Схема стропильной системы вальмовой крыши

Подготовительные работы

Стропила для двухскатной крыши своими руками устанавливать следует только после того, как были проведены подготовительные работы. Они заключаются в проектировании скатной конструкции, создании сметы затрат, подборе необходимых материалов и инструментов. Однако же основной частью работ, несомненно, является грамотный расчёт всех параметров.

Расчёт нагрузок на стропила для двухскатной крыши своими руками

При выполнении расчётов важно правильно вычислить нагрузку на каркас кровли. Существует три типа нагрузок:. Постоянные

В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1

Постоянные. В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1.

Таблица 1. Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли

Расчёт типичных переменных нагрузок на кровлю в зависимости от угла наклона

Согласно СП 2.01.13330.2011 нагрузка снега определяется как полная снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, который определяет ветровое и аэродинамическое давления. Вес снега на 1 м2 может составлять от 80 до 320 кг.

Расчёт нагрузки снега на погонный метр балок скатов для деревянного и кирпичного дома

Расчёт нагрузок для наслонной кровли

Определение угла наклона скатов

Угол наклона кровли определяется в первую очередь кровельным материалом. Обычно он выбирается на основе следующих критериев:

• для мягкой кровли – 50-250;
• для жёсткой – 200-450.

Определение угла наклона ската крыши в зависимости от типа материала

Также стоит руководствоваться тем, что чем меньше угол наклона, тем лучше обтекаемость кровли. При больших углах обеспечивается быстрый отвод осадков со скатов, а также появляется возможность создания мансарды.

Расчёт длины и шага стропил

Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 150-200. Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.

Схема стропильной конструкции под укладку лёгких кровельных материалов

Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.

Способы наращивания балок

Определение сечения стропильных пар

Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли

При расчётах важно учитывать следующие факторы:

• тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
• вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
• длину и шаг скатных балок;
• общую нагрузку.

Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.

Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки

На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.

Устройство вальмовых крыш

Особенности кровли:

• Вальмовая крыша – это, по сути, четырехскатный тип кровли.
• Торцевые скаты, их называют вальмами, делаются в виде треугольника, они начинаются от карниза до конька.
• Скаты сбоку – это трапеция.
• Монтировать подобную конструкцию сложно, но результат того стоит.
• На стропила, находящиеся по краям, идет вся основная нагрузка, поэтому их усиливают.
• Перед тем как приступить к монтажу кровли, необходимо составить проект и все точно рассчитать.
• Качество и долговечность конструкции напрямую зависит от выбранных материалов. Чаще всего в этих целях используют древесину сосны либо лиственницы, которую тщательно просушивают и обрабатывают защитными препаратами.

Основные конструктивные элементы:

• Опорные доски;
• Прогон – балка, крепящаяся к мауэрлату параллельно, что создает дополнительную опору стропильной системе.
• Обрешетка;
• Мауэрлат – для него подбирается брус 10/10,15/15/ либо 10/15см. Укладывается сверху периметра стеновой панели здания. Предназначен, как опора для стропил, поэтому его необходимо хорошо закреплять. Между ним и стеновой панелью нужно укладывать водонепроницаемый слой.
• Подкосы – устанавливаются под опору.
• Затяжки;
• Рядовые стропила – для прочности в установке используются ригели и стяжки.
• Нарожники – их чаще всего стыкуют со стропилами, расположенными по диагонали.
• Диагональные стропила их необходимо обрезать после монтажа либо сразу подбираются одинаковые по длине.
• Накосные стропила;
• Конек – что его монтировать понадобится рейка и отвес.
• Само кровельное покрытие.

Основные элементы и узлы вальмовой крыши

Аркон

В Арконе при проектировании крыши дома на начальном этапе пользователь может выбрать нужную разновидность крыши. После этого он может внести нужные изменения и уточнения в выбранную конструкцию. При этом прорисовывать стропильную систему от начала до конца не нужно, она уже заложена в программное обеспечение. У вас есть возможность выбрать одну из следующих форм крыш:

• односкатная или двускатная;
• свободная форма;
• вальмовая или полувальмовая конструкция;
• мансардная с фронтоном в торцах;
• мансардно-вальмовая разновидность;
• сферическая;
• плоская крыша;
• двускатная с рейкой для крепления.

