Устройство вальмовой кровли технология. Вальмовая крыша с висячими стропилами
Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.
Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.
В чем достоинства вальмовой крыши?
Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций.
Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.
Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши.
Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения.
Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.
По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».
В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам.
Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.
Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.
Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали.
Направление установки стало причиной получения второго технологического названия – «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.
Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:
- Рядовые стропильные ноги , опирающиеся нижней частью на мауэрлат или на балки перекрытия. В соответствии с типом опоры они могут быть висячими или наслонными.
- Диагональные стропилины , соединяющие углы крыши и края конькового прогона. Отметим, что используют их не только в обустройстве выпуклых углов вальмовых крыш, но и в сооружении вогнутых углов ендов.
- Нарожники , формирующие плоскости вальм и примыкающих к накосным стропилам частей больших скатов.
Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается . Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.
Диагональные стропильные ноги
Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.
Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:
- Позволяет без риска увеличить нагрузку за счет удвоенного сечения несущего элемента.
- Предоставляет возможность получить диагональный элемент конструкции любой длины без ослабленных наращиванием участков.
- Устраняет необходимость в целенаправленной покупке бруса для накосных стропил.
Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.
Опоры для диагональных стропилин
Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.
В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:
- Стойка , устанавливаемая вертикально прямо на перекрытие. Между ней и перекрытием прокладывается кусок гидроизоляции, если стойке предстоит упираться в железобетонную плиту.
- Подкос . Устанавливается, как и положено подкосным стропилинам, под углом, размеру которого позволено варьировать в пределах от 45º до 53º. Особого значения величина наклона не играет. Важно, чтобы сам подкос поддерживал стропилину на наиболее нагруженном участке. Нижнюю пятку подкоса упирают в лежень.
- Шпренгель . Представляет собой Т-образную короткую балку из бруса, перевернутую низом вверх. Используется в устройстве больших пролетов, нуждающихся в двух и более усиливающих опорах. Устанавливается шпренгель так, чтобы его основание было перпендикулярно накосной стропилине. Располагают его в нижней части большого пролета ближе к углу крыши. Вместо шпренгеля может быть использована обычная короткая стойка.
Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.
С нюансами устройства опор для каркаса вальмовой крыши ознакомит видео-обзор:
Нюансы опирания накосных стропилин
Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:
- В стропильных конструкциях с одним прогоном вдоль центральной оси крыши диагональные стропильные ноги опирают непосредственно на консоли прогона.
- В стропильных системах с двумя прогонами и дощатыми стропильными ногами диагональные стропилины опирают на шпренгель, который в свою очередь опирается на оба прогона.
- В стропильных каркасах с двумя прогонами и стропилинами из бруса кроме шпренгеля применяется прибоина – дощатый коротыш, сшивающий рядовые стропильные ноги в зоне конька. Толщина усиливающего коротыша от 5 и более см.
Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.
Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.
Нарожники и способы их устройства
Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.
Монтаж нарожников может производиться:
- Посредством врубки . В накосах выбирают гнезда так, чтобы полуноги смежных скатов не располагались друг против друга. Рекомендовано, чтобы между врубками расстояние было минимум 20см. Поэтому в шаге установки нарожникам позволено смещаться, чтобы не вырубать гнезда в одной точке.
- Путем установки черепных брусков , служащих опорами для полуног. Бруски 50×50мм наращиваются вдоль нижних граней с обеих сторон диагональной стропилины. Их наличие позволяет отказаться от врубок, ощутимо ослабляющих несущий элемент.
Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.
Элементарная вальмовая стропильная система
Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы.
Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.
Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками.
Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.
Этап 1: Моделирование и проектирование
Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.
Инструкция для упрощенного проектирования:
- Измеряем ширину/высоту/длину строения. Согласно данным вычерчиваем профиль и анфас строения на листе бумаги в масштабе, например 1:50. Это значит, что все размеры необходимо будет поделить на 50. Т.е. стена домика с размерами 5×2,5м на самодельном чертеже будет изображена в виде прямоугольника со сторонами 10×5см. Если мелковато выходит, масштаб можно выбрать покрупней – 1:40, 1:25 и т.д. Готовый эскиз желательно продублировать пару раз в запас.
- Выбираем оптимальную высоту крыши и угол ее крутизны. Для этого на одном из дублей эскиза рисуем несколько вариантов абриса крыши. Определяем наиболее удачный и измеряем транспортиром угол наклона будущих скатов.
