Вальмовая крыша часто используется в архитектурных решениях загородных домов, построенных в европейском стиле. Ее конструкция не только надежна, но и весьма эстетична. Причем, принимая за основу даже самый простой ее вариант, можно разнообразить его различными элементами, которые станут для всего строения своеобразным украшением и признаком изысканности стиля.
Вальмовая крыша своими руками чертежи которой нужно подобрать или подготовить заранее, может быть выполнена и самостоятельно, но одному мастеру с таким объемом и сложностью работ явно не справиться.
Что такое вальмовая крыша?
Самая распространенная простая схема вальмового типа крыши состоит из четырех скатов, два из которых имеют форму треугольника — их и называют «вальмами». Они располагаются по торцам здания и соединяют конек с карнизом. Две фронтальных плоскости в форме трапеции имеют большую площадь и скат, который также располагается от конька и до карниза.
Нужно отметить, что бывают полувальмовые крыши — их еще относят к голландскому виду. В этом случае при строительстве карнизы торцевых скатов располагают намного выше фронтальных. Монтаж такой крыши, как правило, производят в тех случаях, когда в ее мансардном пространстве устраивают жилое помещение.
Основы конструкции вальмовой крыши
Традиционная вальмовая система состоит из определенных узлов и элементов, которые монтируются всегда одинаково и являются основой для более сложных крыш этого вида. На данном рисунке представлена именно такая конструкция, включающая в себя следующие детали:
1 — Угловое стропило или ребро всегда располагают под меньшим углом, чем такие же, но промежуточные элементы системы. Для такой конструкции крыши, как для боковых, так и промежуточных стропил подойдут доски, имеющие сечение 50×150 мм.
2 — Короткие стропильные ноги закрепляются не на коньке, а на угловой стропильной доске. Они должны иметь такой же уклон, как и промежуточные стропила.
3 — Конек в данном случае имеет такой же размер в сечении, что и стропильные ноги.
4 — Стропила, которые сходятся и стыкуются на углах конька с трех сторон, называют центральными стропилами.
5 — Промежуточными стропилами называются ноги, соединяющие конек и обвязку, проходящую по верхней части строения, и образующие карниз.
На следующей схеме, кроме уже упомянутых, можно увидеть устройство других элементов конструкции.
- После стропил можно рассмотреть стойку, которая поддерживает конек и устанавливается на соединении двух стропил и коньковой балки. Эти элементы используются не всегда, иногда их просто заменяют другими подпорными деталями, например, в тех случаях, когда пространство под крышей должно быть свободным, если в нем планируется устроить комнату.
- Затяжка является скрепляющим стропила элементом. Чаще всего она же выполняет роль балки перекрытия.
- Кобылка монтируется к установленным стропильным ногам для увеличения свеса крыши, который станет защитой от атмосферных осадков для промежутка под крышей и верхней части стен.
- Ветровую балку крепят на стропила наискось с той стороны крыши, которая считается ветреной. Иногда ее устанавливают и на оба трапециевидных ската.
- Нарожник или короткая стропильная нога используется только в вальмовой конструкции и крепится к угловому стропилу.
- Мауэрлат присутствует в любой стропильной системе и представляет собой брусок, который крепится по всему периметру стен строения.
- Шпренгель — это еще одна деталь системы, придающая ей жесткость и снимающая нагрузку со стен. Его устанавливают по диагонали, относительно углов здания и закрепляют на мауэрлат.
- Подкосы устанавливают под разным углом к стропильным ногам, в зависимости от того, будет ли задействована мансарда для создания дополнительной комнаты.
- Ребро, диагональные или боковые стропила, могут быть установлены, как с одной торцевой стороны крыши или с двух ее стороны, в зависимости от задуманной конструкции.
- Прогонами в данном случае называют расстояние между креплением стропил к коньковой балке — оно будет зависеть от веса выбранного материала кровли и предполагаемой снеговой нагрузки в местности постройки.
Этапы работы по монтажу вальмовой крыши
Если для крыши дома выбрана вальмовая конструкция, то работу над ней нужно вести в строгой последовательности:
- Любой проект начинается с составления схемы стропильной системы.
- Следующим шагом идет расчет всех параметров, которые будут зависеть от ширины расстояния между стен дома и наличия внутри строения капитальных перегородок.
- Далее, согласно расчетам, приобретаются необходимые материалы и подготавливаются нужные для работы инструменты.
- Затем следует подготовка к обвязке стен для установки стропильной системы — настил гидроизоляционного материала.
- Выполняется разметка стен под монтаж стропильной системы.
- Самый важный этап — установка всей системы в соответствии с проектом.
- Завершающая стадия — устройство кровли.
Подготовка схемы крыши
Схема крыши может быть разной — это будет зависеть от фантазии и возможностей владельца дома, а также от расположения стен постройки. При составлении схемы нужно учесть и то, что чем сложнее будет конструкция крыши, тем больше материала для нее понадобится, а также дольше будет длиться монтаж системы.
Если конструкция будет очень сложной, то лучшим вариантом будет обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут правильно рассчитать толщину и количество необходимых для надежности системы элементов. Конечно, на составление такого проекта уйдет какое-то время и будут потрачены определенные финансовые средства, но лучше воспользоваться разработкой специалистов, чем действовать наугад и получить ненадежную конструкцию.
Расчет параметров системы
Если же принято решение положиться на собственные силы, то, производя расчеты, нужно учесть следующие факторы:
- Надежность несущих стен и фундамента строения, над которым будет возводиться крыша.
- Тип стропильной системы (наслонная или навесная).
- Размер сечения стропил и брусков для других элементов системы.
- Угол наклона скатов и расстояние прогона между стропил.
- Размеры таких элементов, как выступы и проемы для дымоотводных труб, вентиляции, окон.
Для расчета точных пропорций конструкции можно воспользоваться специально разработанными для этого формулами, которые позволят сделать крышу надежной и прочной. Обозначение параметров в формулах:
S — общая площадь скатов крыши;
h — высота системы от перекрытия до потолка;
d — длина боковых или диагональных стропильных ног;
e — длина промежуточных стропил;
a — расстояние между стропилами по длине здания;
α — угол наклона ската;
b — расстояние между стропилами с торцевой вальмовой стороны.
Формулы для расчетов устройства простой вальмовой крыши, выглядят следующим образом:
- Высота конька:
- Длина промежуточных фронтальных стропил:
- Длина торцевых, вальмовых стропил:
- Площадь скатов крыши:
Рассчитав основные параметры системы, можно, опираясь на них, приобретать материалы для постройки.
Материалы для возведения крыши
Для монтажа стропильной системы понадобится не только хорошо просушенная качественная древесина, но и металлические крепления, а также кровельные гвозди, саморезы и анкерные болты.
- Из металлических элементов нужно будет приобрести уголки и крепления различной конфигурации, которые помогут сделать конструкцию более надежной и крепкой.
Одним из них является скользящее крепление. Его устанавливают в нижней части стропил, закрепляя их таким образом к мауэрлату. Установив его, можно исключить риск деформации системы крыши при усадке несущих стен.
Еще одним давно применяемым креплением являются скобы. Ими соединяют разные детали системы, например, стропила и балки перекрытия или мауэрлат, если крыша возводится, например, на здании, которое уже давно дало усадку.
- Для изготовления деревянных элементов понадобится:
— для укладки мауэрлата нужен будет брус, имеющий сечение 100×150 мм;
— стропила и конек изготавливают из бруса сечением 50×150 мм. Строители, занимающиеся возведением стропильных систем, рекомендуют производить монтаж всей системы из бруса или досок, имеющих одинаковое сечение — это дает гарантию прочности и надежности постройки;
— сверху системы стропил набивается обрешетка из досок, сечение которых должно составлять 25×150 мм.
Выбирая древесину для системы стропил, можно опираться на составленную специально для этого таблицу. В ней приведены допустимая длина стропил (в метрах) из хвойной древесины (лиственница, ель, кедр, сосна), в зависимости от ее качества, сечения бруса и средней величины снеговой нагрузки в данном регионе.
| Сорт | Сечение | Расстояние между стропилами в мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | 300 | 400 | 600 | 300 | 400 | 600 | |
| Снеговая нагрузка | 1,0 кРа | 1,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 38×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 38×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 38×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 38×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 38×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 38×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 38×235 | 8.22 | 7.47 | 6.38 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 38×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 38×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 38×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 38×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 38×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 38×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| Снеговая нагрузка | 2,0 кРа | 2,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 38×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 38×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 38×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 38×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 38×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 38×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 38×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 38×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 38×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 38×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 38×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 38×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 38×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 |
- Кроме этого, необходимо будет купить кровельный материал, утеплитель и пленку пароизоляции, которая настилается на стропила под обрешетку. В качестве кровельного материала для вальмовой конструкции крыши традиционно выбирают мягкое покрытие — его легче закреплять на сложной конфигурации такой стропильной системы. Под такую кровлю будет необходимо сделать настил из фанеры.
- Также нужно приобрести антисептический состав для обработки дерева перед началом монтажа.
- Возможно, понадобится стальная проволока диаметром в 4 мм, для закрепления некоторых элементов в несущей стене.
Цены на различные виды бруса
Брус
Инструменты для работы
Заранее нужно подготовить не только все необходимые материалы, но и инструменты, так как без них работу провести не удастся. Для установки стропильной системы понадобятся:
- Молоток, желательно с гвоздодером.
- Шуруповерт на электрической зарядке.
- Киянка – резиновый или деревянный молоток. Он бывает необходим для некоторых операций по выравниванию и подгонке деревянных элементов.
- Деревянная рейка длиной в 1,5—1,7 м для выведения отдельных узлов на один уровень.
- Маркер или карандаш для отметок.
- Электролобзик, ножовка и электропила.
- Уровень строительный, отвес.
- Рулетка и линейка.
- Стамеска для выдалбливания пазов.
- Рубанок — лучше иметь и обычный, и электрический вариант, так как на высоте удобнее работать обычным инструментом, а большие плоскости можно обрабатывать внизу с помощью электрического.
Проведение монтажных работ
На рисунке показана упрощенная схема вальмовой крыши, на которую можно ориентироваться при монтаже системы.
Работа производится поэтапно и безо всякой спешки, с тщательным продумыванием каждого шага, так как конструкция вальмовой крыши достаточно сложна.
Первым шагом необходимо подготовить провести подготовку древесины, обработав ее антисептическим раствором и хорошо высушив. Когда материал будет готов, можно приступать к монтажу системы.
- Монтаж системы начинают с установки и закрепления мауэрлата по периметру несущих стен. Он должен укладываться на слой гидроизоляционного материала.
- После установки мауэрлата на нем производится разметка, согласно ранее произведенным вычислениям. Чтобы разметка была максимально точной и заметной, используются яркие маркеры или же в определенных местах вбиваются маячки.
Очень важно, чтобы размеченные на одной стене расстояния, были идентичны разметке на противоположной стене, иначе балки перекрытия и остальные элементы будут уложены неровно.
- Далее, укладываются балки перекрытия. Они могут монтироваться на стены рядом с мауэрлатом или же на закрепленный брус ниже поверхности стены.
- Затем мауэрлат скрепляется затяжками, которые способствует снятию нагрузки с несущих стен.
- После того как уложены балки перекрытия, опытные мастера советуют накрыть их настилом из досок, не закрепляя их к балкам. Подобный настил нужен для комфортной и безопасной работы.
- Следующим этапом станет установка стоек. Их закрепляют на затяжки или балки перекрытия.
