Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.
Вальмовая крыша — стропильная система
Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.
На заметку! В России чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.
Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:
- красивый внешний вид;
- отличная защита строения от воздействия осадков;
- высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
- конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
- у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.
Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.
Конструкция такой кровли
Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.
- Мауэрлат
как основа и опора для всей системы. Он изготавливается, как правило, из мощного бруса, имеющего сечение 10х10 или 15х15 см. Мауэрлат помогает равномерно распределить вес всей кровли по периметру строения. И именно к нему прикрепляют в процессе строительства и стропильные ноги.
- Лежня – родственница мауэрлата, которая монтируется на внутренних перегородках и имеет такую же функцию, как и ее собрат. Также изготавливается из бруса, обычно – сечением 10х10 см.
- Коньковый прогон представляет собой опорный брус для верхних частей стропилин. Под ним устанавливаются вертикальные опорные стойки.
- Стропила диагонально ориентированные в количестве четырех штук помогают сформировать как раз вальмовые скаты. Такие стропила фиксируются так, чтобы они продолжали конек, но при этом расходились в сторону углов дома. Фиксация производится на коньке и мауэрлате. Они должны быть очень прочными и толстыми, так как на них оказывается большая нагрузка. Это очень длинные стропила.
- Рядовые стропильные ноги держат на себе скаты трапециевидной формы. Как правило, изготавливаются из доски сечением 5х15 или 10х15 см. Сверху они фиксируются на коньке, а снизу – на мауэрлате. Расстояние между соседними ногами – от 60 до 120 см.
- Есть еще и укороченные стропила – нарожники
, – которые крепятся к мауэрлату и диагональным стропилам. Между соседними нарожниками устанавливается расстояние 70-80 см. Они не испытывают сильную нагрузку, но незаменимы при создании вальмовой кровли. Монтируются нарожники или посредством врубки, или путем установки опорных брусков доя полуног.
- Стойки , выполняющие роль опор, изготавливают из бруса и устанавливают на лежень. Их цель – поддерживать стропильные ноги либо конек в середине.
- Между элементами каждой пары стропил устанавливаются затяжки , которые выполняют роль горизонтальных перемычек. Они помогают притянуть стропила друг к другу и уменьшить нагрузку на стены. Затяжка в области конька называется ригелем, а ту, что находится ниже, можно использовать в качестве балки перекрытия.
- Подстропильные ноги или подкосы устанавливаются под определенным углом к самим стропилам и помогают им не прогибаться под своим весом.
- Вертикальные подпорки или шпренгели
нужны для поддержки диагонально расположенных стропилин. Они имеют форму перевернутой вверх ногами буквы Т. Основание шпренгеля должно быть перпендикулярно накосным стропилам.
Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.
Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.
Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш
Вальмовые крыши в зависимости от своих конструктивных особенностей могут иметь различную стропильную систему, а также относиться к определенному типу кровли. Ниже в таблице представлены разновидности вальмовых кровель.
Таблица. Виды вальмовых крыш.
| Разновидность | Описание |
|---|---|
| Свесы у такой крыши находятся на одной высоте относительно друг друга. Фронтоны имеют форму треугольника, скаты – трапециевидную. Диагональные ребра опираются на конек. |
| У этой крыши фронтоны вертикальные, в них можно врезать окна и улучшить освещение чердачного помещения. |
| У такой крыши нет опорной коньковой балки. Диагональные стропила сходятся в одной точке, далее устанавливаются обычные рядовые элементы. Идеальный вариант кровли, если дом имеет квадратную форму. Но сделать коньковый узел в центре крыши очень и очень непросто. |
| Это самый сложный вариант подобной кровли. Здесь стропильная система очень непроста, так как все скаты отличаются по площади и углам расположения. Но зато внутри под крышей можно интересными способами использовать свободное пространство, а дом сделать эффектным и запоминающимся. |
Также у вальмовой крыши могут быть разные стропильные системы в целом.
- Висячая , когда стропила опираются на конек и на мауэрлат. Здесь идет большая нагрузка на прогиб и распирание. Так что придется устанавливать затяжки. Такой вариант стропильной системы использовать для вальмовой кровли не советуют. Но систему можно использовать для строений шириной не более 6 м.
- Наслонная , когда стропилины опираются на мауэрлат, конек и стойку, установленную посередине на несущую внутреннюю стену. Нагрузка на систему в этом случае меньше. Это надежный и прочный вариант, да еще и более простой в монтаже. Вариант подойдет для строений шириной до 12 м и более в зависимости от количества дополнительных опорных элементов.
- Комбинированная система имеет и висячие, и наслонные элементы. Все балки будут видны, они не будут закрыты обшивкой, так как стойки опираются в этом случае на колонны или столбы, а не на внутренние перегородки.
Материалы и расчеты
Создать систему стропил для кровли вальмового типа можно как из дерева, так и из металла. Для самостоятельной работы дерево предпочтительней, так как делать что-либо из него гораздо проще. Хороший вариант – сосна. Она легкая, прочная и имеет невысокую стоимость.