Если зайти в редактор, то можно изменять типовую конструкцию. Для этого нужно установить свои числовые значения в окошко со значением угла наклона скатов, высотой фронтонов, расположением водосточных желобов. Нажав на кнопку просмотра, вы сразу увидите результат.

Зайдя в раздел «Инфо», вы получите всю подробную информацию о разработанной вами конструкции, а именно:

• длины стропил;
• площадь кровли;
• протяжённость водосточных желобов;
• коньки;
• ветровые фронтоны;
• рёбра крыши;
• объёмы пиломатериалов;
• данные выводятся в нескольких вариантах (без учёта слуховых окон, отдельно по этим окнам и общие показатели);
• в случае необходимости можно получить ориентировочный перечень пиломатериалов, нажав на кнопку «Список».

При этом стоит учитывать, что все длины округляются до 5 см. Однотипные пиломатериалы после округления будут объединены в один раздел. Но в каталоге они будут разбиты по разновидностям, габаритам, сечению.

Чтобы определить высоту мансардного этажа с опорой, нужно воспользоваться кнопкой «Ассистент». Если на открывшейся вкладке перейти в раздел «Общее», то там можно узнать высоту чердачного этажа и другие величины. Кроме этого, софт позволяет выбирать разновидность кровельного покрытия. Вы можете подобрать расцветку, фактуру и материал.

Конструктивные особенности вальмовой крыши

Наиболее характерный элемент вальмовой крыши – стропильная система. Она состоит из элементов, показанных на иллюстрации.

• Конек или коньковый брус – наиболее нагруженная часть конструкции, на которое опираются стропила (стропильные ноги).
• Стойки поддерживают конек, воспринимая нагрузку от веса кровли и передавая ее на стены здания.
• Угловые (накосные, наклонные) стропила формируют характерную геометрию крыши.
• Балки, образующие стропильную систему, делятся на короткие (укороченные, нарожники) и длинные – центральные и промежуточные. При этом с учетом строения кровли, представляющей собой состыкованные детали – две равнобедренных трапеции по длинным сторонам и два равнобедренных треугольника по коротким – длинные стропила идут вниз от конька, а короткие – от накосных стропил.

• Все доски опираются на нижний брус (обвязку или мауэрлат) или непосредственно в кладку стены, как показано ниже. 

Следует обратить внимание, что для жесткости и прочности конструкции центральные промежуточные стропила (те балки, что сходятся к концам конькового бруса по треугольным и трапецевидным скатам) соединяются. Промежуточные и укороченные элементы такой связи не имеют

Важно: вне зависимости от угла наклона кровли, одинакового для всех скатов, накосные стропильные балки имеют меньший уклон к горизонтали, чем промежуточные и короткие стропила

Это связано с особенностями геометрических фигур, образующих кровлю (трапеций и треугольников)

Важно: вне зависимости от угла наклона кровли, одинакового для всех скатов, накосные стропильные балки имеют меньший уклон к горизонтали, чем промежуточные и короткие стропила. Это связано с особенностями геометрических фигур, образующих кровлю (трапеций и треугольников). Стропила вальмовой крыши, расположенные по углам (накосные) рассчитываются с учетом уклона кровли и высоты конька

Стропила вальмовой крыши, расположенные по углам (накосные) рассчитываются с учетом уклона кровли и высоты конька.

При описании устройства стропильной системы вальмовой крыши используются также термины:

• лежень – это несущая балка, используемая для установки подпорок (стоек) конькового прогона. Она опирается на расположенную внутри дома капитальную стену;
• мауэрлат – прямоугольная рама, уложенная поверх наружных стен дома и связанная с ними. Служит место для крепления концов стропил, длинных и укороченных;
• шпренгель – дополнительная стержневая конструкция, усиливающая основную несущую стропильную систему, обычно устанавливается под диагональными стропильными ногами;
• подкосы и раскосы – наклонные балки, усиливающие основную конструкцию и придающие ей жесткость.