- Стойки скрепляются сверху коньковой балкой, и к ней же крепятся стропильные центральные ноги с торцевых вальмовых сторон крыши.
- Далее, размечаются и прикручиваются промежуточные стропила с фронтальных скатов крыши.
- Затем следуют диагональные стропила, которые соединяют конек и углы здания. При необходимости под них устанавливают дополнительные стойки.
- На диагональные стропила, закрепляются нарожники или короткие стропила. Их устанавливают на таком же расстоянии между собой, как и промежуточные.
- В зависимости от конструкции, в нее могут быть встроены и другие поддерживающие или усиливающие элементы, например, подкосы или шпренгели, а также ветровая балка.
- Если стропила установлены и заканчиваются на мауэрлате, то их продлевают дополнительными элементами — «кобылками», они и создадут навес над стеной.
Настил кровельного материала
- Перед тем, как переходить к следующему шагу по монтажу необходимых для кровли элементов, нужно провести разметку расположения проемов окон, отверстий, через которые будут выведены дымоотводные и вентиляционные трубы, устроен вход в мансардное помещение или же выход на балкон. Их обрамляют дополнительными рейками, набивая их по периметру планируемых проемов.
- Затем на стропильную систему производят монтаж кровельного «пирога». Работа производится в такой последовательности:
- Сверху стропил растягивается и закрепляется пленка пароизоляции
- Далее, поверх нее на стропила прикручиваются рейки обрешетки.
- Между рейками укладывается утеплитель, который накрывают ветрозащитными материалами (например, плотной полиэтиленовой пленкой).
- Затем, следует закрепление контробрешетки.
- Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия будет выбран. Если, например, будет применена металлочерепица, то ее можно прикручивать сразу к рейкам контробрешетки. При выборе мягкой кровли под нее обязательно необходимо уложить фанерные или ОSB листы.
Сложные узлы системы вальмовой крыши
Хотелось бы заострить внимание на сложных узлах стропильной системы, по монтажу которых всегда возникает много вопросов.
- Фиксация стропильных ног к мауэрлату может осуществляться несколькими видами жестких креплений:
— с помощью металлических уголков, устанавливаемых с двух сторон стропильной ноги;
— гвоздями, вбиваемыми под углом через стропило в мауэрлат;
— специальными скобами;
— скользящими креплениями.
- Соединение стропильных ног на коньковом брусе также может быть осуществлено по-разному:
— путем накладки их друг на друга над брусом и закрепления между собой с помощью болтов;
— устройство на стропилах специальных выемок для жесткости при установке их на конек;
— подгонка стропил под выбранным углом на коньке и скрепления их деревянными или металлическими накладками с двух сторон.
- Еще одним очень сложным узлом является соединение конькового бруса со стропильными ногами. Эти элементы должны иметь надежное сопряжение и крепление, так как от этого зависит долговечность вальмовой стороны крыши.
— Коньковый брус укладывают на стойки и скрепляют их с двух сторон накладками из досок.
— Диагональные стропила выпиливают под нужным углом и закрепляют к коньковому брусу и промежуточному стропилу. Таким же образом монтируется и второе стропило, идущее на другой угол дома.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Видео: секреты конструкции вальмовой крыши
Если нет опыта по возведению такого сложного архитектурного элемента здания, как кровля, то рекомендовано воспользоваться помощью квалифицированных специалистов. Причем этот момент касается не только вальмовой конструкции крыши, но и всех остальных, так как в любом виде этого сооружения имеются свои особенности со сложными соединительными узлами.
Нужно помнить, что от надежности покрытия дома будет зависеть долгосрочность службы всего строения, поэтому к его постройке нужно отнестись с максимальной ответственностью.
Вальмовая крыша своими руками — непростая задача даже для опытных строителей. Но она вполне выполнима, если провести тщательные расчеты и правильно организовать монтаж. О нюансах, с которыми приходится сталкиваться при строительстве таких кровель, мы сегодня расскажем.
Особенности конструкции
Вальмовая крыша — сложная пространственная конструкция, которая напоминает двускатную, но усеченную по фронтонам. Два из четырех скатов трапециевидные, соединяются в коньке. Два других имеют треугольную форму и расположены по торцам здания. Эти элементы получили название вальмы от немецкого walm — скошенная крыша.
Существуют разновидности вальмовых конструкций:
- полувальмовые, где вальмы перекрывают скат не полностью, а дополнены вертикальным фронтоном либо в верхней части (голландские), либо в нижней (датские);
- шатровые — все скаты треугольные и стыкуются в одной точке.
Стропильная система вальмовой кровли состоит из большого числа элементов, разных по сечению, длине и положению в пространстве. Приступать к строительству рекомендуется только после тщательного расчета всех составляющих.
Плюсы и минусы вальмовых крыш
Несмотря на сложность возведения такие конструкции очень распространены как в Европе, так и России. Их отличают преимущества перед другими видами крыш:
- высокая прочность и жесткость;
- устойчивость к ветровым нагрузкам за счет обтекаемой формы;
- вес от кровли передается равномерно на все стены;
- не нужно строить фронтоны, их функцию выполняют вальмы;
- совместимость с различными кровельными материалами;
- возможность использовать в разных архитектурных стилях.
К недостаткам относятся:
- технически сложное строительство;
- большой расход кровельных материалов;
- приземистость, которую придают скошенные скаты;
- малый объем чердачного пространства по сравнению с двускатной кровлей таких же размеров.
Вальмовые конструкции могут комбинироваться с двускатными, шатровыми или коническими. Разнообразные эркеры, башенки, выступающие мансардные окна и другие архитектурных элементы выглядят это интересно, одновременно устраняют приземистость строения.
Проектирование вальмовой крыши
Разработка проекта производится на основе действующих нормативов — СП 17.13330.2011, СП 31-101-97, СП 20.13330.2010, СП 70.13330.2011 и других. Параметры кровли рассчитываются исходя из действующих нагрузок и известных характеристик дома — длины, ширины, толщины стен и их высоты. Изначально нужно выбрать кровельное покрытие, от которого будет зависеть тип обрешетки — сплошной под мягкое или разреженный под жесткое.
Стропильная система вальмовой крыши состоит из элементов:
- мауэрлат;
- основные стропила;
- коньковая балка, на которую опираются основные стропила;
- угловые стропила (накосные стропила, ендовая балка), где стыкуются 2 ската;
- короткие стропила — нарожники, длина их зависит от расстояния между стеной и ендовой балкой.
При расчете определяются их сечения, длина и способы крепления. Чтобы каждый раз не проделывать большую работу, для средней полосы рекомендуются оптимальные параметры типовых конструкций:
- угол наклона — 20-45%;
- длина карнизного свеса — 50-100 см;
- фронтонный выпуск — 40-70 см;
- сечение мауэрлата — 100х150, 150х150, 200х200 мм;
- стропила — 50х150, 50х200 мм;
- отношение глубины запила к ширине стропил — 1/4-1/3;
- шаг стропил — 0,6-1 м;
- обрешетка — 25х100, 40х150 мм;
- контробрешетка — 30х50 мм;
- шаг обрешетки под мягкую кровлю 10-100 мм, металлочерепицу и профнастил 300-650 мм;
- толщина теплоизоляции — 100-200 мм;
- нахлест гидроизоляции — 100-200 мм.
Принимая эти рекомендуемые значения для составляющих своей кровли, можно по геометрическим формулам найти длину всех элементов стропильной системы.
Поскольку расчет достаточно объемный, требует профессиональной подготовки и знания теоретической базы, для упрощения задачи рекомендуется использовать онлайн программы для вальмовых крыш.
Скаты и вальмы могут располагаться с одинаковым уклоном или под разными углами. Равноугольную конструкцию рассчитать гораздо проще, достаточно знаний геометрии и обычного калькулятора.
Материалы и крепеж
Монтаж 4-скатной кровли — трудоемкий процесс. Он требует удобной организации рабочего места и соблюдения техники безопасности. Все материалы должны находится в удобном доступе. Предварительно нужно провести обработку древесины от гниения и огня. Если пропитка была уже сделана, дерево имеет розоватый цвет.
Пиломатериалы
Для устройства стропильной системы используются преимущественно деревья хвойных пород — сосны, ели. Они произрастают на больших площадях и доступны по цене. К тому же хвойники обладают устойчивостью к гниению благодаря высокому содержанию природных антисептиков — эфирных смол и дубильных веществ. Это не значит, что защитной пропиткой можно пренебречь. Обработка повышает предел огнестойкости деревянных конструкций, продлевает срок их службы.
Для изготовления несущих элементов допускается применять пиломатериалы не ниже 2 сорта. Обрешетку можно сделать из обрезной доски 3 сорта, обязательно очищенной от обзола.
Крепеж
Стропильная система собирается и фиксируется врубками, а также дополнительным крепежом. Стыки усиливаются деревянными или металлическими накладками, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами, резьбовыми креплениями.
Выбор крепежа зависит от материала стен:
- В кирпичных и бетонных строениях отсутствуют большие усадочные деформации, поэтому используются жесткие соединения.
- Новые деревянные здания подвержены сильной усадке, особенно в первые полгода. Для их компенсации применяются скользящие крепления. Они позволяют деталям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.
Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, стабильно удерживают элементы узла в нужном положении. Саморезы лучше сопротивляются выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезанию.
Рекомендуемая длина нагелей — 120 мм. Для временного крепления используются гвозди 90 мм.
Как сделать вальмовую крышу своими руками: пошаговая инструкция
Монтаж можно проводить двумя способами — поэлементно или сразу целыми полуфермами, которые собираются на земле и устанавливаются поворотным методом с помощью 4-5 человек. Один такой элемент состоит из 2 стропильных ног, затяжки, 2 раскосов и подвеса.
При устройстве вальмовой крыши своими руками чаще используется 1 способ, то есть поэлементное изготовление и последовательный монтаж.
Этапы строительства:
- подготовка основания;
- монтаж мауэрлата и лежней;
- укладка балочной системы;
- установка опорной рамы с коньковым прогоном;
- крепление стропил;
- монтаж обрешетки;
- устройство гидроизоляции, теплоизоляции.
Завершаются кровельные работы укладкой декоративно-защитного покрытия.
Монтаж мауэрлата и лежней
Опорный брус, посредством которого нагрузка от кровли передается стенам, укладывается по всему периметру здания.
В кирпичных и блочных домах рекомендуется устроить монолитный армопояс, связывающий воедино кладку и равномерно распределяющий нагрузку на опоры.
В отличие от односкатных или двускатных крыш, где мауэрлат устанавливается на вмурованные шпильки, крепление бруса производится не сразу. Сначала нужно вывести все диагонали и определить место опирания стропильных ног. А шпильки этому могут помешать.
Чтобы избежать увлажнения дерева при соприкосновении с бетоном, мауэрлат укладывается на прокладку из гидроизоляции — 2 слоя рубероида, обмазку мастикой. Лежень устанавливается на внутренние несущие стены.
В деревянных и каркасных строениях мауэрлатом служит верхний венец или обвязочный брус. Он дополнительно связывается с нижними элементами стен для увеличения устойчивости верхнего пояса к боковым нагрузкам.
Устройство балочной паутины
На мауэрлат и лежни укладываются балки перекрытия верхнего этажа. При этом важно соблюсти требуемый вынос карниза. Как правило, он составляет от 0,4 до 0,8 м, но может быть и больше в зависимости от проектного решения.