Важно! Чтобы дерево служило долго, перед работой его важно обработать специальными защитными составами, которые помогут предотвратить начало процесса гниения.
Если стропильная система создается из металла, то важно брать оцинкованный вариант, который будет способен противостоять коррозии и прослужит очень много лет, а также сможет выдерживать большие нагрузки.
Самое сложное в создании вальмовой крыши – это правильный ее расчет. Важно учесть не только размеры дома, но и ветровую нагрузку в регионе, количество осадков в течение года, тип материала, из которого будет изготавливаться крыша, а также необходимость установки дополнительных элементов, выполнения работ по утеплению и т. д.
Расчет в любом случае производится по определенным формулам. И здесь важно учитывать оптимальный уклон крыши. Его можно подобрать, ориентируясь по таблице. Уклон поможет сориентироваться и в отношении заложения стропил.
Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала
Расстояние между стропилами можно посмотреть на таблице ниже.
Расчет сечения стропил
Заложение стропил и соотношение между их длиной можно рассчитать, используя коэффициенты в таблице ниже.
Итак, используемые формулы для расчета вальмовой крыши следующие:
- Н = D*tan a / 2, где Н – это высота конька, D – ширина дома, а – это угол наклона ската;
- L = l – D, где L – длина конька, l – длина строения, D – ширина дома;
- L c = H 2 +d 2 , где L c – длина центральных стропил. Точно так же рассчитываются и рядовые стропила;
- ∆L = k/cos a, где ∆L – нужная длина удлинения стропилины для свеса;
- B = 90 0 – a, где b – уклон рядовых элементов;
- LД = √(L 2 + d 2) , где LД – длина вальномых стропилин по диагонали;
- L1 = 2/3L и L2 = 1/3L, где L1 и L2- длина нарожников (первого короткого и второго короткого);
- площадь крыши можно посчитать как ∑L * (2В + 4k).
Результатом всех расчетов может стать подробный чертеж вальмовой крыши с указанием всех размеров и параметров, которые нужно будет просто переносить на материал для кровли. Кстати, основываясь на этих расчетах, как раз и получится подсчитать, сколько чего нужно покупать для того, чтобы самостоятельно сделать такую крышу.
Важно! После самостоятельного создания чертежа настоятельно рекомендуется предоставить схему на проверку опытным специалистам. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к печальным последствиям.
Вальмовая крыша очень практична и изящно смотрится. Но и усилий и затрат на неё уходит прилично. Её воздвижение своими руками возможно, но главное здесь обладать определёнными строительными инженерными навыками и чётко следовать расчётам и схемам .
Специфика крыши такого типа
Она является одним из типов четырёхскатной крыши . Вид сверху на дом с ней напоминает закрытый конверт. Два ската незначительной площади, имеющие формат треугольника специалисты наименовали «вальмовыми». Форма другой пары скатов – трапеция. Их размер больше.
Вальмовую кровлю образуют такие узлы (схема):
Конёк служит вершиной крыши. Это линия, образованная стропильными тандемами на участке их скрепления. Специфика конька – он проигрывает в длине перекрываемому строению.
Вальмы. Это скаты треугольной формы. Они позиционируются над торцевыми стенами и используются вместо фронтона. Их составляют диагональные и промежуточные стропила (ДС и ПС).
Скаты. Их форма- трапеция. Их начало получается от конька, а завершение – в свесе.
Рёбра. Это углы, получившиеся в зонах скрепления вальм и скатов. Количество вальм равно числу ДС. Их итоговое число – 4.
Водосточная сеть. Её составляющие: воронки, трубы и желоба. Она позволяет отводить ненужную жидкость с поверхности такой крыши в канализацию.
Важно! Вальмовая крыша не предусматривает создание в ней жилой мансарды. Причина: её два ската существенно уменьшают высоту потолка в подкровельной зоне.
Стропила и опоры
Отличия в монтаже сложной вальмовой крыши от двускатной заключаются в наличии большего числа составляющих. Они таковы (схема):
Коньковый прогон. Это специальный брус. На нём монтируются стропильные дуэты.
Диагональные стропила (ДС). Они составляют рёбра вальм. От завершения конька они следуют к угловым узлам мауэрлата, соединяясь с ним. По длине они превышают стандартные стропила. Материал для их создания должен обладать большим сечением. И таковым обычно становятся сдвоенные доски. Составляя чертежи, важно учитывать, что угол позиции таких стропил более пологий, чем у стандартных (промежуточных) стропил.
Стандартные или промежуточные стропила (ПС). Местом закрепления их верхушки служит коньковый прогон, а зона их окончания – мауэрлат.
Центральные стандартные стропила. Их обычно 6 штук. Они стыкуются с завершением конька и ДС. На эту стыковку уходит много сил. Здесь нужно абсолютная концентрация и соблюдение точных разметок.
Нарожники или ноги короткой длины. В верхней стороне не допускается их контакт с коньком. Место их соединения – диагональные стропила Чем ниже позиция нарожника, тем он короче.
Затяжка . Это перемычка из бруса. Она позиционируется между стандартным стропильным дуэтом.
Ригель. Это затяжка, устроенная в верхней зоне кровли, прямо под коньком.
