимальная величина вентиляционного зазора пропорциональна площади скатов. К примеру, если обустраиваемая площадь равна 50 м², то суммарная площадь вентиляционных каналов для этого ската должна составлять 0,5 м². Последнее значение следует разделить на два, чтобы распределить вентиляционный зазор на зоны притока и оттока. У двускатных крыш эти значения равны, у четырехскатных конструкций некоторая разница устраняется путем установки дополнительного аэратора.

Подготовка стропильной системы

Отметим, что профилированная кровельная сталь укладывается как на деревянные, так и на металлические стропильные конструкции. Устройство металлического каркаса характерно для нежилых объектов, чаще всего хозяйственно-бытового назначения. Каркас может быть сварным или сборно-разборным с болтовыми соединениями. Стропилами служит швеллер или уголок, решетинами – квадратная в сечении труба или П-образный профиль.

Кровлю над жилыми домами непринято сооружать по металлическим стропильным системам. Больше подходит древесина, да и самостоятельным мастерам с ней гораздо легче работать. Потому разбирать мы будем укладку профлиста на деревянное основание, как наиболее распространенный вариант.

Стропильную систему и обрешетку можно обоснованно признать надежным основанием под монтаж профилированных листов, если:

• Шаг установки стропилин не больше предела в 1200 мм. Оптимальный интервал от 600 до 900 мм.
• Стропильные ноги выполнены из бруса сечением 50×100 или 50×150 мм в зависимости от характерной для региона ветровой и снеговой нагрузки.
• Сечение обрешетки подобрано в зависимости от расстояния между стропилинами и крутизны кровли.

Решетины под профнастил устанавливаются с равнозначным шагом. Уменьшают расстояние между ними только в зонах, требующих усиления: по периметру карнизных свесов на ширину 50 – 60 см для последующей установки снегозадержателей, в ендовах, вдоль конькового прогона вальмовой крыши, вокруг кровельных проходов.

Если стропильная система не обладает достаточными параметрами, обеспечивающими надежность основания под укладку профлиста на четырехскатную крышу, ее усиливают посредством увеличения сечения обрешетки или сокращения шага между решетинами.

Алгоритм устройства кровельного пирога

Сооружение кровельного пирога производится в традиционном порядке, соблюдаемом при устройстве любых утепленных крыш. Следует помнить, что перед устройством гидроизоляционного ковра по периметру четырехскатной конструкции должен быть установлен капельник – согнутая углом планка из тонколистовой стали, предназначенная для отвода конденсата.

Последовательность действий:

• Устройство пароизоляционной защиты. Рулонный материал крепится степлером к стропилам, между собой скотчем. Раскатывается горизонтальными полосами, укладывается с нахлестом в 10 -15 см. Если запланирована установка обшивки ОСП, фанерой или ГВЛ панелями, поверх пароизоляции по стропилам сооружается обрешетка.
• Укладка утеплителя. В сформированные стропилами ячейки укладывается теплоизоляция из базальтовой или стекловаты. Материал раскраивается так, чтобы ширина теплоизоляционного элемента была примерно на 1 см шире расстояния между стропилинами для укладки его враспор.
• Устройство гидроизоляционного ковра. Водоотталкивающий материал настилается с внешней стороны стропилин горизонтальными полосами, склеиваемыми между собой скотчем. Укладка начинается у карниза, продолжается к вершине или коньковому прогону. К стропилинам временно крепится степлером, затем фиксируется решетинами.

На вальмовые и шатровые крыши изоляционные пленки укладываются с перехлестом через косой хребет в 15 – 20 см. Вдоль линии конькового хребта вальмовой крыши изоляционные прослойки должны иметь разрыв. По косым ребрам разрыв не устраивают.

Если толщина утепляющего слоя равна ширине стропильной ноги, рекомендуется в качестве гидроизоляции применять супердиффузионную полимерную мембрану. Она не требует формирования вентиляционного зазора между собой и утеплителем, т.к. способна избавить материал от конденсата.

При использовании классической или антиконденсатной ворсистой гидроизоляции зазор между ней и теплоизоляцией должен быть. Ширина канала 3 – 5 см. Формируется он посредством устройства обрешетки из бруска с равнозначным размером одной или обеих сторон, прикрепленного к стропильным ногам с внешней стороны. Тогда поверх него стелют гидроизоляцию и вновь монтируют обрешетку, для создания зазора второго уровня – между покрытием и водоизоляционным ковром.

Не тратить силы в придачу со временем на устройство вентиляционного канала можно в случае, если толщина теплоизоляции меньше ширины стропильной ноги минимум на 3 см.

Сооружение кровельного пирога конструкции без утепления проводится намного проще и значительно быстрее. Все действия состоят в укладке на стропила гидроизоляции и установке поверх нее дистанционного бруска обрешетки. После чего остается лишь установить карнизные планки, затем накрыть профнастилом плоскости четырехскатной крыши, грамотно закрепить их, зафиксировать коньковые элементы.