На этом этапе удобно сразу подшить карниз. Доски размечаются и прикручиваются прямо с балок перекрытия. Тогда как для подшивки уже готовой крыши нужно устраивать высокие подмости или леса.
Установка рамы
Каркас из стоек и конькового прогона изготавливается из доски 50х200 мм и крепится к балкам перекрытия.
Если в крыше присутствуют эркеры, то на опору устанавливается центрирующий элемент, где будут сходится все эркерные стропила. Это существенно облегчит последующий монтаж.
Укладка стропил и нарожников
На этом этапе 2 человека крепят стропила в 2 точках — в верхней на коньковом прогоне и в нижней на мауэрлате.
Если стандартных досок длиной 6 м недостаточно, придется их сращивать. Стык лучше располагать в верхней трети, где усилия минимальные.
Далее устанавливаются угловые стропила (ендовые балки, накосные стропила). Затем нарожники основной крыши и вальм. Если скат пологий, сечение досок нужно увеличить.
Углы примыкания стропил размечаются с помощью угольника Свенсона и запиливаются. Когда основные стропила и нарожники уложены, можно приступать к монтажу стропил для эркеров.
Монтаж связей жесткости
Для придания каркасу устойчивости устанавливаются распорки, подвесы, затяжки, подпорки. Этот этап очень важен. Сечение доски для вспомогательных элементов — 50х50, 50х150, 50х200 мм в зависимости от воспринимаемой нагрузки. Если проектом предусмотрена мансарда, то затяжка будет играть роль балок перекрытия для подшивки потолка.
Обрешетка
В зависимости от выбранного кровельного материала укладываются дощатый разреженный или сплошной настил. Под металлические покрытия обрешетка дополняется контробрешеткой, чтобы организовать вентилируемый зазор и обеспечить свободную циркуляцию воздуха.
Под мягкую кровлю, которая крепится наклеиванием, устраивается обрешетка из досок с зазором до 100 мм или плит водостойкой фанеры, ОСП. Обрешетка эркеров и других примыкающих конструкций укладывается в последнюю очередь.
Гидроизоляция
В кровлях из профнастила или металлочерепицы функция гидроизоляции заключается в защите от попадания конденсата на стропильную систему и утеплитель, а также от выдувания ветром волокон теплоизоляции. Чтобы обеспечить проветривание утеплителя, используются пленки или мембраны с паропроницаемыми свойствами. Они крепятся поверх стропил, зажимаются брусками контробрешетки. В дальнейшем на них укладывается обрешетка для кровельного покрытия.
В мягких кровлях из битумной черепицы или рулонных материалов гидроизоляция монтируется непосредственно на сплошной настил. Она устраивается в зависимости от наклона скатов:
- при угле более 20° гидроизоляционный ковер укладывается на карнизах, ендовах, коньках и ребрах крыши, вдоль фронтонов;
- при меньшем уклоне гидроизоляции подлежит вся поверхность кровли.
Необходимо соблюдать нахлесты не менее 10-20 см, а также фиксировать края гвоздями. Вместо рулонной гидроизоляции допускается использовать обмазочную, которая наносится в 3 слоя с перерывом на высыхание. Только после этого можно приступать к монтажу кровельного материала.
Как запилить стропила вальмовой крыши
Скаты вальмовой крыши могут располагаться с разным уклоном, но такая система сложна как для расчета, так и реализации. Гораздо проще построить равноугольную крышу, где все скаты имеют одинаковый угол наклона.
В равноуклонных вальмовых крышах проекции диагональных стропил пересекаются с мауэрлатом под углом 45°. Это существенно облегчает запил торцов укороченных стропил, поскольку горизонтальный угол уже известен. Основные стропила всегда перпендикулярны мауэрлату, поэтому их обработка ничем не отличается от двускатных систем.
Чтобы правильно запилить нарожники с первого раза, нужно точно выдержать 4 параметра:
- длину до мм;
- вертикальный угол уклона стропил (измеряется с помощью угольника или рассчитывается по геометрическим формулам);
- горизонтальный угол (определяется по отношению к диагональной балке).
Для измерения уклона ската можно воспользоваться приложением на смартфоне. Достаточно совместить его с осью стропила, программа вычислит этот угол.
Теперь нужно подготовить шаблоны для верхнего и нижнего запила. Поскольку стропила примыкают к диагональной балке симметрично, второй шаблон вырезается зеркально.
Если углы разные, то прирезка доски производится по месту. Размечается положение стропила на мауэрлате и диагональной балке с принятым шагом. В нижней части делается зарез, чтобы посадить стропила на мауэрлат.
Верх нарожника прикладывается к диагональной балке, приблизительно запиливается по ее плоскости. Путем доработки пилой за несколько запилов достигается плотное соединение двух деталей. По этому резу на доске изготавливается шаблон и используется уже для запила остальных укороченных стропил.
Как крепить нарожники
Укороченные стропила опираются одним концом на накосные стропила, другим на мауэрлат или ендову. Узел примыкания нарожника к стропилу выполняется следующим образом:
- оба торца зарезаются под углом в соответствии с проектом;
- элементы устанавливаются в проектное положение;
- к накосному стропилу верхний край временно прибивается гвоздями длиной 120 мм (пристреливается нейлером);
- окончательно узел фиксируется «глухарем» — толстым шурупом с широкой шайбой.
Есть старый, но очень надежный способ крепления с помощью черепных брусков. Они представляют собой обычные бруски сечением 50х50 мм или доски 50х100 мм длиной 20-30 см. Прибиваются к накосному стропилу гвоздями на 100-120 мм в нижней части нарожника. Верхний край будет раскрепляться обрешеткой или скобами.
При устройстве примыкания укороченного стропила к ендове принцип остается прежним. Черепной брусок прибивается снизу, а сверху можно установить скобу.
Бруски создают распор между нарожником и стропилом, что увеличивает жесткость соединения. Таким способом можно крепить и другие элементы — стойки, подкосы и т.д.
Примыкание стропильной системы к трубам, шахтам, мансардным окнам
При прохождении вентканалов, труб, а также при установке мансардных окон в вальмовой крыше дома устраивается обход стропильной системы вокруг проема:
- Усиливаются стропила, расположенные по обе стороны от трубы. Для этого они изготавливаются сдвоенными или из бруса большего сечения.
- Снизу и сверху от окна или коммуникации укладываются ригели из досок. Верхняя плоскость этих балок срезается под углом.
- Теперь на эту силовую раму можно крепить части стропильных ног и боковые распорные элементы из срощенных досок.
Между собой детали соединяются с помощью металлических уголков. Для обхода трубы или шахты ригель должен быть установлен вертикально, а в случае мансардного окна —перпендикулярно скату. Это необходимо, чтобы можно было смонтировать оконную раму, подвести и закрепить паро- и гидроизоляцию.
Как построить вальмовую крышу с утеплением
В мансардных домах после укладки кровельного покрытия проводится теплоизоляция. Она устраивается из плит минеральной базальтовой ваты плотностью до 35 кг/м². Рулонный утеплитель использовать не рекомендуется из-за склонности к усадке и сползанию.
Плиты устанавливаются враспор между стропилами, а при большой расчетной толщине — по дополнительной внутренней обрешетке. Снизу материал нужно защитить пароизоляцией, стыки которой должны быть хорошо проклеенными и максимально герметичными.
Как обустроить вальмовую крышу своими руками
Содержание
- Конструктивные особенности вальмовой крыши
- Как без проблем составить проект для создания вальмовой кровли?
- Необходимые инструменты и материалы
- Технология создания вальмовой крыши
- Монтаж конькового бруса и диагональных стропильных балок
- Монтаж прочих конструктивных элементов
- Обустройство вентиляции
Строительство вальмовой крыши имеет много преимуществ, если сравнивать с традиционным двухскатным вариантом. Она выглядит гораздо гармоничней и привлекательней, лучше воспринимает ветровые нагрузки. Но чтобы добиться указанных характеристик, следует приложить больше усилий в процессе сооружения вальмовой крыши своими руками.
Конструктивные особенности вальмовой крыши
Основными элементами каркаса для создания вальмовой крыши называют:
- диагональные балки (накосные). В составе каркаса они присутствуют в составе четырех штук;
- дополнительные или промежуточные балки. Они имеют разную длину, в зависимости от места установки;
- коньковая балка;
- центральные балки. Всего их шесть, служат основой всей системы кровли.
Как без проблем составить проект для создания вальмовой кровли?
Чтобы создать вальмовую крышу своими руками, необходимо предварительно составить проект. Формирование подобной конструктивной схемы происходит в несколько последовательных этапов:
- Определяется длина коньковой балки. С центра короткой стены проводят осевую линию.
- От оси по стене отмечают половину толщины конькового прогона.
- К определенной точке прикладывают специальную планку.
- В точке пересечения торцевой стены с внутренним контуром торцевой ставят отместку на планке.
- От первой поставленной метки определяют величину свеса кровли.
- Мерную планку прикладывают к смежной стене, чтобы она упиралась своим краем к торцевой.
- Напротив первой метки делают еще одну отметку.
- Таким же способом размечают четыре квадрата со всех сторон вальмовой крыши.
Необходимые инструменты и материалы
Для создания качественной вальмой крыши необходимо предварительно подготовить соответствующие материалы и инструменты:
- бруски сечением 50х15 мм. Геометрические параметры всех элементов должны совпадать во избежание искривления крыши;
- утеплитель. Лучше всего выбрать минеральную вату, которая не горюча и не подвержена разрушению биоорганизмами;
- гидро- и пароизоляция. Выбирается в виде мембран или пленок, что позволяет защитить кровлю от негативного действия влаги;
- кровельное покрытие. Чаще всего используется металлочерепица, профлист;
- доска с сечением 20х40 мм для изготовления обрешетки;
- шуруповерт, электропила, угольник, рулетка, строительный карандаш.
Технология создания вальмовой крыши
Самым распространенным методом монтажа вальмовой крыши является тот, что подразумевает установку стропил и несущего каркаса на ранее созданное перекрытие из прямоугольного бруса. Балки крепятся непосредственно на мауэрлат. Для его установки используют простые доски, которые крепят к стенам при помощи анкерных болтов с дополнительным применением гидроизоляционной пленки.
Этапы сооружения вальмовой крыши
Балки перекрытия укладывают с шагом 0,65 м. Крайние элементы не доходят до стен, поэтому на данных участках дополнительно устанавливают бруски, имеющие длину 1,1 м.
Чтобы добиться надежной фиксации, следует изготовить специальное приспособление. В стену забиваются небольшие отрезки арматуры, которые и будут использоваться для крепления мауэрлата. К металлу привариваются куски уголка, предварительно загнутые в виде крюка. Он должен иметь ширину полки 4 см, чего хватает для крепления всех балок при помощи саморезов.
Для увеличения пространственной жесткости созданной конструкции между балками в шахматном порядке необходимо установить короткие перемычки. Для их фиксации в нужном положении следует использовать уголки и саморезы. По периметру кровли концы установленных балок обшивают доской толщиной 40 мм.
Монтаж конькового бруса и диагональных стропильных балок
На следующем этапе монтажных работ необходимо обустроить скамейку вальмовой крыши. Она состоит из коньковой балки, опирающейся на основание на три вертикальные стойки. Первую их них устанавливают точно посередине, другие – на равном расстоянии от центра. К стойкам прикрепляют несколько упор в виде досок с разных сторон, что повышает стойкость конструкции. После этого прикрепляют коньковую балку.