Балки перекрытия. Это затяжки, монтируемые внизу, в основании стропил.
Стойка. Это брус вертикального положения. Он служит опорой коньку, распределяет массу кровли на несущие элементы. Если нужно сделать мансардную зону просторнее, стойки можно сосредоточить посередине стропил.
Подкос . Это опоры, закрепляемые в перпендикулярной позиции к стропилам. Они уберегают их от провисания. Подкос крайне необходим, если скаты крыши достигают в длину 4,5 – 5 м.
Шпренгель.
Это устройство для поддержки диагональных стропил. Шпренгель образуют две балки. Одна монтирует две части мауэрлата. Вторая с упором заходит в первую и так же в одно ДС.
Расчеты, чертежи, проекты
Перед созданием вальмовой крыши необходимо скрупулёзно рассчитать составляющие её конструкции. Как правильно это сделать? Перед расчётами создаётся схема перекрываемого здания со всеми параметрами. Затем, применяя несложные формулы на базисе теоремы Пифагора, можно вычислять:
Схема с параметрами:
- Значение высоты конька. Данные здесь таковы: h = b x tgα/2. Здесь b – это длина конструкции между стропилами с торцевой плоскости. А a – это угол позиции скатов.
- Длину стандартных стропил. Данные: e = b / 2 x cosα. Здесь b – та же длина, а – тот же угол, е – длина стандартных стропил.
- Площадь скатов. Данные: S = 2ea. Здесь S – общая площадь поверхности скатов, е – тот же параметр из п.2, а – длина между стропилами по длине строения.
Длина ДС:
Вальмовая крыша с параметрами:
Эти схемы помогают вычислить длину указанных стропил лишь с наличием данных о параметрах стандартных стропил.
Нужный шаг между стропильными тандемами тоже часто находят в справочниках, опираясь на породу и толщину рабочего материала (дерева) и длину скатов. Результаты расчётов отражаются в чертеже. По нему далее делаем разметку кровли.
Еще очень удобно произвести вышеуказанные расчеты на калькуляторе.
Монтаж мауэрлата
Мауэрлатом называют основу для установки крыши. Он нужен для распределения массы крыши по всем несущим элементам. Он обычно создаётся из деревянного бруса, причём применяется дерево твёрдых пород. Чем больше масса крыши и сложнее её конфигурация, тем больше получается сечение мауэрлата. Как правило, мастера задействуют сосновый брус с минимальными параметрами 15 х 15 см.
Установка мауэрлата проходит перед постройкой дома. Как сделать:
- Работа с брусом. Он отмеряется, отпиливается на нужную длину. В угловых участках мауэрлат крепится между собой методом «в лапу». Для выпиливания паза под крепёж делается разметка.
- На последней линии кладки создаётся досочная опалубка. Она заполняется вязким бетоном. В него внедряются металлические шпили для крепежа необходимого бруса.
- После затвердевания бетона между ним и мауэрлатом устраивается гидрозащитный слой. Здесь можно применить битумную мастику или рубероид.
- Следует обработка бруса защитными средствами. Нужны антисептики и антипирен мощного проникновения, а также влагозащитный лак.
- В мауэрлате размечаются и создаются дырочки под металлические шпили. Для разметки сгодится маркер. Для создания – дрель.
- Брус насаживается на эти шпили и мощно закрепляется болтами анкерного типа.
Стадии возведения
Здесь крайне необходимо следовать инструкции и технологии. Стадии работ таковы:
- Ставятся затяжки. Ими служат балки перекрытия. Их требуется хотя бы две. На них ставятся стойки. Специалисты поверх них устраивают дощатый настил. Так стропильная сеть возводится удобнее и безопаснее.
- Присоединение стоек к затяжкам. Стоек можно задействовать больше. Но излишняя масса для конструкции нужна лишь при особой надобности. Пока сеть не устойчива, стойки на некоторое время фиксируются вертикальными подкосами.
Схема
пошагово
:
Для создания вальмовой крыши обычно задействуется мягкая кровля. Ею легче покрывать скаты со сложной конфигурацией. Для такой кровли готовится сплошная обрешётка из пластов влагоустойчивой фанеры.
- Для фиксации кровельного материала на обрешётке применяется особый крепёж. Его состав: сталь-нержавейка с каучуковой шляпой. Метод позиционирования листов – внахлёст 10-15 см.Так создаётся оборона от попадания влаги. Чем круче скат, тем больше нужно следовать этому методу.
- После укладки кровли крыша утепляется изнутри. В ней можно создать окна, водосток и даже дымоход.
Для беседки
Вальмовая крыша – идеальный вариант для частных домов. Её грамотное создание невозможно без особых навыков, расчётов, трудолюбия и терпения.
Вальмовые крыши можно создавать и на более маленьких строениях, например – беседках. Но для такой крыши походят лишь беседки следующих типов:
- Квадратной формы. Здесь крыша составлена из четырёх скатов – треугольников одинаковых размеров. Они соединяются в одной точке. Конёк не создаётся. Схема:
- Прямоугольной формы. Крышу образуют два ската – трапеции и два ската – треугольника. Вверху – конёк. Он следует вдоль длинной плоскости прямоугольника. Фото:
Обязательные стройматериалы
Вальмовую крышу строим из следующих материалов:
- Деревянный брус. Походящие параметры: 10х10 см или 15х15 см. Из него формируется мауэрлат, а также вертикальные стойки и затяжки.