Разметка и резка металлического покрытия

Для разметки обрезки панелей под углом рекомендовано запастись несложным самодельным устройством, которое от народных умельцев получило название «черток». Для его производства потребуются четыре отрезка доски 25×100 мм или подходящего по размеру бруска. Две заготовки будут длиной приблизительно по 1,1 – 1,2 м. Вторая пара может быть аналогичной длины или слегка больше.

Процесс изготовления элементарного приспособления для разметки:

• На рабочем столе или свободной ровной площадке раскладываем заготовленные обрезки доски в форме прямоугольника или квадрата. Естественно, они расположатся двумя параллельными парами.
• Между левыми или правыми ребрами горизонтальных элементов сооружаемого устройства формируем расстояние, равное рабочей ширине панели кровельного покрытия. Чаще всего это 1,1 м.
• Проверяем попарную параллельность деталей будущего устройства. После проверки скрепляем их шарнирными соединениями так, чтобы они могли смещаться относительно друг дружки параллельными парами.

Для разметки с помощью «чертка» к установленному и закрепленному на кровле листу прикладываем размечаемую панель. Самодельный инструмент устанавливаем на косое ребро вальмы, чтобы он обозначил линию предстоящего реза. Размечаем панель, переносим ее в удобное для раскроя место и разрезаем.

Профлист можно раскраивать острой дисковой пилой, в технические возможности которой заложена функция резки тонколистовой стали. При небольших объемах работ для удаления излишков материала подойдет электролобзик или кровельные ножницы. Пользоваться болгаркой в раскрое металлической кровли недопустимо.

Во время проведения работ по раскрою покрытия с полимерной оболочкой необходимо следить, чтобы она не была повреждена мелкими стружками. При выявлении царапин или порезов покрытия их необходимо покрыть ремонтной краской.

Мелкие острые частички разрезаемого материала перед монтажом необходимо аккуратно смести с панели мягкой щеткой. Стойкие загрязнения следует вычистить с применением мыльного раствора. Обрезанные края листов, хотя бы со стороны примыкания к вальмовым и коньковым ребрам, рекомендовано обработать лаком или ремонтным составом.

Укладка профлиста на вальмовый скат

Крепление профилированной жести к треугольной плоскости сопровождается примеркой и раскроем каждого листа. Перед их установкой периметр крыши оснащается карнизной планкой, монтируемой к обрешетке.

Работы по разметке панелей  проводятся в строго определенной последовательности:

• На первом листе отмечаем его центральную ось, на мауэрлате ската – его середину.
• Устанавливаем первый лист, совмещая отмеченные центры его и мауэрлата, проверяем горизонтальность нижней грани панели.
• Закрепляем первый лист одним саморезом в вершине.
• Устанавливаем смежные панели, одна из которых накладывается на край листа с капиллярной канавкой, вторая подсовывается под него с противоположной стороны.
• Выравниваем блок из трех панелей относительно горизонта и между собой.
• Временно фиксируем каждый из вновь установленных листов одним саморезом вверху, старясь расположить крепеж за пределами требующейся в укладке части.
• Отмечаем линии раскроя.

Завершив разметку, снимаем временный крепеж и отрезаем от панелей излишки материала. Затем возвращаем их на место, устанавливаем по вышеописанной схеме, снова крепим лишь в вершине центрального листа и выравниваем блок перед окончательной фиксацией.

Первым делом листы скрепляются в единое кровельное полотно по наложенной на нижний элемент гофре саморезами 4,8×19 мм, вкрученными через каждые 50 см. После соединения блок снова выравнивается относительно горизонта и кромки карниза и крепится уже к решетинам. Для этого применяются саморезы 4,8×38 мм, которые устанавливают в углубление профиля в каждую вторую выемку.

Крепление к карнизной решетине производится в каждое профильное углубление, в середине листа крепеж распределяется равномерно так, чтобы на 1 м² покрытия пришлось 5 точек крепления.

В завершении работ по укладке листового покрытия производится монтаж коньковых элементов с предварительной укладкой уплотнителя вдоль кромок доборов. В обустройстве трапециевидных скатов первыми устанавливаются планки на вальмовые ребра снизу вверх, затем на коньковый хребет монтируется планка с заглушками.

Последовательность работ по укладки профнастила на крышу:

Ролик об первом опыте в самостоятельной укладке профнастила:

Народные хитрости в устройстве крыш из профлиста:

Чтобы результат непростых работ не разочаровал и не потребовал внушительных вложений на переделку, нужно знать, как профнастилом правильно покрыть архитектурно сложный объект – четырехскатную крышу. Представленный нами материал окажет действенную помощь самостоятельным кровельщикам. Соблюдение описанных правил гарантирует успех.

krovgid.com