Установка центральной стропильной ноги вальмовой крыши
Дальше определяют длину накосной стропильной ноги. Измеряют расстояние между серединой места опоры в углу перекрытия и близстоящей вертикальной стойкой. Обязательно определяют высоту опоры, после чего при помощи специальной формулы получают длину диагональной балки.
Следует не забыть об установке некоторых дополнительных элементов. Это подпоры на диагональные балки. Они должны удерживать конструкцию, пока с противоположной стороны не будут установлены аналогичные элементы. Диагональные балки крепят к коньку при помощи металлических накладок, гвоздей и саморезов.
Монтаж прочих конструктивных элементов
Наружные балки устанавливаются таким же образом, как диагональные, с чередованием опор в шахматном порядке. В процессе монтажа постоянно контролируется и при необходимости корректируется угол обреза элементов и их длина.
При установке рядовых стропил на каждом из них вырезают паз, после чего упирают на коньковую балку. Внизу делают шип, чтобы свободно уложить элементы на брус перекрытия. Конструкцию фиксируют при помощи саморезов, металлических пластин и гвоздей.
Схема расположения стропил вальмовой крыши
Обустройство вентиляции
При установке вальмовой крыши необходимо обеспечить нормальную вентиляцию подкровельного пространства. Для этого в ветрозащитной пленке проделывается несколько небольших отверстий. При присутствии деревянной подшивки ее элементы устанавливают с небольшим зазором в 2 мм. Если применяются пластиковые материалы, перед монтажом их подвергают перфорации.
Если ветровая подшивка уже присутствует, можно просто установить специальные вентиляционные решетки. Диаметр таких изделий составляет 5 см. Вентиляционные решетки устанавливают по всему периметру крыши с шагом 80 см.
Вентиляция вальмовой крыши
Видео по теме: Вальмовая крыша своими руками
Шатровая крыша напоминает многоугольную конструкцию. С монтажом такого вида крыши можно справиться и своими руками, но для этого нужно знать основную информацию и владеть навыками пользования электрическими инструментами. Важно сделать проект с правильными расчетами. А закрепление всех соединений производится, как и в любых других видах крыш — по технологии.
Содержание
- 1 Преимущества вальмовой крыши
- 2 Простые и сложные виды вальмовых кровель
- 3 Конструкция
- 3.1 Мауэрлат
- 3.2 Стропильные ноги и конек
- 3.3 Свес крыши и кобылки
- 4 Типы стропильных систем
- 5 Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?
- 6 Особенности строительства крыш с углом
- 6.1 Сооружение по наслонной схеме
- 6.2 Устройство крыши висячим методом
- 7 Эскиз крыши
- 8 Разновидности (типы и виды) вальмовой крыши
- 9 Разработка плана стропил
- 10 Расчёт площади кровельного покрытия
- 11 Особенности составления чертежей некоторых типов двухскатных крыши
- 11.1 Классическая, с равной длиной скатов
- 11.2 Кровля ломаного типа
- 12 Расчет стропильной системы
- 12.1 Размеры бруса для стропила
- 13 Полезные советы
- 14 Как устроены висячие стропила
- 15 Особенности утепления конструкции
- 16 Конструкция опорных точек накосов стропил
- 16.1 Коньковый прогон и диагональные стропила вальмовой крыши
- 17 Как спроектировать стропильную систему и стропила?
- 18 Делаем расчеты
Преимущества вальмовой крыши
Вальмовая конструкция является одной из разновидностей четырехскатной крыши, отличается практичностью и изящным видом. Если на нее посмотреть сверху, то внешним видом она похожа на закрытый конверт. Два больших боковых ската имеют форму трапеции, а с торца расположены два маленьких – треугольной конфигурации, которые и называются «вальмами».
Хотя устройство четырехскатной конструкции значительно сложнее и ее монтаж обходится дороже, чем двухскатной крыши, она имеет ряд существенных преимуществ:
- большие свесы вальмовой крыши дольше сохраняют тепло, накопившееся в течение дня;
- прекрасно защищает от солнца, не ограничивая кругозор;
- четырехскатная крыша лучше выдерживает ветровые нагрузки;
- большее количество скатов обеспечивает надежную защиту от дождя;
- правильный выбор угла наклона избавит от необходимости зимой счищать снег;
- благодаря жесткости конструкции крыша не требует частого обслуживания;
- смонтировать крышу своими руками возможно при наличии одного помощника.
Единственным недостатком является необходимость точных расчетов при проектировании конструкции.
Простые и сложные виды вальмовых кровель
Самая простая вальмовая крыша – это четырехскатная система, где фронтальные склоны имеют форму трапеций, а торцевые выполнены в виде треугольников. Скаты-треугольники носят названия “вальмы”, они берут свое начало у торцевого карниза и простираются до краев конька. В ходе сооружения такой конструкции используют систему наслонных и накосных стропил – приемы позаимствованы из схем, по которым возводят двухскатные и четырехскатные кровли.
Конструкция полувальмовой крыши образуется из двух элементов обычной двухскатки и двух вальм. Карнизы последних, как правило, располагаются намного выше фронтальных. Отличительной особенностью данного типа сооружения является отсутствие острых выступов. Такие крыши получили распространение в регионах с сильными ветрами. Если дом строится в местности, для которой характерны обильные снегопады, то скаты полувальмовой конструкции делают более крутыми. Пологие склоны крыш – оптимальный вариант для менее снежных регионов.
Четырехскатная система – пример самой простой вальмовой крыши Рекомендуем
- Четырехскатная крыша – технология устройства и монтаж стропильной системы
- Мауэрлат – как сделать основание для стропил?
- Крыша дома – особенности устройства разных систем
Вальмовая кровля может походить на шатер или пирамиду, в таком случае ее называют шатровой или, соответственно, пирамидальной. Сооружают подобные конструкции крыш на домах, несущие стены которых формируют квадрат или правильный прямоугольник. Все стороны шатровой крыши имеют форму треугольников, верхушки которых сопрягаются в одной точке.
Самая сложная вальмовая конструкция имеет ломаную форму. Состоит такая роскошная крыша из разных по размеру и форме скатов, при этом каждый из них имеет излом. Простым примером ломаной кровли выступает двухскатка, у которой фронтальные стороны имеют в верхней части излом. Такой подход позволяет значительно увеличить чердачное пространство, в котором обычно обустраивают мансарду.
Конструкция
Чтобы делать все осознанно, необходимо разобраться со строением двускатной кровли и назначением всех ее элементов. Начнем по порядку.
Мауэрлат
Это большой брусок, закрепленный на несущих стенах по периметру здания. Именно на этот элемент приходится большая часть нагрузки от кровли. И именно мауэрлат передает ее на несущие стены.
Для этого элемента используют бруски квадратного сечения размером 100*100 мм или 150*150 мм. Их соединяют со стенами при помощи вмурованных шпилек. Если баня деревянная, то мауэрлатом обычно служит верхний венец. Для всех остальных видов стен делают пояс из армированного бетона, в который встраивают шпильки. Затем брус выбранного сечения «надевается» на шпильки и притягивается гайками. Иногда его еще дополнительно закрепляют длинными штырями.
Стропильная система двускатной крыши в разрезе, способы крепления мауэрлата и стропильных ног к нему
Так как толщина стен часто больше ширины мауэрлата, его с наружной стороны брус можно заложить кирпичами. Это сделает систему более надежной. Только древесину нужно обернуть двумя слоями рубероида — для защиты от влаги и гниения.
Стропильные ноги и конек
Конек — это горизонтальный деревянный брусок, расположенный в верхней точке кровли и соединяющий два ската. На него и на мауэрлат опираются стропильные ноги или стропила. Так как на конек приходится достаточно большая нагрузка, его нужно делать немалого сечения и выбирать древесину прочных пород.
Формулы для расчета высоту конька и длины стропильной ноги
Высота конька кровли определяется исходя из уклона кровли и ширины здания. Угол уклона кровли — величина, которая зависит от климатических факторов: если снега зимой много, то нужно делать скаты более крутыми. С них снег будет хорошо сходить. Если же в регионе сильные ветра, высокая кровля будет испытывать сильные нагрузки и ее может повредить.
Для средних условий оптимальным угол ската крыши порядка 35°-45°. Они и не сильно будет нагружаться ветром, и снег не будет сильно залеживаться. К тому же с таким углом можно выбирать любой тип кровельного покрытия: и любую из черепиц, мягкую кровлю, шифер, металлочерепицу.
Еще помните, чем выше поднят конек (круче скаты), тем больше будет площадь кровли. А это приведет к том, что затраты на покупку кровельных материалов и объемы работ будут большие.
Зная угол уклона и ширину вашей бани, можно посчитать высоту конька крыши. Для этого ширину здания нужно разделить на два (если конек будет посередине, а не смещен в одну или другую сторону) и умножить на тангенс угла уклона (первая формула на рисунке). Чтобы не искать в математических таблицах необходимый коэффициент, он выписан и сведен в простую таблицу.
| Угол уклона кровли | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
| Tg A (расчет высоты конька) | 0,08 | 0,17 | 0,26 | 0,36 | 0,47 | 0,59 | 0,76 | 0,86 | 1 | 1,22 | 1,45 | 1,78 |
| Sin A (расчет длины стропил) | 0,09 | 0,17 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,5 | 0,57 | 0,64 | 0,71 | 0,77 | 0,82 | 0,87 |
Половину ширины дома умножаете на данный коэффициент. Получаете высоту конька для вашей бани. Например, ширина бани 4 метра, угол выбран 35°. Считаем: 4 м / 2 * 0,76 = 1,52 м — высота конька от перекрытия.
Устройство двускатной крыши
Теперь о стропильных ногах. Их делают из брусков сосны или ели, а лучше — лиственницы. Сечение 50*150 мм или 50*100 мм. Выбор толщины брусков зависит:
- От выбранного кровельного материала. Чем больше он весит, тем толще должны быть бруски.
- От климатических условий. Много снега или сильный ветер — берите более мощные.
- От шага установки. Чем меньше шаг, тем более тонкие можно устанавливать стропила. Шаг может быть от 60 см до 120 см. В каждом случае нужно считать, но обычно получается, что выгоднее поставить чаще более тонкие бруски, чем реже, но более толстые — разница в стоимости пиломатериалов очень значительная. Она даже перекрывает большее количество работы при меньшем шаге установки стропил.
Зависимость сечения бруса для стропил от расстояния и длины
Длина стропильной ноги высчитывается тоже по математической формуле: высота конька делится на синус угла наклона (вторая формула на рисунке). Синусы углов наклона тоже есть в таблице. Находите нужное значение и считаете. Например, для найденного нами конька 1,52 м и угла наклона 35° стропила будут нужны 1,52 м / 0,57 = 2,67 м.
Свес крыши и кобылки
Но кровля не заканчивается ровно над несущей стеной. Она продолжается за пределы стен примерно на 40 см. Этот выступ называют свесом крыши. Это сделано для того, чтобы вода стекала дальше от фундамента, не подмывала его. Потому и стропильные ноги берут длиннее. Если их длины не хватает, их доращивают досками, которые называют «кобылками».
Для организации свеса кровли к стропилам добавляют доски — кобылки
Типы стропильных систем
Перед тем как сделать двухскатную крышу дома своими руками, нужно определиться с конфигурацией стропильной системы. Для этого следует учесть площадь и особенности строения дома.
Строительные системы делятся на 2 основных типа:
- Висячая. Для относительно компактных домов без несущих стен, возведённых внутри здания. Стропила крепятся под углом без конька и стоек. Опираются на наружные несущие стены. Для повышения прочности затяжки монтируют на удалении до 50 см от верхней части. Затяжками могут выступать балки перекрытия (исходя из высоты крыши).