Различные названия элементов связано с использованием отечественных и переводных терминов.

Положение центральной стены, на которую будет смонтирован лежень, может дать различное опирание стержневой системы. При этом, как показано на иллюстрации, количество и расположение усиливающих конструкцию элементов, зависит от величины прогонов. Симметричная кровля более удобна в расчете и монтаже, поскольку не требует уточнения смещения приложенной нагрузки.

Выбор материала

Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

•  Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
•  Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
•  Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Возведение конструкции четырехскатной крыши своими руками, чертежи и фото, изложенные в Интернете, помогут в данном вопросе, является трудоемким, но выполнимым процессом, который требует правильных расчетов и определенной последовательности действий.

Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.

Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.

Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.

Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.

Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате

Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:

• монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
• установка центральных стропил;
• монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
• установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
• монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
• установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
• монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.

Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.

Если нет возможности самостоятельно выполнить работы, можно воспользоваться услугами специалистов по выполнению монтажа стропильной системы, цена которого зависит от сложности конструкции, общей площади кровли, вида кровельного покрытия, высоты здания, конфигурации кровли и места расположения объекта. Цена за м2 монтажа стропильной системы стартует от 400 руб.

Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов

Монтаж кровельного пирога

Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:

• пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
• теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
• гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
• обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.

Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов

Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.

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.

Эркерная вальма: особенности и разновидности

Классическая вальмовая кровля образуется четырьмя скатными плоскостями, сходящимися под наклоном к двум вершинам, соединенным коньком. Пара основных скатов имеет форму трапеции, пара боковых — форму треугольника.

Вальмовая крыша с эркером, несомненно, служит украшением дома и позволяет применять оригинальные интерьерные решения; вместе с тем, добавление в проект эркера усложняет конструкцию, она становится многоскатной. Скаты, пересекаясь, образуют внутренний угол, наиболее уязвимое место, в котором имеют привычку скапливаться атмосферные осадки. Угловое соединение называется ендовой, а крыша с подобным архитектурным элементом получила название яндовой кровли. Главным ее минусом считается сложность возведения. При проектировании увеличиваются требования к качеству расчетов; незначительные ошибки способны привести к снижению надежности и деформации кровли. Вместе с тем, вальмовая крыша может похвастаться следующими достоинствами:

Привлекательный внешний вид и возможность расширения жилого пространства — мансарды.

Ендова — место соединения скатов Источник board.infox.by

• Долговечность и устойчивость к ветровым и дождевым нагрузкам. Чем меньше наклон скатов, тем более обтекаемой становиться форма и меньшая нагрузка приходится на стропильный каркас.
• На такой кровле органично смотрятся большие свесы, обеспечивающие защиту фасадных стен от дождевой влаги.
• Благодаря отсутствию фронтонов нагрузка кровельной системы на стены и основание жилья распределяется равномерно.

Помимо классической, существуют и другие разновидности вальмы, каждая со своими особенностями стропильной конструкции и возможностями обустройства эркера:

Шатровая. Скаты сходятся в одну точку и образуют многогранную пирамиду. Конек отсутствует; вместо него формируется более сложный в реализации коньковый узел. Шатровая крыша используется для эркеров небольшого размера, которые приобретают вид декоративных башенок, пристроенных к дому. Она смотрится наиболее органично.