- Доски. Нужное сечение: 5х 5 см и 10х15 см. Из них образуются стропилы. Для диагональных стропил нужны доски большей длины и толщины. Поэтому популярен вариант со сдвоенными досками.
- . Необходимые размеры: 3х10 см или 4х10 см. На них монтируется обрешётка.
- Рейки. Параметры: 3х3. Они послужат контр-обрешёткой.
- Ветровая доска.
- Доска для карниза.
Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками, антипиренами.
Конструкция стропильной сети
Схема:
Создание вальмовой крыши для беседки также невозможно без стадии чертежей и расчётов. Рассчитываются:
- угол наклона скатов;
- высота конька;
- нагрузка (чтобы определиться с сечениями стропил).
На основе расчётных данных делается чертёж. В нём отражены параметры и взаимное расположение составляющих стропильной сети. У неё много аналогий со стропильной сетью для покрытия дома. Как видно из схемы, здесь практически такой же состав. Есть только некоторые нюансы:
- Опора и распределение массы крыши – это функция верхней обвязки.
- Шаг между стандартными стропилами , которые верхом опираются на коньковый прогон, а низом – на основу (мауэрлат), таков: 60 – 120 см.
- Нарожники , образующие скат, ставятся с шагом 60-80 см.
- Нет необходимости в опалубке и её бетонировании .
Стропильная система вальмовой крыши и эркера от Антона Вебера:
Стадии воздвижения вальмовой крыши на беседку
Беседка с вальмовой крышей возводится по следующим правилам:
- Усиливается верхняя обвязка беседочного каркаса. Здесь нужна доска. Можно действовать и в два слоя. Доски можно накладывать друг на друга внахлёст. Вдоль самой длинной стороны конструкции к обвязке монтируется балка-затяжка. Крепёж здесь – металлические уголки.
- От середины этой затяжки нужно отступать по полметра. На эту дистанцию ставятся две метровые стойки. Их вертикальность поддерживается временными подкосами. Их верхушки потом скрепляются коньковым прогоном.
- Установка стандартных стропил. При условии прогона в 1 м требуется монтировать пару стропил с каждой стороны, по краям прогона. Между ними получится тоже метровый интервал.
- Стелется обрешётка. Она должна быть сплошной. Она приколачивается на гвозди.
- Раскраивается кровельный материал. Он крепится оцинкованными крепежами (саморезами). Стыки покрываются герметиком.
Далее предложен пример грамотно устроенной вальмовой крыши на беседке:
Как создать проект
О создании проекта вальмовой крыши для бани в программе SketchUp рассказывает автор блога «Каркасная баня в деревне своими руками!»
(четырехскатная, шатровая) крыша — один из вариантов конструкции, когда на месте фронтонов сооружаются дополнительные скаты.
Тем не менее, вальмовые конструкции распространены широко , особенно в районах с частой сменой направления ветра.
Получается крыша, со всех сторон имеющая наклонные плоскости, что создает массу выгодных позиций :
- Отсутствие фронтонов делает нагрузку на фундамент меньше, кроме того, она распределяется абсолютно равномерно.
- Ветровая нагрузка на скат значительно ниже, чем на вертикальную плоскость.
- Затраты на отделку фронтонов исключаются из общей ремонтной сметы.
- В декоративном отношении вальмовая крыша выглядит более цельной, собранной.
Недостатком такой конструкции являются :
- Повышенная сложность конструкции стропильной системы.
- Больший расход , что создает дополнительные опасные участки возможных протечек.
- Присутствие распирающих нагрузок на несущие стены, вызывающие необходимость связки нижних оснований скатов.
Основная особенность конструкции стропильной системы шатрового типа является наличие диагональных ребер , связывающих угловые точки кровли с коньковым брусом, который имеет меньшую длину, чем вся крыша (классическая шатровая крыша конька вовсе не имеет, ребра сходятся в одной точке).
В стропильной системе эти ребра называются угловыми, или диагональными. Их наличие требует установки как полноценных стропил , идущих от к основанию — мауэрлату, так и укороченных элементов — нарожников, соединяющих основание и диагональные стропила.
Схема шатровой крыши
Четырехскатная крыша: элементы стропильной системы
Элементы стропильной системы вальмового типа имеют более многочисленный состав, чем при двухскатной конструкции. Стропильная система состоит из таких частей:
- Мауэрлат . Брус, уложенный по периметру несущих стен и являющийся основанием для всей стропильной системы.
- Лежень . Горизонтальный брус того же сечения, что и мауэрлат, расположенный по продольной оси крыши и служащий опорой для стоек прогона. Между перекрытием и лежнем обязателен слой .
- Шпренгель . Элемент, связывающий и усиливающий угловые соединения брусьев мауэрлата. Делается из того же бруса, что и мауэрлат и устанавливается диагонально к нему.