- Наслонная. Выдерживает более высокие нагрузки, подходит для больших домов, требует наличия несущей стены внутри здания. Конструкция обязательно включает лежень, конёк и стойки. Иногда функцию стоек выполняет кирпичная стена, разделяющая чердак на 2 части.
Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?
Четырехскатная крыша по своей форме бывает двух видов: шатровой и вальмовой. Если все четыре плоскости кровли сходятся в одной точке конька, такая кровля – шатровая. Если нет – речь идет о вальмовой, у которой тоже есть свои подвиды. Это: классическая вальмовая кровля, двускатная полувальмовая, называемая датской и четырехскатная полувальмовая кровля или голландская.
Обычная вальмовая кровля состоит из четырех плоскостей, две из которых – треугольной формы, а две – трапециевидной. Это как бы улучшенная форма двухскатной кровли, но здесь нет фронтонов. В определенной мере это обуславливает ее экономичность. Вот как она выглядит:
Сама по себе вальмовая кровля обладает многими преимуществами перед двускатной или односкатной, но ее стропильная система непростая. Все составляющие элементы такой крыши должны быть продуманы до мелочей.
В ней, для достижения необходимой жесткости каркаса, стропила соединяются в одну общую связку, в чем и состоит, собственно, основная сложность:
Зато благодаря отсутствию щипцов и фронтонов у вальмовой кровли – минимальное сопротивление потоку воздуха, а потому она особенно целесообразна для местностей с сильными ветрами и периодическими бурями. Действительно, ветру сорвать такую крышу непросто, и на участках карнизных свесов эта крыша практически не подтверждена разрушению.
За счет наличия нескольких угловых ребер, которые соединяются в коньке, обеспечивая дополнительную жесткость, вальмовая крыша обычно не подвергается деформации со временем.
У такой конструкции можно спокойно делать красивые широкие свесы, отводя дождевую воду от стен подальше. Еще один интересный момент: дом с вальмовой крышей кажется по высоте немного меньше, чем если бы он имел двускатную кровлю.
Особенности строительства крыш с углом
Двускатная кровля — самый простой вариант для строительства частного дома. Стропильная система может иметь наслонную, висячую или комбинированную конструкцию.
Наслонная и висячая стропильная система.
В первом случае стропила «наслоняют» — укладывают на наружные и внутренние опоры. Во втором — «подвешивают» с опиранием только на стены.
Сооружение по наслонной схеме
Наслонная система применяется в строительстве домов с внутренними капитальными стенами, разгружающими от распора наружные ограждающие конструкции. Основная нагрузка здесь — вертикальная.
Отсутствие горизонтальных распирающих усилий упрощает и удешевляет конструкцию несущего каркаса крыши. Она состоит из стропильных ног, подкосов, ригелей, прогонов и стоек. Мауэрлат или лежень монтируют выше уровня перекрытия на 100-150 мм для свободного доступа к низу стропил. Если стены непрочные, его располагают по периметру здания. В противном случае можно обойтись коротышами длиной 60-70 см, уложенными под стропильные ноги.
В деревянных зданиях функцию мауэрлата выполняет верхний венец или обвязка. Стропила нижним концом врубают в несущую балку, дополнительно закрепляют скобами и скрутками из проволоки. Подробней про устройство всех видов крыш, про кровлю читайте в соответствующем разделе перейдя по ссылке. Также рекомендуем прочитать статью про односкатную крышу и уже после решить, какой вид подходит вам под вашу постройку.
Систему усиливают прогонами, подкосами и стойками. К тому же это помогает уменьшить сечение стропил и прогибы. Соединяют элементы металлическим крепежом — гвоздями, скобами, болтами, накладками, кольцами, зубчатыми дисками.
Устройство крыши висячим методом
Висячие стропила монтируют при пролетах дома 6-14 м. Опираясь только на наружные стены, несущие балки воспринимают значительные распирающие усилия. Чтобы их распределить, в конструкцию вводят дополнительные горизонтальные и вертикальные элементы — ригели, затяжки, бабки (стойки, опирающиеся на затяжку).
Чем шире пролет строения, тем больше возникающие в конструкциях напряжения, сложнее устройство каркаса. До 6 м достаточно затяжек, совмещающих функции балок перекрытия. Свыше — вводится дополнительные ригели.В домах без внутренней несущей стены, превышающих ширину 9 м, систему крыши укрепляют бабками и подкосами. Фрагмент из двух стропил, затяжки и связей называется фермой.
В некоторых случаях мауэрлат не устанавливают. Готовые фермы монтируют на доску, уложенную по верху стены на слой врубают в затяжку или укладывают, скосив край. Закрепляют нагелями, накладками, хомутами.
Коньковый узел решается сложнее, чем в наслонных кровлях. Стропила врезают в горизонтальный брус, усиливают стык деревянными или металлическими висячей стропильной системы сложнее и дороже, чем безраспорной. Поэтому часто фермы устанавливают с шагом — 3-4 м, соединяют прогонами, по которым укладывают наслонные стропила. Этот способ называется комбинированным.
Достоинство висячих конструкций — возможность использовать чердачное пространство под мансарду.
Эскиз крыши
Прежде чем приступать к монтажу кровельной конструкции рекомендуем выполнить ее эскиз в масштабе. Этот эскиз будет своего рода макетом и инструкцией по созданию вальмовой крыши:
- Рисуем дом в двух проекция (анфас и профиль) соблюдая все пропорции в масштабе;
- Отмечаем на проекции анфас высоту конька и выбранный угол скатов;
- Определяемся с длиной конькового прогона на проекции дома в профиль;
- На схемах наносим шаг стропил, вычерчиваем все стропильные ноги;
- Дополняем эскиз необходимыми отметками для усиливающих элементов системы.
Данный эскиз не только поможет визуализировать будущую кровлю, но и станет своеобразной инструкцией по ее возведению. Кроме того, данный чертеж поможет определиться с необходимым количеством строительных материалов.
Разновидности (типы и виды) вальмовой крыши
Изучая устройство стропильной системы вальмовой крыши, следует учесть, что в пределах этого вида, есть несколько разновидностей конструкций. В свою очередь, это вносит коррективы в общий процесс возведения каркаса стропильной системы.
Классическая вальмовая крыша
Отличается опиранием диагональных ребер на опорную балку конька и расположение свесов на одинаковой высоте. Отдельные элементы вальмовой крыши соответствуют треугольнику (фронтоны) и трапеции (скаты).
Схема устройства стропильной системы и внешний вид вальмовой крыши (обычной, стандартной)
Шатровая вальмовая крыша
Отличается отсутствием опорной балки конька. Это приводит к тому, что все диагональные ребра сходятся в единой точке, а к ним уже примыкают рядовые короткие стропила. Такой крыше отдают предпочтение при наличии квадратной коробки дома. Но формирование надежного конькового узла достаточно сложное.
Схема устройства стропильной системы и внешний вид шатровой вальмовой крыши
Полувальмовая крыша
Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).
Схема устройства стропильной системы и внешний вид голландской вальмовой крыши
Схема устройства стропильной системы и внешний вид датской вальмовой крыши
Ломаная вальмовая крыша или мансардная четырехскатная
Наиболее сложная в плане строительства конструкция стропильной системы вальмовой крыши, так как в этом случае, все скаты кровли имеют разную площадь и расходятся под разными углами. Ломаная (мансардная) крыша позволяют более рационально организовать внутреннее подкровельное пространство и помимо дополнительной жилой площади придать дому эффектный внешний вид.
Схема устройства стропильной системы и внешний вид ломаной вальмовой крыши (мансардного типа)
Разработка плана стропил
При разработке плана стропил выполняют следующие процедуры:
- Нанесение модульных координационных осей, к которым привязываются значения толщины капитальных стен здания. При этом вынос венчающего карниза используемой конструкции отображается на плане стен наружных в виде контурной линии;
- На плане вычерчиваются каналы дымовые и вентиляционные каналы и трубопроводы, расположение которых в обязательном порядке учитывается в процессе размещения элементов проектируемой системы стропил;
- Разрабатывают план выбранной формы крыши в виде эскиза, на котором должно также учитываться расположение стен. На план в виде линий наносятся конек, ендовы, ребра, а также следующие элементы:
- Форма скатов крыши;
- Направление уклона скатов;
- Расположение слуховых окошек;
- Расположение фронтонов и т.д.
- Используя план крыши, производят вычерчивание плана системы стропил, на котором должно быть указано размещение следующих элементов:
- Подстропильная балка;
- Мауэрлаты;
- Стропильные ноги с кобылками и затяжками, опирающиеся на мауэрлаты;
- Стойки, также как и продольные подкосы, обеспечивающие необходимую пространственную жесткость стропильной системы (отображаются в виде штриховой линии);
Поперечные сечения различных элементов принимают ориентировочные значения в зависимости от того, какой тип древесины будет использован при строительстве (доски, брусья или бревна). Шаг стропил, то есть расстояние между ними, выбирается в зависимости от того, какой именно строительный лес применяется при строительстве кровли, а также от веса используемого для покрытия материала:
- Шаг составляет 100-120 см;
- Шаг изготовленных из брусьев стропил – от 150 до 180 см.
Кроме того, расстояние между стропилами может изменяться при пропускании между ними труб дымохода или вентиляции.
Кроме того, данные трубы могут пропускаться путем прерывания стропильных ног, для этого их свободные концы опираются на перемычки из древесины, расположенные между соседними стропилами, для крепления которых выполняется специальный запил стропил.
В случае двускатных или щипцовых крыш слуховые окна размещаются во фронтонах, расположенных на торцах. Это повышает эффективность вентилирования чердачного помещения в теплое время года.
При разработке проекта четырехскатной крыши следует отобразить на плане такие элементы, как накосные диагональные ноги стропил, нарожники, опирающиеся на них, а также располагающиеся на вальмах слуховые окошки.
В случае, если в подкровельном пространстве оборудуется мансардный этаж, на плане следует отобразить также верхние балки обвязки стен каркаса, на которые будут опираться стропила.
Следует также учитывать, что разработка плана системы стропил должна выполняться параллельно разработке плана различных конструктивных разрезов проектируемого здания, которые должны быть связаны между собой.
- На чертеже стропильного плана проставляются значения расстояний между модульными осями проектируемого здания, к которым привязываются значения толщины стен. Размерные линии, на которых отмечается цепочка шагов между стропильными осями, наносятся на план ближе к его контуру. Внутри же плана указывают расстояния между стойками, трубами вентиляции и дымохода, а также между различными элементами конструкции стропильной системы. Кроме того, на плане необходимо отобразить выноски, на которых будут указаны значения длин и поперечных сечений перечисленных элементов.
Стропильная система является важнейшим элементом конструкции возводимой кровли, от правильности проектирования которой зависят такие показатели, как надежность крыши, ее безопасность и длительность срока эксплуатации.
Поэтому, не обладая требуемыми навыками и умениями, лучше не браться за составление плана стропил, а доверить выполнение данной работы квалифицированному специалисту, обладающему необходимым опытом.
При проектировании дома внимание следует уделить стропильной системе. Обязательно составляется так называемый план стропил, который включает все особенности сооружения конструкции, шаг стропильных ног и прочие моменты, необходимые для построения надежной и долговечной крыши, способной выдержать расчетные нагрузки.
Расчёт площади кровельного покрытия
Этот расчёт сводится к определению площадей трапеции (ската) и треугольника (вальмы).