Шатровая конструкция Источник yandex.ru

• Ломаная (мансардная) вальма. Самая сложная в реализации конструкция, в которой скаты на определенной высоте меняют угол наклона (на меньший); количество отдельных плоскостей удваивается с четырех до восьми. Ломаная вальма обеспечивает максимум подкровельного пространства и хорошо подходит для обустройства эркера, значительно выступающего за плоскость фасада.
• Полувальмовая. На боковом (треугольном) скате имеется вертикальный фронтон, в котором удобно устроить окно. Распространены двускатные (голландские, с укороченным треугольным скатом и фронтоном) и четырехскатные (датские, фронтон завершается торцевым скатом) полувальмовые кровли. В зависимости от устройства, полувальму можно совмещать с эркером.

Полувальма Источник viksar.ru

Монтаж верхней части диагональных стропил

Верхний конец накосных стропил крепится к коньковой части крайней стропильной фермы при монтаже системы с висячими стропилами. Для этого может потребоваться использование шпренгеля или прибоины (короткой доски толщиной от 50 мм), к которой крепятся запиленные под необходимым углом концы диагональных стропил. Если прибоину расположить с отступом от конька, получится датская полувальмовая четырехскатная крыша.

Для крепления накосных стропил в верхней части могут использоваться следующие виды крепежа:

• перфорированные пластины;
• гвозди;
• скрутка из проволоки-катанки;
• хомуты.

Нарожники к накосным стропилам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на стропило с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.

Устройство вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши состоит из четырех скатов. Она имеет две вершины, которые соединены между собой конструктивным элементом — коньковым брусом.

Вместо вертикальных фронтонов у домов с вальмовой крышей находятся треугольные скаты. Из-за этого боковые скаты имеют форму трапеции.

Основной осью крыши, которая несет нагрузку, является коньковый брус. Именно он соединяет все скаты кровли. На него крепятся другие важные элементы конструкции — каркас и угловые стропила.

Угловые стропила выступают базовыми элементами распределения нагрузки. Они соединяют угол сооружения с углом конька. Чаще всего их делают такими же по толщине, как брус.

Сама же нога выходит немного за край сооружения. Если здание является четырехугольным, понадобится четыре таких стропила.

ВНИМАНИЕ!
Короткие стропила могут быть различными по своей длине. Они соединяют угловое стропило с мауэрлатом или же несущей стеной здания

Их количество напрямую зависит от площади самого здания.

Центральную часть конструкции становит промежуточный каркас — промежуточные стропила, которые крепятся попарно друг с другом на коньковом брусе и выводятся на мауэрлат. В зоне вальм они не устанавливаются. Их количество может быть разным в зависимости от длины здания.

Рядовой каркас представляет собой стропила, которые соединяются с концами конька и выходят на несущие стены здания с каждой из сторон. Их количество равняется шести.

Устройство шатровой четырехскатной крыши

Вальмовая кровля — конструкция

Схема устройства

Крышу можно представить, как объёмную геометрическую фигуру из сложенных попарно наклонных плоскостей. Две из них по форме представляют треугольники (вальмы), а два остальных фрагмента кровли имеют вид трапеций. По центральной осевой линии дома вверху крыши располагается коньковый прогон, на который опираются стропила.

Так стропильная система выглядит на фото:

Основные узлы вальмы

Каркас вальмы формируется в виде равнобедренного треугольника, основанием которого является мауэрлат, а равные стороны — диагональные стропила (накосы). Накосные балки вверху сходятся в один узел с торцом конькового прогона.

В углах стен в один узел сходятся смежные балки мауэрлата, нижние концы накосных стропил, шпренгели и врезные балки.

Виды стропил

Для формирования каркаса применяют три вида стропил:

• Диагональные (накосные). Изготавливают из бруса сечением 100х100 мм. Они являются несущими балками вальмовых скатов. Четыре накоса расположены попарно напротив друг друга. Две наклонные балки сходятся в вершине треугольника на торце конькового прогона. Основанием вальмы является мауэрлат. Диагональные стропилины по своему виду крепления являются наслонными балками. То есть несущие рёбра вальмы жёстко соединены с мауэрлатом.
• Рядовые. Опоры трапециевидных скатов изготавливают из досок сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Их верхние концы опирают на коньковый прогон. По типу нижнего опирания стропила могут быть висячими или наслонными балками. Особенностью висячих стропил является то, что они связаны затяжками (балками перекрытия), которые, воспринимая нагрузку, работают на растяжение, тем самым распирают стены дома. Висячие конструкции монтируют в домах, где нет возможности передать нагрузку на внутренние стены, и где нет центрального нижнего прогона. В остальных случаях стропила делают наслонными.
• Нарожники. Укороченные стропила крепят вверху к диагональной стропилине, а внизу опирают на мауэрлат или соединяют с затяжками. Они нужны только, как опорное основание кровельного пирога вальмы.