- Затяжка . Связующие элементы, соединяющие параллельные брусья мауэрлата по длинной стороне. Снимают распирающую нагрузку с несущих стен.
- Стойка . Вертикальный элемент, опирающийся на затяжку и поддерживающий коньковый брус.
- Прогон . Коньковый брус.
- Диагональное (угловое, накосное) стропило . Соединяет углы мауэрлата с концами прогона, образуя ребра — места соединения плоскостей кровли.
- Стропила . Наклонные элементы, опирающиеся на мауэрлат снизу и на прогон сверху.
- Нарожники . Это те элементы, которые опираются сверху на диагональные ребра. По сути, это стропила, обрезанные по длине, необходимой в данной точке.
- Подкосы . Усиливающие элементы, распорки, расположенные перпендикулярно стропилам и опирающиеся под углом на затяжки.
Конструкции всех элементов могут иметь отклонения от общепринятой схемы из-за необходимости, вызываемой особенностями проекта данного строения, но схема в целом состоит практически всегда из названных деталей и каких-то радикальных изменений не имеет.
Стропильная система вальмовой крыши: схема и фото ниже.
Схема стропильной системы
Фото стропильной системы
Диагональные стропильные ноги
Элементы стропильной системы, образующие ребра соединения плоскостей скатов, называются диагональными (накосными, угловыми) стропильными ногами.
Строго говоря, диагональные и накосные — не совсем идентичные элементы , поскольку первые крепятся снаружи углов мауэрлата, а вторые — изнутри.
В остальном все свойства одинаковы.
Угловые элементы имеют определенные особенности :
- Длина диагональных стропильных ног значительно превышает длину прямых стропил.
- Диагональные стропильные ноги служат опорой для нарожников по обе стороны соединяемых плоскостей.
Наличие таких особенностей создает повышенную — примерно в полтора раза — нагрузку на накосные стропила по сравнению с обычными. Длина их превышает обычную длину досок , из которых делаются стропила, поэтому для изготовления накосных доски сплачивают — соединяют по пласти в два слоя.
Таким образом решаются сразу несколько проблем :
- Можно делать балки любой нужной длины.
- Возможность использовать один модульный размер материала.
Под диагональное стропило необходимо установить одну или две опоры (в зависимости от длины), причем точка расположения опоры находится не посередине, как казалось бы на первый взгляд, а на расстоянии одной трети-четверти всей длины накосного стропила, считая от верхней точки, поскольку именно в этом участке находится место наибольших напряжений .
Диагональные стропильные ноги
Опоры для диагональных стропил
В качестве опоры для диагональных стропил могут применяться либо подкосы, либо вертикальные стойки из бруса или спаренных досок. Стойка может опираться прямо на перекрытие , через слой гидроизоляции и деревянную подкладку.
Для этого требуется достаточная жесткость и прочность перекрытия. Если таких условий не имеется, то используется подкос, опирающийся на лежень и поддерживающий накосное стропило в заданной точке.
Угол наклона подкоса в данном случае роли не играет , главное — точка соединения, т.е. место сосредоточение нагрузки. При длине накосного стропила до 7,5 м достаточно подкоса от верхней точки максимальной нагрузки, а при длине более 9 м требуется дополнительная стойка в нижней части.
Это может быть либо опора на перекрытие, если оно позволяет, либо опора на шпренгель — т.н. шпренгельная ферма — стойка, укрепленная распорками по бокам.
Опоры для диагональных стропил
Устройство нарожников
В нижней части нарожники — те же стропила, имеют полностью аналогичный способ крепления к мауэрлату , тот же шаг установки. Монтируются строго под прямым углом к основанию , верхняя часть — к угловой стропильной ноге.
Крепление производится минимум на два гвоздя или иных элемента . Верхняя часть нарожника отрезается под нужным углом к горизонту и к диагональному стропилу, для обеспечения более плотного примыкания и гарантии устойчивости к нагрузкам.
Устройство нарожников
Вальмовая крыша над эркером
Эркер — солидно выглядящее и украшающее здание сооружение , представляющее собой небольшую пристройку, выступ в стене, выполняющее, в основном, декоративные функции. Участок крыши над эркером может представлять собой конструкцию любого типа, но чаще всего используется вариант, наиболее подходящий для формы и сечения эркера.
Вальмовая крыша над эркером может иметь примыкающую форму, т.е. являться половинкой вальмовой крыши, комплексом из трех плоскостей. Как вариант, может быть доминирующий купол над эркером, возвышающийся над основной кровлей.
В любом случае, возведение такой конструкции — сложная задача , причем сложность не в техническом смысле, а в проектно-расчетных работах. Сочетание нескольких плоскостей в один ансамбль — проблема комплексная, требующая точных и аккуратной вдумчивой работы.
ВНИМАНИЕ!
Отсутствие опыта в сочетании со спешкой может стать причиной возникновения нестыковок или просчетов, ведущих к нарушениям герметичности кровли и снижению прочности конструкции.