Площадь трапеции и треугольника
Выполним расчёт для нашего примера.
1. Площадь одной вальмы при CD = 3,52 м и AB = 8,0 м, с учётом свеса 0,5 м:
- S = ((3,52 + 0,5) · (8 + 2 · 0,5)) / 2 = 18,09 м2
2. Площадь одного ската при BL = 12 м, CF = 7,044 м, ED = 2,478 м, с учетом свесов:
- S = (2,478 + 0,5) · ((12,0 + 2 · 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 м2
Суммарная площадь кровельного покрытия:
- SΣ = (18,09 + 29,85) · 2 = 95,88 м2
Совет! При покупке материала учитывайте раскрой и неизбежные потери. Материал, производимый элементами большой площади, для вальмовых крыш не самый оптимальный вариант.
Особенности составления чертежей некоторых типов двухскатных крыши
При планировании кровли и составлении чертежей, необходимо учитывать особенности устройства двухскатных крыш различных типов. Рассмотрим основные из них.
Классическая, с равной длиной скатов
Исходя из функционального назначения подкровельного пространства, равноскатная крыша может быть выполнена в двух вариантах, что отражается при составлении чертежа:
- Мансардная крыша. Изначально предполагает устройство стропильной системы висячего типа, чтобы обеспечить максимальную полезную площадь помещения. Установка элементов, укрепляющих конструкцию, может быть устроена одним из перечисленных способов.
- Простые висячие стропила с ригелем. Горизонтальный распор устанавливается на уровне потолка или выше и служит элементом каркаса для внутренней обшивки;
Примеры мансардной крыши
- Аттиковая конструкция. По углам устанавливаются опорные стойки, точка расположения которых устанавливается индивидуально, а на уровне планируемого потолка устанавливается ригель. По своему верхнему краю стойки укрепляются прогоном.
- Бесподвесочная конструкция. Отсутствие подпоров и ригелей допускается для устройства мансарды в небольших постройках.
При планировании и составлении чертежей мансардной кровли необходимо учитывать общий вес кровельного покрытия. Поскольку количество упорных элементов в данной кровле минимально, то не рекомендуется использовать для покрытия тяжёлые материалы.
- Чердачная. Может быть выполнена по любой технологии устройства стропил, поскольку отсутствует задача организации внутреннего пространства. Наиболее распространёнными способами сделать двускатную конструкцию кровли являются:
- Е-образная. Классическая, основным упором служит вертикальный столб, расположенный по центру, от основания которого устанавливаются подкосы враспор к стропилинам одной пары. Если центральная линия не совпадает с несущей внутренней стеной, то стойку также смещают и упирают непосредственно в стропило;
Пример чердачной крыши
- W-образная. Предполагает устройство 4-х подкосов по линии стропильной пары. При этом два внутренних упираются в коньковый прогон, а их нижние края соединяются с парой внешних подкосов, которые, в свою очередь, закрепляются на стропилах;
- Перекрёстная конструкция. Выполняется путём установки подкосов от точки соединения стропила с мауэрлатом враспор на противоположную стропильную ногу.
При монтаже стропильных ферм для висячих стропил способы установки затяжек и подкосов разнообразны и выбор конкретной конструкции напрямую зависит от типа кровельного материала. Видео с чертежом и готовой конструкцией двухскатной крыши.
Кровля ломаного типа
Мансардная крыша, выполненная с изломом ската, или ломаная крыша своими руками может быть также рассчитана, прочерчена и построена. Внешняя сложность конструкции при тщательном планировании технологических элементов и точек соединения, оказывается в строительстве не сложнее, чем обычная равноскатная кровля. Чертежи ломаной кровли, прежде всего, должны отражать устройство каркаса из опорных стоек, а также дополнительные распорные элементы, необходимые при покрытии тяжёлыми кровельными материалами.
Пример кровли ломаного типа
Надо отметить, что монтаж двухскатной крыши является наиболее актуальным решением, чтобы обустроить жилое помещение и выполнить самостоятельную постройку. Таким образом, подробно составленный чертёж двухскатной крыши является фактическим руководством по строительству, как на стадии подготовки материалов, так и в процессе самого монтажа. Изначально продуманная общая конструкция кровли и способы соединения её элементов буду залогом качественно выполненных работ при минимальных трудозатратах.
Расчет стропильной системы
Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.
Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг.
Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.
А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.
Размеры бруса для стропила
На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:
- для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
- для металлочерепицы – 14 гр.;
- ондулин – 6 гр.;
- профнастил – 12 гр.
Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.
Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.
Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.
Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.
Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50х100 мм, 50*150 мм.
Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.
|
Длина стропил, мм |
Расстояние между стропилами, мм | Размер сечения бруса стропил, мм |
| до 3000 | 1200 | 80 × 100 |
| до 3000 | 1800 | 90 × 100 |
| до 4000 | 1000 | 80 × 160 |
| до 4000 | 1400 | 80 × 180 |
| до 4000 | 1800 | 90 × 180 |
| до 6000 | 1000 | 80 × 200 |
| до 6000 | 1400 | 100 × 200 |
Таблица размеров стропил, в зависимости от шага их установки
Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.
Полезные советы
- Верное крепление стропил не менее важно, чем правильный расчет конструкции. Перед самостоятельным монтажом крыши стоит взять урок у опытного плотника и почитать обучающую литературу.
- При выборе шага стропил не забывайте о теплоизоляции. Все виды утеплителя способны немного сжиматься, поэтому покупать их можно по приблизительному размеру. Наиболее часто выпускаемые размеры – 60, 80, 100, 120 см.
- Для крыш с уклоном от 45 градусов и более можно не учитывать вес человека на крыше. Это снимает 175 килограмм расчетной нагрузки на квадратный метр и позволяет ставить стропила в среднем на 20% реже.
- Снежную и ветровую нагрузку в регионах России можно узнать по нормативным документам – картам в приложении Ж к СП “Нагрузки и воздействия”.
- В сети существует множество онлайн-калькуляторов для крыши, способных если не рассчитать верно все нюансы, то хотя бы посоветовать подбор верного сечения для стропила.
Как устроены висячие стропила
Если вы выбрали висячую систему, это накладывает свои ограничения при монтаже. В особенности, фермы следует собирать на земле. Только после сборки ферму можно поместить на своё законное место – над перекрытием. Технология монтажа предполагает составление чертежа. Составив чертёж, можно точно определить длину стропильных ног, а также высчитать угол их соединения между собой.
Существует простое правило, с помощью которого можно быстро узнать нужный угол соединения стропил. Умножьте угол наклона крыши на 2, и вы получите искомое значение. Оптимальным углом наклона крыши считается значение от 35 до 40 градусов. Чтобы противостоять сильным ветрам, угол наклона рекомендуется уменьшить до 20 или даже до 15 градусов.
Чтобы определить длину стропильных ног, понадобится узнать расстояние прогона, а также угол соединения. Вероятнее всего, что длина стропильных ног будет находиться в пределе от 0,5 до 0,6 м. Способы скрепления верхних концов стропил:
- внахлёст;
- встык;
- в лапу (вырезая пазы).
Чтобы прочно зафиксировать элементы, можно применять болты, а также стальные накладки. После монтажа верхних, а также нижних затяжек, готовую ферму можно установить над перекрытием.
Сперва нужно закрепить крайние фермы. Для обозначения и контроля вертикали рекомендуется использовать отвес. К мауэрлату фермы крепятся с помощью болтов. Также для этих целей можно применять металлические накладки. А для временной фиксации конструкции, можно использовать косой брус. Между стропилами нужно соблюдать точно одинаковое расстояние. Остальные стропила устанавливаются в порядке очереди, но после крайних. Только после того, когда все фермы будут надёжно закреплены, можно прибить доску по верхнему краю ската.
Длина доски должна быть на 20-30 см больше, чем габарит карниза. Для этих целей подойдёт доска с сечением 5*15 см. Аналогичную процедуру нужно повторить и для другой стороны крыши.
Особенности утепления конструкции
Шатровую крышу необходимо утеплять в любом случае. Минеральная вата, пенопласт и пеноплекс считаются основными утеплительными материалами. Если изделие будет утепляться минеральной ватой, то листы кладутся в отсеки между стропилами обязательно сверху вниз.
Важно не допустить появление щелей. По возможности для закрепления используют степлер. Такая процедура выполняется по всей площади. Для высокой надежности следует выбирать тот материал, который отвечает нижеприведенным требованиям:
- при сжатии материала не должно быть никакого дефекта;
- устойчивость к огню;
- высокая плотность;
- препятствие для проникновения влаги;
- теплопроводность не должна быть высокой;
- воздухопроницаемость.
Конструкция опорных точек накосов стропил
Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:
- Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
- Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
- Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.
Коньковый прогон и диагональные стропила вальмовой крыши
В зависимости от способа посадки верхнюю часть накоса подрубают. Крепить диагонали можно гвоздями, при этом допускается усиление скруткой из проволоки или металлическим хомутом.
В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.
Sources:://-sistema/ ://-sistema/
Как спроектировать стропильную систему и стропила?
Проектировать расположение стропил довольно сложно. Данная задача подразумевает наличие специальных умений и знаний. Для создания схемы следует достоверно рассчитать количество осадков и силу ветра, а также оптимальный вес всей системы.
Именно поэтому обеспечения наибольшей эффективности и, естественно, долговечности фермы можно добиться только в том случае, если схема расположения стропильных элементов была составлена грамотным специалистом, обладающим высокой квалификацией и большим стажем выполнения таких работ.
Самыми основными моментами, которые должны быть учтены при составлении проекта кровли жилища, являются:
Виды стропильных систем по форме.
- углы наклона скатов;
- вид необходимой крыши;
- материал, который применяется для покрытия кровли;
- правильный выбор стропильных сечений;
- верный расчет конструкций стропильной системы.
Величина наклона скатов напрямую связана с расчетом прочности несущей конструкции, а также выбором материала, которым будет покрываться кровля.
Большая часть подобных материалов имеет значительное влияние на план стропильной системы, поэтому материал для покрытия следует подбирать на этапе проектирования.
Схема расположения стропильных элементов должна быть рассчитана тщательнейшим образом в период проектирования кровли, т. к. ошибки, которые были допущены во время оценки нагрузок, могут привести как к деформации стропил и к нарушению покрытия кровли в момент эксплуатации жилища, так и к обрушению крыши целиком.
Несущие кровельные конструкции, которые состоят из таких элементов как стропила и обрешетка, способны обеспечить ее прочность и устойчивость.
Делаем расчеты
Очередной важный этап – расчеты. Для этого предварительно составляется схема здания со всеми его параметрами. Для вычислений необходимо использовать формулу Пифагора. В первую очередь необходимо сделать расчет высоты конька крыши. За основу берутся такие вычисления: h = b × tg α/2. Показатель «α» указывает на угол скатов, а «b» на длину конструкции, находящаяся между стропилами с торцевой плоскостью.
Также определяется длина стандартного стропила (СС). За основу берутся следующие вычисления: e = b/2 × cos α. В этом случае «b» подразумевает длину конструкции, «α» угол скатов, а «е» длина СС.
Площадь ската определяется по такой схеме: S = 2еа. Здесь «е» указывает на длину СС, а «а» на длину между стропилами по длине всего здания. Таким образом, определяется показатель S.