- Отмечаем на дубле эскиза точки установки наслонных стропилин, это шаг. Обе стенки нам необходимо разделить на равные отрезки. Необязательно, чтобы шаг установки под вальмовым и пятиугольным скатом был одинаковым. В примере расстояние между стропильными ногами на обеих стенках строения равно 20 дюймам, это 50,8 см. По факту шаг установки может варьировать от 0,4 до 2,1м. Однако отметим, что слишком часто установленные стропила увеличат в разы расход материала, а слишком редко заставят усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
- Определимся с длиной конька. Нарисуем его на дубликате шаблона, учитывая, что коньковый брус должен связывать цельное количество пар стропилин. Отложим от обоих краев длинных стен равные расстояния.
- Все результаты переносим на основной лист и подсчитываем, сколько понадобится материала. Длину стропилин считаем по внешним сторонам с учетом длины карнизных свесов по 40-50см. Расход фанеры рассчитываем по количеству цельных панелей, приходящихся на каждую плоскость четырехскатной крыши.
По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе.
Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.
Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши
Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.
Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:
- К сопряженным с вальмами стенкам постройки прибиваем по вспомогательной доске, один край которой должен совпасть с центральной осью. Между досками натягиваем шнурку, повторяющую центральную ось.
- Примеряем пару стропилин к торцу строения. Пересекаться они должны прямо под шнуркой. Очерчиваем по факту линии спилов верхних пяток, не забывая, что между стропильными ногами будет прогон толщиной 5см.
- По полученным шаблонам заготавливаем наслонные стропилины.
- Устанавливаем попарно стропильные ноги по меткам основной части системы. Временно крепим одним гвоздем.
- Устанавливаем коньковый прогон между верхними пятками, которые до этого свободно опирались друг на друга.
- Прибиваем гвоздями стропилины к прогону.
- К мауэрлату или верхнему венцу домика низ стропилин прикрепляем металлическими уголками.
Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.
Этап 3: Сооружение вальмовых скатов
Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:
- Примеряем к скату первую накосную стропилину, отмечаем по факту линию спила. Нижняя часть стропилины должна точно проходить через угловую точку разметки.
- Отпиливаем отмеченные излишки. Прибиваем гвоздями диагональную ногу к коньковой консоли, низ фиксируем уголками.
- Аналогично поступаем с остальными тремя накосами.
- Заполняем вальмовый скат нарожниками, предварительно примерив каждую деталь к положенному месту и отпилив излишки.
- Устанавливаем нарожники пятиугольных скатов.
По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало.
Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.
По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.
Строительство сложных вальмовых крыш
Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.
Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.
Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:
Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.
Стропильная система вальмовой крыши относится к разновидностям четырехскатных кровель.
Общая схема стропильной системы вальмовой крыши представляет собой четыре ската, два из них имеют вид треугольника, остальные два – выполнены в виде трапеций.
При этом трапециевидные формы соединяются между собой прямыми верхними гранями, а получившиеся в результате такого соединения боковые просветы обустраивают треугольными скатами.
Преимущества использования вальмовой четырехскатной крыши заключаются в эстетичном виде и экономии расходных материалов.
Кроме того, стропильная система вальмовой крыши является отличным решением для обустройства домов мансардными этажами и эркером.
Но в отличие от сооружения других типов систем крыш, устройство стропильной системы вальмовой крыши требует намного большей трудоотдачи.
Виды стропил и основные узлы вальмовой крыши
Для проектирования конструкции вальмовой кровли может использоваться диагональная или промежуточная схема расположения стропил.
Также элементы вальмовой стропильной системы разделяют по технологии устройства на наслонные и висячие.
Первый тип стропильной конструкции считается экономичным и проверенным вариантом. Чаще всего подобные системы применяют для строений с каркасом опорного типа или с несущей центральной стеной.
Вторая система стропил отличается сложностью монтажа, обычно ее устройство осуществляют на внешних стеновых проемах.
Висячие стропила крепятся только к мауэрлатам и к коньковому прогону, используются они, если расстояние противоположных стен не превышает 6,5 м.
Изготавливаются стропильные детали из сухого бруса 150х50 мм, предварительно обработанного антисептиком.
Перед вами фото конструкции стропильной системы вальмовой крыши.
Схема стропиловки для вальмовой крыши содержит:
- накосы (располагают по диагонали или направляют к углам стен);
- элементы трапеции;
- короткие бруски — шпренгели;
- укосы, опорные стойки.
Накосные детали крепятся по диагонали: одной стороной к нижней опоре конструкции или к продляющей ее балке, а вторая сторона фиксируется к другой паре стропильных элементов.
В отличие от привычных систем, эти детали стропиловки крыш, учитывая их размеры, намного больше.
Они могут принимать на себя больший вес и выступают в качестве опоры для наружных деталей стропиловки, которые не достают до конькового бруса.
Основные детали системы вальмовой кровли, представляют собой несущие балки и конек. В свою очередь балки разделяют на два вида.