Имеются важные моменты, играющие существенную роль — например, угол наклона скатов эркера должен соответствовать углу наклона основной кровли, длина кобылок также должна гармонировать со всеми свесами крыши .
Основная особенность — сочетание вальмовых элементов с ендовными, поэтому возведение основной стропильной системы должно вестись параллельно или до эркерной , чтобы избежать нежелательных расхождений в геометрии системы.
Вальмовая крыша над эркером
Пошаговая инструкция по монтажу вальмовой стропильной системы
Описание начнется с момента укладки мауэрлата, все предыдущие операции считаются завершенными, перекрытие полностью готово.
Также завершены все расчетные и проектировочные работы.
Имеется подготовленный (высушенный) материал — брус и обрезная доска из хвойных пород, как наиболее подходящих для возведения стропильной системы по всем показателям.
Для правильного монтажа элементов стропильной системы необходимо запастись соединительными элементами , позволяющими некоторое перемещение деталей по отношению друг к другу.
Это необходимо для компенсации усадочных процессов стен, фундамента и самой системы. Особенно важно это для некоторых несущих элементов, опирающихся на мауэрлат .
Подвижки основания при неподвижных соединениях основных узлов могут привести к ослаблению соединений и образованию протечек.
Рассмотрим этапы сооружения вальмовой стропильной системы:
- Монтаж мауэрлата . Брус укладывается на гидроизолированное основание, закрепляется шпильками. При необходимости отрезки соединяются по длине «вполдерева», с усилением соединений гвоздями. Сразу же монтируются затяжки.
- Углы мауэрлата усиливаются шпренгелям и.
- Монтаж лежня . Один или два (в зависимости от проекта) лежня укладываются на гидроизолированное основание.
- Устанавливаются стойки , на которые крепится прогон. Таким образом создается несущий скелет стропильной системы.
- Производится установка диагональных стропильных ног . Сразу же, в зависимости от длины, монтируются подкосы и (или) стойки.
- Монтируются стропила согласно проектных данных . Тут же подгоняются по длине/углу и устанавливаются нарожники. Все элементы по необходимости усиливаются подкосами.
- Стропила в местах крепления к основе и к прогону дополнительно усиливаются скобами , деревянными брусками и прочими крепежными элементами.
Собственно, монтаж стропильной системы на этом этапе завершается. Дальнейшие работы заключаются в создании кровельного пирога, сооружении обрешетки, настиле кровли и т.д.
Следует учесть невозможность полного и подробного освещения всех нюансов и мелочей , от которых зависит качественное и надежное сооружения стропильной системы, поскольку их много и все они достойны отдельного рассмотрения. Тем не менее, общая последовательность отражена достаточно подробно.
Создание вальмовой стропильной системы — процесс не столько сложный, сколько ответственный и опасный тем, что ошибки, допущенные на ранних стадиях, становятся заметны гораздо позже .
Поэтому очень важно перед началом работ составить подробный план работ , обеспечить полное соответствие проекту и все делать как можно более аккуратно. Вся держится на соединениях деревянных деталей, поэтому желательно обладать опытом и навыками работы с деревом.
Без обладания этими познаниями лучше обратиться за помощью к специалистам, так как ответственность стропильной системы за сохранность функциональных качеств всего здания слишком велика.
Вальмовая крыша: чертеж стропильной системы ниже.
Чертеж стропильной системы
Полезное видео
В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе вальмовой крыши:
Вконтакте
Вальмовая крыша является одной из разновидностей четырехскатных кровельных конструкций. По сложности обустройства вальмовые крыши превосходят классические и двухскатные кровли, — разместить на доме четыре ската, в точности согласованных между собой и состыкованных под одинаковыми углами не очень просто. Но при большом желании даже самые трудновыполнимые мероприятия становятся понятными и простыми. Ознакомьтесь с руководством и приступайте.
У четырехскатной кровельной системы есть ряд отличительных особенностей. Так, вальмовая крыша включает в свой состав пару длинных скатов, имеющих выраженную трапециевидную форму, а также пару коротких скатов, выполненных в виде наклонных треугольников.
Основные сложности при обустройстве традиционной вальмовой крыши возникают на стадии возведения стропильной конструкции, состоящей одновременно из накосных, рядовых и нарожных стропил.
Вальмовые кровли отлично противостоят ветровым нагрузкам и в целом имеют высокие эксплуатационные характеристики. Чтобы готовая крыша служила максимально долго и качественно, на стадии проектирования необходимо решить ряд важных вопросов, а именно:
- выбрать оптимальный материал для обустройства кровельной конструкции;
- определить интенсивность осадков, характерную для региона строительства;
- установить средние и максимальные показатели ветровых нагрузок.
С учетом приведенных выше показателей вы сможете рассчитать оптимальные значения углов наклона скатов и высоты кровельной конструкции.
Для выполнения расчетов и составления проекта вы можете обратиться к специалисту либо же найти подходящий проект в одном из множества открытых источников. При наличии должных навыков с упомянутыми мероприятиями можно справиться собственноручно.
Рассматриваемая крыша, как уже отмечалось, имеет очень интересную конструкцию. И если большие скаты можно увидеть практически на всех крышах, то короткие скаты делают рассматриваемую систему поистине уникальной.