Главная » Стропильная система » Стропильная система вальмовой крыши: специфика устройства и описание процесса монтажа
Содержание
- Вальмовая крыша специфика
- Сооружение стропильной конструкции
- Подготовка диагональных стропилин
- Изготовление нарожников
- Использование шпренгеля
- Возведение стропильной конструкции
Вальмовая крыша ребрами и скатами отлично противостоят ветровым нагрузкам, эффектно смотрятся и равномерно прогреваются под солнечными лучами. Однако у них имеется весомый недостаток – сложность возведения опорной конструкции. Домашним умельцам, желающим построить вальмовую крышу, чертеж стропильной системы и описание процесса помогут разобраться в непростой технологии.
Вальмовая крыша специфика
Конструктивным отличием вальмовой крыши от привычной двускатной конструкции является отсутствие фронтонов или щипцов. Вместо четко вертикальных торцовых стенок у нее две наклонные плоскости в виде треугольника. Форма больших скатов, расположенных над длинными стенками постройки тоже изменена, они трапециевидные.
Благодаря отсутствию вертикальных элементов, создающих предпосылки для парусности, конструкция вальмовой крыши получила обтекаемость, приоритетную для областей с частыми сильными ветрами. В подкровельном пространстве равномерно распределяется тепло.
Но свободного места для складирования каких-либо вещей и заготовок на чердаке немного.
Укладывать на вальмовые конструкции предпочитают кровли штучного типа. К ним относят все виды черепицы, включая и жесткие покрытия, и гибкий битумный вариант.
Использование крупных профилированных листов оправдано бюджетной ценой материала, несмотря на внушительный перерасход из-за прирезки. Обустраивать вальму допускается рулонными покрытиями. Хорошо смотрятся гидроизоляционные цветные полимерные мембраны.
Важный момент, о котором требуется помнить как самостоятельным домашним умельцам, так и хозяевам, заказавшим услуги бригады строителей: после устройства кровли сначала укладывается планка или штучные коньковые элементы на вальмовые ребра, затем обустраивают коньковый прогон.
Крыши с четырьмя скатами возводят над отдельно стоящими постройками, примыкающие к дому террасы и веранды для этого не подходят. В созданном смежными крышами углублении будут накапливаться осадки. Зато с независимой от пристроек кровли дождевые струи и талая вода сходят без малейших задержек.
Сооружение стропильной конструкции
Особенностью строения является совмещение двух технологий в сооружении стропильного каркаса..
Центральная часть системы возводится как для обычной двускатной крыши. Торцевые части строят по специфической вальмовой схеме.
Выполненный по правилам монтаж вальмовой крыши предопределяет использование характерных именно для нее компонентов, это:
- Накосные стропила. Это своеобразное продолжение конькового прогона, направленное под углом к горизонту и к внешним углам постройки. В точке перехода стандартного конька в вальмы происходит некое раздвоение и наклон балки. Накосы также называют диагональными стропилинами, ведь если смотреть на план крыши с вальмовыми скатами, то они проходят по диагонали.
- Шпренгельные опоры. Стойки или конструкции с увеличенной площадью опирания, необходимые для обеспечения жесткости диагональных стропильных ног.
- Полуноги. Укороченные стропилины или нарожники, опорой для которых служат накосные стропила. Они формируют плоскость вальм и угловых частей трапециевидных скатов.
Кроме перечисленных конструктивных элементов в сооружении принимают участие традиционные детали: коньковая ферма с лежнем внизу и балкой вверху, обычные стропила, укладываемые на мауэрлат и коньковый прогон, ригели и подкосы, требующиеся для обеспечения жесткости в случае перекрытия больших пролетов.
Подготовка диагональных стропилин
На диагональные стропильные ноги действует нагрузка, превышающая силу воздействия на традиционную стропилину в 1,5 раза. К тому же у накосов значительно больше длина. Потому домашнему умельцу, желающему собственноручно соорудить опорную систему, надо подумать об усилении накосных элементов.
Чтобы усилить диагональные ноги, в которых нуждается стропильная система вальмовой крыши, и обеспечить их жесткость:
- В изготовлении используют попарно сшитые доски. За счет спаривания ощутимо повышается жесткость и несущая способность важного в конструкции элемента. Такое решение позволяет увеличивать длину накосного стропила наиболее рациональным способом, превратив его в неразрезную балку.
- Использование дополнительных опор. Диагональную стропилину в одной или двух точках укрепляют дополнительными опорами. Вариант дополнения зависит от перекрываемого пролета. Если длина не превышает 7,5 м, то укрепление будущего хребта вальмы производится только одним подкосом, если больше, то кроме подкоса устанавливается опорная стойка.
- Установка шпренгеля. Шпренгельная опора или конструкция применяется в качестве третьей опоры, если длина диагональной стропилины превышает 9 м. Ставят ее посредине пролета.
Подкосы верхом упирают в накосные стропилины на расстоянии, равном четверти пролета, низом они опираются на лежень коньковой фермы.
Большие по длине диагонали дополнительно поддерживают опорной стойкой.
Ее располагают ближе к углу вальмовой крыши примерно на таком же расстоянии.
Для верхнего опирания диагональных стропильных ног выполняют три запила. Этот узел буквально вычерчивают на вспомогательном бруске. Потом, убедившись, что начерчено правильно, его переносят на спаренную вальмовую балку.
Сначала вычерчивают угол для обеспечения плотного прилегания верха накоса к консоли коньковой балки, затем – два боковых угла: для прилегания к торцу конька и к встречному диагональному стропилу.
Вариант опирания пятки накосной стропилины зависит от выбранной схемы сооружения каркаса: для наслонных стропильных ног делают врубку, для висячих элементов ничего выбирать не нужно, их фиксируют металлическими скобами к мауэрлату или верхней обвязке обустраиваемой коробки.
Изготовление нарожников
Укороченные стропилины изготавливаются по фактическим размерам, так как безошибочно сделать их заранее по проектным данным невозможно.
Во время возведения конструкции все равно появляются несостыковки, которые исправляют на месте.
Чтобы не расходовать попусту пиломатериалы, черновую доску прикладывают на крыше к месту будущей установки и вычерчивают линию запила и врубки.
Использование шпренгеля
Если строится вальмовая крыша своими руками, опытные кровельщики рекомендуют ставить шпренгель.
Третья опора под накосную стропилину представляет собой стойку с увеличенным опорным основанием.
Приспособление напоминает перевернутую букву Т. В случае укладки классической или цементно-песчаной черепицы шпренгель усиливают двумя подкосами. В итоге он становится шпренгельной фермой.
Возведение стропильной конструкции
Понять, что такое стропильная вальмовая система, недостаточно для успеха в строительстве, важно соблюсти последовательность технологических этапов:
- Устройство фермы для конькового прогона. Пошагово выполняется укладка лежня, крепление к нему стоек и установка коньковой балки сверху.
- Изготовление на объекте рядовых стропилин с последующим их креплением к мауэрлату и коньковой балке.
- Сборка и установка диагональных стропильных ног.
- Изготовление и установка дополнительных опор для накосных стропилин.
- Запил по факту и крепление нарожников.
- Проверка геометрических параметров стропильной системы постройки.
- Установка обрешетки, тип которой определяет вариант кровли.
Какой вариант кровельного покрытия для обустройства вальмовой конструкции выбрать подскажут фото и чертежи готовых крыш.
Как правильно сделать вальмовую крышу своими руками: пошаговая инструкция, чертежи и фото
Вальмовой крышей называют 4-х скатную кровлю, состоящую из двух противоположных торцевых скатов в виде треугольников (вальм) и двух других трапециевидных фрагментов кровли.
Помимо защитной функции вальмовая крыша несёт эстетическую нагрузку, придавая дому особую красоту и индивидуальность.
Содержание
- 1 Подготовка к строительству
- 1.1 Расчёт параметров и создание чертежа
- 1.2 Материалы и крепёж
- 1.3 Инструменты
- 2 Способы монтажа
- 3 Как построить: поэтапная сборка с фото
- 3.1 Монтаж балок мауэрлата и лежней, их размеры
- 3.2 Бетонное и деревянное перекрытие потолка
- 3.3 Установка стропильной системы
- 3.4 Подготовка и укладка стропил и нарожников
- 3.5 Связи жёсткости
- 3.6 Обрешётка и контробрешётка
- 3.7 Гидроизоляция
- 3.8 Примыкание кровли
- 3.8.1 К мансардным окнам
- 3.8.2 К вытяжным, дымовым трубам и шахтам
- 3.9 Утепление
- 3.10 Вентиляция и слуховые окна в холодных чердаках
- 3.11 Крепление кровельного материала
- 4 Водосточная система
- 5 Снегозадержатели
- 6 Средняя цена возведения под ключ
- 7 Заключение
Подготовка к строительству
Прежде чем приступить непосредственно к возведению 4-х скатной кровли нужно подготовиться:
- расчёт параметров и создание чертежа;
- подготовить материалы и инструменты.
Так выглядит вальмовая крыша:
Расчёт параметров и создание чертежа
Разработать и начертить предварительную схему-чертёж вальмовой кровли может далеко не каждый застройщик. Лучше доверить эту работу тому, кто имеет квалификацию в этом деле.
Подбирать проект крыши к строящемуся дому можно в Интернете. Подбор делают исходя из величины площади здания и её формы (прямоугольник или квадрат), а также высоты коньковой фермы. Вносят коррективы относительно материала стропильной системы, узлов крепления и пр.
Материалы и крепёж
Стропильная система вальмовой крыши представляет собой сложную деревянную конструкцию. Она представляет собой набор элементов, изготовленных из пиломатериалов определённой породы древесины и разного сечения. Нужно ответственно подходить к выбору породы древесины. Это существенно влияет на срок службы и надёжность кровельной системы. Специалисты рекомендуют делать выбор в пользу пиломатериалов из лиственницы и сосны.
В таблице приведён рекомендуемый список материалов для вальмовой крыши, строящегося дома в средней полосе России.
| Профиль элементов стропильной системыfoto36387-1 (2) | Сечение, мм |
| Мауэрлат | Брус 100 х 100, 150 х 150 мм и более |
| Конёк, лежни, прогоны | — « — |
| Стропильные ноги | Доска и брус согласно расчётному сечению |
| Кобылки и подкосы | Доска 50 х 100 мм |
| Подшивка и доборка | Доски 20 х 100, 25 х 150 мм |
| Обрешётка | Доски 25 х 100, 25 х 150 мм, фанера или OSB толщиной 12 – 15 мм |
В качестве крепежа используют перфорированные и монолитные металлические уголки, пластины, гвозди, скобы и болты.
Крепёж:
Инструменты
Для подготовки пиломатериалов и изготовления из них элементов стропильной системы на строительном участке устраивают временную мастерскую – это может лёгкое сооружение типа сарая. Внутри устанавливают рабочий стол, подводят электричество и комплектуют рабочим инструментом:
- распиловочный станок или дисковая электропила;
- дрель;
- шуруповёрт;
- ручная пила;
- молоток;
- стамески;
- рулетка;
- уровень;
- угольник;
- лазерный нивелир;
- шнур для разметки;
- маркеры, карандаши.
Особенности. В процессе изготовления стропильных деталей приходится выполнять много одинаковых операций. Чтобы каждый раз не мерять рулеткой, изготавливают шаблоны, с помощью которых повторяют разметку на очередных заготовках.
Способы монтажа
Существуют два метода сборки стропильной системы – возведение кровли целыми полуфермами и поэлементный монтаж.
Первый способ предполагает закупку готовых изделий у специализированных фирм по изготовлению стропильных конструкций. Их остаётся завести на строительный объект и собрать по схеме вальмовую кровлю дома, как конструктор.