Основные расчеты и сведения

Если вы хотите, чтобы крыша служила надежно, долго и не приносила неприятных сюрпризов, следует пристальное внимание уделить именно расчетам:

• во-первых, выполняется разметка осевой линии по верхней части обвязки с торца строения;
• во-вторых, рассчитывается половина толщины конькового бруса, а затем размечается, где будет располагаться первый элемент стропильной системы;
• в-третьих, определяется место расположения промежуточного стропила при помощи замерной рейки;
• в-четвертых, выполняется расчет длины стропильного свеса, опять же при помощи рейки.

Эти же действия следует выполнить на остальных трех углах – таким образом мы определим, как и где будут располагаться все элементы стропильной системы.

Как видно, устройство вальмовой крыши непростое, поэтому нужно выполнять каждый этап с особой тщательностью. Чтобы не ошибиться в цифрах, можно воспользоваться специальной таблицей, но сначала нужно рейкой измерить величину горизонтальной проекции промежуточного стропила. На основе полученной цифры подбираем в таблице угол наклона, умножаем два числа. Таким же способом измеряется длина свеса.

Особенности конструкции вальмовой крыши

висячая стропильная система вальмовой четырехскатной крыши

Расчет и строительство вальмовой крыши существенно сложнее возведения односкатных и двухскатных конструкций. Четырехскатная вальмовая крыша имеет два ската в форме трапеции, и два треугольных ската (вальма). Такая конфигурация позволяет противостоять высоким ветровым нагрузкам, надежно защитить строительные конструкции от внешних воздействий. Кроме того, получившееся просторное мансардное помещение может использоваться в качестве жилого (окна для естественного освещения монтируются на скатах кровли).

Четырехскатная крыша с коньковым прогоном может возводиться двумя способами: с наслонными или висячими стропилами. Использование наслонных позволяет сделать крышу более легкой, упрощает расчет и монтаж. Но в этом случае требуется, чтобы у строения имелась несущая средняя стена.

Висячие стропила при строительстве вальмовой крыши могут применяться при небольшой ширине здания и отсутствии внутренних стен. Эксплуатационная нагрузка передается на наружные стены постройки.

Висячие стропила крыши вальмового типа опираются либо на балки перекрытия, либо на мауэрлат. Проектирование стропильной системы требует точных расчетов и составления подробных чертежей с указанием принципов монтажа крепежных узлов.

Для небольших зданий правильной геометрической формы расчеты можно выполнить самостоятельно, в других случаях рекомендуется обратиться к профессионалам, так как погрешности проекта станут причиной существенного снижения надежности крыши при эксплуатации.

общий вид вальмовой крыши

На первом этапе расчетов необходимо выбрать угол наклона вальмовой крыши, что напрямую влияет на ее высоту. Для системы с висячими стропилами оптимальный угол наклона составляет 40 – 60°. Чем выше будет расположен конек, тем больше материала потребуется для возведения крыши. При этом высокая крыша – лучший вариант для регионов, для которых характерно большое количество осадков. Более пологая кровля имеет меньшую парусность и лучше противостоит ветровым нагрузкам.

При выборе угла наклона вальмовой крыши рекомендуется придерживаться правила «золотой середины» и исходить из эстетических соображений.

Можно выбрать угол наклона скатов, и исходя из этого, рассчитать высоту расположения конька. Либо наоборот, определить желаемую высоту крыши, а затем вычислить угол ее наклона.