Первый вид балки изготавливают из материала, применяемого для стропил. Она располагается поперечно и является опорой для стоек, поддерживающих коньковый пролет.
Мауэрлат – второй вид балки, для ее производства используют брусья 100х150 мм. Балку располагают по периметру объекта.
Если постройка возведена из дерева, в качества мауэрлата будет выступать верхний венец.
Расчет стропиловки для вальмовой кровли
Самостоятельно проектируя вальмовую кровлю, необходимо уделить внимание выбору материала, а также учесть количество осадков и силу ветра.
Как ни странно, но именно исходя из этих фактов, можно осуществить правильный расчет уклона и высоты крыши.
Угол уклона трапециевидных скатов может составлять от 50 до 60°, пример можно посмотреть на фото. Какая из цифр станет оптимальной, будет зависеть от силы ветра и снеговой нагрузки.
При сильных снегопадах угол ската делают большим, при сильных ветровых нагрузках – угол устраивают маленький.
Здесь необходимо уточнить, конструкции вальмовых крыш с повышением угла ската усложняется, а расход материала увеличивается.
Узнав показания высоты и угол уклона, произведем расчет стропиловки на примере конструкции четырехскатной крыши с двумя одинаковыми формами трапеций и треугольников.
Расчет может иметь следующий порядок:
- Когда угол ската отмечают как главный показатель, тогда высота конькового бруса вычисляется так: (тангенс угла) х (на величину шага между краями скатов) / 2. Опираясь на показатель высоты кровли, расчет производят в обратную сторону. Определяют величину тангенса угла: (высота кровли) х 2 / (на промежуток между краями скатов);
- Длина ската крыши вычисляется с использованием т. Пифагора. Определяется сумма катетов треугольника и вычисляется квадрат. По такому же принципу, происходит расчет размеров накосов, разделив трапецеидальный скат крыши на два треугольника и один прямоугольник.
Определив величины и составив чертеж, осуществляют общий расчет площади кровли. Общая площадь вычисляется, путем определения площадей вальмовой и трапециевидной стороны крыши.
Площадь фигуры трапеции равняется сумме величин ее основ разделенной на два и умноженной на высоту.
Площадь фигуры треугольника вычисляется как половина произведения длины основания на величину высоты, разделенной на два.
Площадь крыши можно узнать, сочетая величины и умножив их на 2.
Сделав такой расчет можно определиться с количеством строительного материала для сооружения каркаса обрешетки и вальмовой кровли.
Также с использованием этого показателя величины есть возможность сделать расчет нужного количества гидро- и теплоизолирующих изделий и количества крепежных деталей.
Устройство стропиловки вальмовой кровли
Устройство стропильной системы начинают с монтирования балок. В первую очередь осуществляют монтаж мауэрлата, затем поперечной балки.
Стойки опоры конька стропильной системы монтируют вертикально и фиксируют саморезами, для упрочнения стоек опоры используют укосины. Конек должен находиться точно по центру объекта.
Материал для конька и стропиловки применяют один и тот же, с параметрами 150х50 мм.
Далее осуществляют монтирование четырех накосных элементов с равной длинной, рабочему процессу уделяют особое внимание, так как именно на этой стадии происходит закладка всех плоскостей скатов конструкции, которые должны иметь идеальную ровность.
Самую большую длину имеет диагональная стропиловка, из-за чего приходится соединять несколько стропильных досок в одну.
Каждая из них должна присоединяться к коньковому брусу и выступать на 0,5 или 1 м за пределы стены дома.
Таким образом, обустраивается карниз как на фото, впоследствии защищающий стены от атмосферных осадков.
Что касается сечения стропиловочного материала, его выбирают в зависимости от уклона кровли, с учетом нагрузок пространства между основными стенами и между стропилами.
Инструкция по монтажу промежуточных стропил
При обустройстве стропильной системы для вальмовой кровли, должна соблюдаться следующая инструкция:
- Промежуточные и центральные стропила крепят к верху конькового бруса, второй их край должен выступать за пределы несущих стен. С нужным количеством деталей определяются, учитывая длину дома;
- Когда монтируются угловые элементы, то их верхний край устраивается на накосы. С приближением к углам стен их длина уменьшается.
Исключить появление неточностей при обустройстве стропильной системы вальмовой кровли позволит правильно составленный чертеж будущего сооружения, где точно размечены узлы креплений центральных деталей.
Классический метод предусматривает первоначальный монтаж центральных стропил — с каждой стороны по 3 детали. Узлы креплений располагаются по краям конькового бруса.
С целью установить первое стропило на вальме отмечают одну точку по центру стены на мауэрлате и точку центра толщины конькового бруса.