Конструкция кровельной системы такова, что скаты не перекрывают площадь дома по длине и оставшееся свободное место заполняется двумя короткими вальмами.
При самостоятельном составлении схемы вальмовой кровельной конструкции вам нужно будет использовать разметочную рейку и таблицы Пифагора.
Важно, чтобы проект крыши был максимально точным – только так вы сможете самостоятельно сделать правильные надрезы из стропильных элементов и установить все компоненты системы собственноручно.
Что нужно знать до начала работы?
Чтобы система в полной мере соответствовала всем выдвигаемым требованиям, запомните следующие рекомендации:
- промежуточные компоненты стропильной системы вальмовой кровли являются более крутыми, если сравнивать их с угловыми деталями, поэтому применяемые для обустройства промежуточных элементов доски должны иметь размер не меньше 5х15 см;
- крепление коротких элементов выполняется к угловым стропильным компонентам, а не к доске конька. Промежуточные доски нужно закреплять с таким же уклоном, как и короткие брусья;
- коньковую систему кровли и стропильные элементы нужно делать из одного и того же материала;
- промежуточные стропильные ноги фиксируются по краям доски конька. Они одновременно должны стыковаться с верхним концом обвязки и с коньковой доской;
- стропильные элементы и коньковый брус должны быть равнозначной толщины. Только при соблюдении этого правила можно рассчитывать на надежность и прочность кровельной системы. Если какие-либо стропила будут более тонкими, через время каркас кровли деформируется и целостность системы серьезно нарушится;
- вальмовая кровельная система может быть почти любой высоты. Однако при обустройстве чересчур низкой кровли необходимо использовать дополнительные опоры;
- для обеспечения максимально длительного срока эксплуатации вальмовой крыши для ее обустройства необходимо использовать тщательно высушенный и качественный брус хвойных пород. Перед сборкой конструкции все деревянные компоненты подлежат обязательной обработке антисептической пропиткой.
Руководство по возведению вальмовой кровли
Приступайте к обустройству крыши. Начните с создания разметки строительного объекта.
Разметка
Грамотно выполненная разметка, правильный чертеж и максимально достоверные расчеты – вот три основополагающих фактора успешного строительства. Разметку выполняйте в соответствии с чертежами. Придерживайтесь следующей последовательности.
Первый шаг. Разметьте ось по высшей обвязке с торцевой стороны здания;
Второй шаг. Рассчитайте 50% толщины конька и установите место размещения первого элемента системы стропил.
Третий шаг . Приложите один край замерной рейки к отмеченной ранее линии. Второй конец разместите по линии боковой стенки. Так вы установите точку размещения промежуточного стропильного элемента.
Четвертый шаг. Определите длину стропильного свеса. Для этого разместите брус одним краем на наружный угол стенки, а другим установите его на кровельный свес.
Пятый шаг. Вычислите следующий компонент центральных стропил. Переместите рейку к краю боковой стенки и наметьте место крепления стропила. Элемент будет находиться между верхней кровельной обвязкой и боковой стенкой.
Повторите действия для оставшихся трех углов. Так вы узнаете, где в будущем будут устанавливаться промежуточные стропильные ноги и торцы конька.
Расчет
Первый шаг. Возьмите разметочную рейку и определите значение горизонтальной проекции промежуточного стропильного элемента. В соответствии со стандартизированной документацией найдите подходящий для вашей ситуации наклон кровли и умножьте определенные значения.
Второй шаг. Замерьте длину стропила. Делайте это от выборки на коньке крыши к выборке на месте фиксации опоры. Замер ведите по нижней линии.
Третий шаг. Аналогичным образом определите длину свеса. Для этого умножьте значение горизонтальной проекции на соответствующий поправочный коэффициент. Можете воспользоваться положением теоремы Пифагора, известной еще со школьных времен: c2=a2+b2. В рассматриваемой ситуации а – это вертикальная проекция, а b, соответственно, горизонтальная проекция.
Четвертый шаг. Переходите к расчетам угловых компонентов. С одной стороны стропильных ног присутствуют косые срезы, за счет которых обеспечивается надежная фиксация элементов к коньку кровли. Непосредственно у конька имеется подрез со специальным двойным скосом, применяемый для крепления угловых компонентов.
Угловые стропильные ноги рассчитываются в следующем порядке:
- от любого угла дома отмеряется длина стропильного элемента;
- устанавливается проекция, равная квадратам длины проекций используемых центральных стропильных ног, умноженным друг на друга;
- полученное значение умножается на поправочный коэффициент, что позволяет определить длину угловой стропильной ноги.
Установка стропил
Первый шаг. Приступайте к монтажу вертикальных стоек, за счет которых будет поддерживаться коньковый брус. Крепите элементы к центральной балке при помощи системы укосов.
Второй шаг. Установите диагональные стропила. Все элементы должны иметь одинаковую длину. В случае со свесами кровли показатель будет варьироваться от 500 до 700 мм. Уделяйте особое внимание правильности стыковки вальмы, диагональных стропильных элементов и конька.