название элементов вальмовой крыши

Выполняя расчет вальмовой крыши, требуется обеспечить правильное позиционирование конькового прогона. Он должен располагаться строго параллельно несущим боковым стенам, точно по центральной оси здания и равноудалено от торцевых стен. В противном случае центр тяжести крыши будет смещен, что приведет к неравномерному распределению нагрузки на стропильную конструкцию и несущие стены, что чревато деформацией и разрушением крыши.

Чертежи, подготовленные в рамках разработки проекта, должны содержать информацию о расположении, сечении, форме и размерах всех элементов стропильной системы. Учитывается их вид и конструктивные особенности, особенности крепления, ширина пролета, длина конька, высота крыши.

Основные расчеты

Схема вальмовой крыши составляется с учетом угла наклона стропильной системы, кроме того, важную роль играет выбранный утеплитель. В России чаще всего применяется теплоизоляция минеральной ватой: она укладывается рулонами и не требует подгонки. Чтобы рассчитать нужное количество материала, следует узнать стандартные размеры плит и площадь самой кровли. Часто кровельные материалы образуют меньшую площадь, чем крыша. Это сказывается на расходе материалов. Чтобы вычислить площадь кровли, нужно учесть суммарную площадь двух вальмовых треугольников, а также двух боковых плоскостей в виде трапеции.

Разновидности вальмовых крыш

Учитывая, что к вальмовым крышам относят все разновидности, содержащие в себе короткие треугольные скаты, их можно разделить (по мере возрастания сложности конструкции) на 3 основных их класса.

• Шатровые. Наиболее простой подвид, в котором крыша образуется стыковкой под одинаковыми углами 4-х полностью идентичных по форме и площади треугольных вальма. Очевидно, что подобной крышей целесообразно накрывать дом только с квадратным сечением.
• Полу-вальмовые. Вальмовая крыша такого типа – единственная, где треугольный скат прикрывает фронтон не целиком, а лишь частично, начиная сверху.
• Ломаные. Самый сложный, но невероятно красивый, презентабельного вида тип вальмовых крыш. Скаты в нем – все разные, и стыкуются они под разными углами. Выстроить подобное чудо архитектурного искусства – процесс сложнейший, но результат того стоит!

Разновидности вальмовых крыш: шатровая, полу-вальмовая, ломаная

Блиц-советы

• В процессе разметки лучше использовать замерную рейку, а не рулетку, это позволит избежать погрешностей.
• Брус должен быть изготовлен из хвойных пород — это придаст прочность всей конструкции.
• Толщина конькового бруса и стропил должна быть одинаковой.
• Все измерения выполняются по нижнему краю стропил.
• Мауэрлат надо надежно фиксировать и соединять в углах. От этого будет зависеть надежность основания крыши и все ее элементов.
• Если используется сборная щитовая конструкция, то опорные балки не нужны, просто ставятся стойки со стропильным шагом.
• Если стропила изготовлены не из цельного материала, то на стыки необходимо наложить накладки в 1,5 метра и закрепить их в нескольких местах.
• На стропильную систему необходимо уложит следующие слои:
  • Пароизоляцию – она крепится к брусьям системы при помощи степлера, а на швы накладывается специализированная герметизирующая лента.
  • Утеплитель – его укладывают плотно к брусьям системы снизу вверх. Межу первым слоем и вторым должен остаться зазор в 2 см, чтобы была вентиляция.
  • Делается гидроизоляция.
  • Монтируется контробрешетка из деревянных планок или брусков. Их сечение должно составлять 5*5 см, если обрешетка состоит из брусков. 20*25 см, если обрешетка делается из деревянных планок. Обрешетка может быть с зазорами или сплошной. Шаг ее буде зависеть напрямую от типа кровельного материала.
  • Выбирается тип кровельного покрытия. Лучше всего для этого типа подойдет битумная черепица, шифер, металлочерепица.
  • Наружное покрытие.