Такой способ строительства крыши безусловно обеспечивает быстроту монтажа, но обойдётся заказчику довольно дорого.
Для тех хозяев стройки, которые владеют инструментом и обладают значительным опытом в строительстве, выгодней будет собрать стропильную систему поэлементно своими руками. Пусть это будет не так быстро, но позволит сэкономить значительную сумму.
Как построить: поэтапная сборка с фото
Возведение кровли включает в себя ряд этапов:
- Монтаж мауэрлата и лежней, их размеры.
- Перекрытие.
- Установка стропильного каркаса.
- Подготовка, укладка стропил и нарожников.
- Монтаж связей жёсткости.
- Обрешётка и контробрешётка.
- Гидроизоляция.
- Примыкание стропильной системы к трубам, шахтам, мансардным окнам.
- Утепление.
- Вентиляция.
- Крепление кровельного материала.
- Слуховые окна.
- Снегозадержатели.
Монтаж балок мауэрлата и лежней, их размеры
Мауэрлат представляет собой балки, уложенные по верхнему периметру внешних стен дома. Для этого обычно используют брус сечением 100 х 100 мм, или два бруса 100 х 50 мм.
Деревянная рама принимает на себя нагрузку в точках опоры стропильных элементов и равномерно распределяет по всему периметру стен. Поэтому для особо тяжелых конструкций можно брать большее сечение.
Мауэрлат удерживает кровлю от срыва сильными порывами ветра. Поэтому брус крепят к стенам анкерными болтами с шагом 400 – 500 мм. Если мауэрлат складывают из двух балок, то верхний брус крепят к нижнему саморезами. Существуют и другие способы креплений, но этот считают самым надёжным.
Лежни – это вторичный мауэрлат. Балки того же сечения укладывают на поверхность внутренних стен, ими перекрывают дверные проёмы. Лежни создают точки опоры для стропильных ног, раскосов, стоек, что дополнительно разгружает стропильный каркас.
Бетонное и деревянное перекрытие потолка
Перекрытие представляет собой площадку, связывающую внешние стены здания в единый конструктив. Существуют два стандартных варианта перекрытий под вальмовую крышу – это укладка железобетонных плит и монтаж деревянных балок.
Железобетонные плиты – унифицированные изделия. Они бывают длиной 3, 6 и 12 метров. Обычно для частных домостроений применяют плиты перекрытия длиной 6 м. Исходя из этого, в проекте закладывают расстояние между двумя противоположными фасадными стенами равным длине плит.
Деревянное перекрытие выполняют укладкой бруса концами на мауэрлат. Затем устанавливают поперечные связи из того же бруса с последующим верхним дощатым настилом и нижней подшивкой листовым материалом (OSB, фанера, ДВП или ДСП).
Установка стропильной системы
Стропильный каркас формируют следующим образом:
- Укладывают центральную балку (нижний прогон), опирая её концами на мауэрлат стен, где будут возводиться вальмы (треугольные фрагменты крыши);
- На балке монтируют вертикальные опоры, верх которых связывают коньковым прогоном;
- На концы конька выводят диагональные (накосные) стропильные ноги, которые опираются на углы дома и образует узлы соединений с коньковым прогоном.
- В углах мауэрлата крепят небольшие бруски или доски, на которые устанавливают дополнительные опоры под накосные стропила (шпренгели).
- Треугольники, образованные диагональными стропилами, заполняют нарожниками. Их устанавливают с шагом 0,5 — 1м. Длина нарожников увеличивается по мере их приближения к центру мауэрлата.
- Узлы соединений стропил и нарожников выполняются при помощи запилов. Запилы нужны для плотного прилегания контактных поверхностей стропильных элементов. Их делают на распиловочном станке или ручной дисковой электропилой.
- Промежуточные стропила стремятся максимально разгрузить установкой дополнительных стоек и подкосов.
Для запилов изготавливают шаблоны. Их примеряют к тем местам, где будут крепиться стропильные детали. Затем с их помощью наносят маркером разметку и по ней выпиливают нужной формы выемку в заготовках.
Подготовка и укладка стропил и нарожников
Это происходит следующим образом:
- распиловку пиломатериалов по заданным размерам производят в помещении или во дворе под навесом;
- древесину обрабатывают антибактериальными пропитками и антипиреновыми составами;
- на стропила и нарожники наносят разметку и делают запилы;
- готовые детали раскладывают в сухом месте строительной площадки в порядке очерёдности их монтажа.
Внимание. Наверху на стены опирают пару прогонов, на которые устанавливают деревянный щит. Он служит временным «складом» деталей, которые идут в работу в первую очередь.
Связи жёсткости
Рёбра жёсткости изготавливают в большинстве случаев из доски 120 х 50 мм, хотя бывают и другие варианты. Связи служат значительному повышению несущей способности стропильного каркаса. Их нужно устанавливать строго по проекту. Лишние рёбра только утяжелят конструкцию и не принесут никакой пользы.
Обрешётка и контробрешётка
Подготовка под монтаж кровельного покрытия представляет собой обрешётку, состоящую из ряда реек сечением 50 х 50 мм или 120 х 50 мм, расположенных параллельно стене и поперёк ската крыши с шагом 400 – 500 мм.
Контробрешётка — это ряд поперечных реек, на которые укладывают элементы обрешётки. Нередко обходятся без контробрешётки с целью экономии средств. Специалисты настаивают на её устройстве. Помимо того, что она повышает прочность кровли, создаётся воздушный зазор между обрешёткой и полотном гидроизоляции. Благодаря этому подкровельное пространство вентилируется, что исключает скопление конденсата.
Укладка контробрешётки:
Если все элементы стараются изготовить из пиломатериала одинакового сечения, то сечение накосных стропил должно быть больше в два раза. Добиваются этого либо сдвоением данного профиля, либо применением пиломатериала большего размера.
Гидроизоляция
От того насколько правильно сделана гидроизоляция вальмовой крыши, зависит безопасная эксплуатация дома и срок службы стропильной системы.
Главную задачу, которую решает изоляционное покрытие – это защита деревянных конструкций от атмосферных осадков и пагубного влияния конденсата. В качестве гидроизоляции строители используют плёночные и мембранные материалы.
ПВХ плёнка поставляется в рулонах. Их разматывают и укладывают сверху по стропилам. Рабочие крепят плёнку к древесине степлером. Она не даёт проникнуть влаге внутрь чердачного пространства. Благодаря этому, стропильная система постоянно находится в сухом состоянии, что не даёт возможности возникать грибковым образованиям, плесени и гнилостным бактериям.
Примыкание кровли
Любые конструкции, выходящие наружу за пределы поверхности крыши, должны быть по своему периметру максимально плотно примыкать к кровельному покрытию. К таким конструкциям относятся дымовые и вытяжные трубы, шахты и мансардные окна.
К мансардным окнам
Современные врезные конструкции окон предусматривают установку на вальмовой крыше с любым типом кровельного покрытия. Рамы поступают в продажу с гидроизолирующим контуром и защитным окладом.
Установку мансардных окон производят, строго следуя пошаговой инструкции изготовителя:
- оконный проём по периметру покрывают пароизоляцией. Её закрепляют степлером на стропилах и перемычках;
- стыки плёнки герметизируют монтажной лентой;
- клапаны гидроизоляции заводят на обрешётку и закрепляют степлером;
- в проём вставляют коробку с теплоизоляционным контуром, мембрану которого расправляют и пристреливают скрепками к обрешётке;
- над окном к брусу обрешётки крепят дренажный жёлоб для слива дождевых осадков;
- под окном крепят фартук.
Формирование примыкания мансардного окна к кровле:
По окончании установки окна проверяют плотность примыканий, все стыки и щели проклеивают монтажной лентой.
К вытяжным, дымовым трубам и шахтам
Примыкание кровли к трубе выполняется доборными элементами из листового оцинкованного железа. Нижний фартук крепят к обрешётке. В кладке дымовой трубы пробивают неглубокие горизонтальные штробы, куда заводят верхние края фартука. Второй верхний фартук опирается своим загнутым основанием непосредственно на кровельное покрытие, а верхние края тоже заводят в штробы.
Утепление
Кровлю вальмовой крыши утепляют изнутри. В качестве теплоизоляции используют минеральную вату или специальные теплоизоляционные маты. Ими заполняют проёмы между стропильными ногами и нарожниками. Крепят маты скобами и скрепками. Утеплитель покрывают ПВХ плёнкой. Всю поверхность покрывают OSB листами либо облицовывают плитами ДСП, ДВП или фанерой, прибивая их к стропилам.
Утепление крыши:
Вентиляция и слуховые окна в холодных чердаках
Пространство под кровлей вальмовой крышей может быть холодным чердаком или жилым помещением (мансардой). Вентиляция в обоих случаях организуется по-разному.
В неотапливаемом варианте движение воздуха осуществляется естественным путём. Циркуляция воздушных масс происходит снизу вверх. Воздух заходит под свесы кровли и выходит вверху из-под покрытия конька через продольные вентиляционные щели.
В жилых чердачных помещениях – мансардах нужна вентиляция не такая активная, как в холодных чердаках. Сквозняки мало того что будут выдувать тепло, от них будут страдать жильцы простудными заболеваниями. Поэтому движение воздуха осуществляется через вентканалы и вытяжные трубы на кровле. Чтобы быстро проветрить помещения под вальмовой крышей устанавливают электрические вытяжные шкафы или кухонные вытяжки.
Справка! В холодных чердаках в кровле устраивают слуховые окна. Они заменяют собой вентиляционные трубы на крыше. Окна служат верхними продухами.
Крепление кровельного материала
Вальмовая крыша состоит из 4-х скатов следовательно, их покрывают материалами, предназначенными для скатных кровель. Самыми популярными из них являются черепица и шифер. Их укладывают на обшивку обрешётки рядами снизу вверх. Плитки и листы крепят шиферными гвоздями. Если кровельный материал представляет собой металлочерепицу или ондулин, то их крепят специальными саморезами.
Водосточная система
В ендовах устанавливают жёлоба. По периметру под свесами кровли подвешивают водостоки, которые имеют уклон в сторону угловых вертикальных водосточных труб. Дождевая вода или вода талого снега стекает по желобам и попадает в воронки водостоков.
Снегозадержатели
Они представляют собой горизонтальные металлические уголки, закреплённые на крыше в шахматном порядке углом вверх. Их задача замедлить одновременный сход больших масс тающего снега, что небезопасно для людей и их имущества. Снегозадержатели обеспечивают на крыше постепенное превращение снега в воду.
Средняя цена возведения под ключ
Чтобы застройщику сориентироваться в вопросе — во сколько ему примерно обойдётся возведение вальмовой крыши, многие фирмы предлагают свои расценки в рублях за 1 кв.м. кровли дома. Исследуя рынок предложений такого характера, можно представить средние цены за работу под ключ в следующей таблице.
| Вид работы | Цена, руб./кв.м. |
| Стропильная система | 350 |
| Утеплитель | 150 |
| Гидроизоляция | 100 |
| Контробрешётка | 100 |
| Обрешётка | 150 |
| Фальцевая кровля | 300 |
| Доборные элементы | 350 |
| Итого | 1500 |
Заключение
Вальмовая крыша должна служить надёжной защитой для помещений дома от непогоды, зимней стужи и летней жары. Если застройщик сомневается в своих силах самостоятельно возвести крышу, то следует обратиться к профессионалам. Специализированные фирмы берут на себя обязательства за качество выполненных работ и предоставляют гарантию сроком 1 – 2 года.