Третий шаг. Установите накосные стропила, а после – рядовые стропила с шагом порядка 600 мм. Рядовые стропила крепите к мауэрлату и коньковому брусу по методу врубки. Для усиления фиксации используйте ригели и стяжки.
Важно, чтобы рядовые стропила не контактировали со шпильками, за счет которых выполнено крепление мауэрлат к стенам дома.
Четвертый шаг. Прикрепите к каждой стороне диагональных планок нарожники, за счет которых накосные стропила будут связываться с мауэрлатом.
Как рядовые стропильные элементы, так и нарожники должны быть смонтированы строго перпендикулярно к коньку.
Усиление стропильной конструкции
При выборе метода усиления стропил ориентируйтесь, прежде всего, на размеры здания. Среди самых популярных методов усиления нужно выделить следующие варианты:
- на углах кровли фиксируются шпренгели со специальной стойкой, выполняющей функции опоры для диагонального стропильного элемента. Шпренгелем в данной ситуации является брус, который вам надо перекинуть между двумя угловыми плечами опорного мауэрлата. В случае если установку шпренгеля приходится выполнять на большом расстоянии от упомянутого угла, профессионалы рекомендуют установить надежную шпренгельную ферму;
- по железобетонному перекрытию либо же по затяжке набиваются стойки. Они будут выполнять функцию т.н. «полки», подпирающей стропильные элементы посередине;
- в случае если диагональные стропильные элементы имеют слишком большую длину, вместо одного бруса следует применять сдвоенные балки.
Вентиляция
Для устройства необходимого уровня вентилирования подкровельного пространства сделайте в ветрозащитной пленке отверстие для входа воздуха. Его необходимо размещать сверху, ближе к кровельному коньку.
Если ветровая подшивка делается из древесины, достаточно просто закрепить доски с зазором в 2-3 мм. В случае же если для изготовления подшивки используются пластиковые изделия, предварительно элементы нужно подвергнуть перфорации.
Если ветровая подшивка кровли уже собрана, можете вмонтировать в нее обыкновенные вентиляционные решетки. Стандартный диаметр таких решеток составляет 50 мм. Сеточка изделия может иметь любой цвет. Решетки размещайте по всей длине ветровой с шагом порядка 800 мм.
В завершение вам остается лишь уложить утеплитель, обустроить гидроизоляционный слой, набить доски обрешетки и смонтировать выбранное финишное покрытие.
Теперь вам известны основные особенности и порядок самостоятельного обустройства вальмовой крыши. Работу вряд ли можно назвать слишком легкой, но используя полученные знания на практике, вы сможете справиться с выполнением всех сопутствующих мероприятий своими руками.
Удачной работы!
Видео – Вальмовая крыша своими руками
Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.
Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:
- Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
- Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
- Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
- Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.
Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.
Устройство стропильной системы
Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.
В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.
Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.
Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:
- Мауэрлат - основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
- Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
- Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
- Промежуточные стропила - соединяют конек и карниз.
- Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
- Нарожники – наиболее короткие стропила.
- Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
- Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
- Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
- Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
- Конек.
- Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
- Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
- Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.
Монтаж стропил
После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.
Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.
Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:
- Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
- Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
- После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
- Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
- На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
- Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
- Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.
Начиная работу необходимо все поэтапно сверять и перепроверять. Только так можно уберечь себя от ошибок и в итоге добиться максимально прочной конструкции.
Виды стропил вальмовой крыши
Опоры крыши вальмового типа делятся на два вида:
- Висячие – балки расположены на брусе потолочного перекрытия двух внешних стен без дополнительной поддержки.
- Наслонные – по верхнему краю внутренних стен располагается горизонтальный брус, к которому крепятся вертикальные опоры. Основой для торцевой части бруса являются наружные стены.
Наслонный тип опор подходит для построек с промежуточной опорной стеной или колоннами.
Данная несущая конструкция имеет больше базовых точек, поэтому сделать ее можно значительно легче.
Если здание имеет две несущие стены, устанавливается стяжка, поддерживающая стропильные ноги и распределяя нагрузку по всем вертикальным опорам.
Для вальмового типа крыши наиболее подходящей считается наслонная система, придающая большей прочности и облегчающая конструкцию кровли.
Такая модификация применяется при сооружении чердачной или мансардной крыши.
Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши
Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.
После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.
Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.
После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.
Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.
Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».
Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:
- На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
- На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.
Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.
Определение ветровой нагрузки подразумевает использование коэффициента давления ветра.
Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.
Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.
После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):
- Мауэрлат – 10*10 см.
- Затяжки и прогоны – 5*15 см.
- Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.
Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.
При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.
Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.
Узлы
Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.
Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.
Основные узлы несущей конструкции:
- коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
- узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
- узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
- совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.
Стропильная система
Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.
Стропильная система мансардной вальмовой крыши
Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.
Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.
Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:
- Мауэрлат.
- Коньковые и боковые прогоны.
- Опорные балки.
- Наслонные и висячие стропила.
- Подкосы.
- Опорные стойки.
- Диагональные стропила.
Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.
Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.
Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.
Усиление стропильной системы
Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.
Самыми распространенными способами усиления являются:
- Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
- Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
- Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
- Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.