Затем проводят устройство центральной детали для трапециевидных скатов, а параллельно к ним устанавливают все промежуточные стропила.
Надрезы с двойным скосом выполняют на центральных и диагональных элементах, которые будут пересекаться при монтаже. Упрочнять соединения рекомендуется стяжками.
Особенности монтажа нарожников
Угловые стропила монтируют параллельно основным. На укороченных деталях делают спил, затем каждый из них укладывают и крепят на накосах.
Фиксирование осуществляют с использованием саморезов или гвоздей. Также их соединение можно осуществить с помощью опоры из бруса, зафиксированной на диагональном элементе или методом врубки.
Угловые элементы (нарожники) вальмовой крыши, треугольных и трапециевидных скатов, не рекомендуется соединять, в одном месте, с диагональными элементами.
Если площадь дома имеет большую ширину, то необходимо провести расчет, при этом отмечая степень провисания промежуточных и диагональных стропил.
Центральный элемент системы вальмового сооружения крепят к коньковому брусу с помощью двух деревянных коньков.
С целью сделать углы вальмовой стропильной системы более прочными, монтируют шпренгели (дополнительные брусья).
Их применение позволяет поддерживать диагональные элементы стропиловки и тем самым придавать сооружению прочность.
Обрешетка и утепление для вальмовой крыши
Каркас обрешетки стропильной системы вальмовой крыши выполняется соответственно инструкции по устройству выбранного кровельного материала.
Монтаж обрешетки может осуществляться с использованием деревянных брусьев или досок. Сечение брусьев должно составлять 50х50 мм, толщина досок равняться не менее чем 20 см.
Конструкции обрешетки могут быть сплошнми или с зазорами, шаг их расположения будет зависеть от типа и размеров кровельного изделия.
При утеплении вальмовой крыши может применяться три метода:
- теплоизоляционный материал монтируют между брусками стропильной системы;
- утеплитель укладывают непосредственно на стропила;
- утеплительный слой помещают под стропилами.
На данный момент самой распространенной технологией является первый вариант. В качестве теплоизоляции может использоваться минеральная вата, жидкий пенопласт или пенополиуретан.
Важно в процессе утепления вальмовой крыши не перекрыть вентиляционный зазор.
В зависимости от выбранного вида конструкции кровли подбирают гидроизоляционный материал, который монтируют на утеплительный слой или под ним на стропильные брусья.
Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.
Вальмовая крыша — стропильная система
Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.
На заметку! В России чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.
Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:
- красивый внешний вид;
- отличная защита строения от воздействия осадков;
- высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
- конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
- у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.
Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.
Конструкция такой кровли
Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.
- Мауэрлат
как основа и опора для всей системы. Он изготавливается, как правило, из мощного бруса, имеющего сечение 10х10 или 15х15 см. Мауэрлат помогает равномерно распределить вес всей кровли по периметру строения. И именно к нему прикрепляют в процессе строительства и стропильные ноги.
- Лежня – родственница мауэрлата, которая монтируется на внутренних перегородках и имеет такую же функцию, как и ее собрат. Также изготавливается из бруса, обычно – сечением 10х10 см.
- Коньковый прогон представляет собой опорный брус для верхних частей стропилин. Под ним устанавливаются вертикальные опорные стойки.
- Стропила диагонально ориентированные в количестве четырех штук помогают сформировать как раз вальмовые скаты. Такие стропила фиксируются так, чтобы они продолжали конек, но при этом расходились в сторону углов дома. Фиксация производится на коньке и мауэрлате. Они должны быть очень прочными и толстыми, так как на них оказывается большая нагрузка. Это очень длинные стропила.
- Рядовые стропильные ноги держат на себе скаты трапециевидной формы. Как правило, изготавливаются из доски сечением 5х15 или 10х15 см. Сверху они фиксируются на коньке, а снизу – на мауэрлате. Расстояние между соседними ногами – от 60 до 120 см.
- Есть еще и укороченные стропила – нарожники
, – которые крепятся к мауэрлату и диагональным стропилам. Между соседними нарожниками устанавливается расстояние 70-80 см. Они не испытывают сильную нагрузку, но незаменимы при создании вальмовой кровли. Монтируются нарожники или посредством врубки, или путем установки опорных брусков доя полуног.
- Стойки , выполняющие роль опор, изготавливают из бруса и устанавливают на лежень. Их цель – поддерживать стропильные ноги либо конек в середине.
- Между элементами каждой пары стропил устанавливаются затяжки , которые выполняют роль горизонтальных перемычек. Они помогают притянуть стропила друг к другу и уменьшить нагрузку на стены. Затяжка в области конька называется ригелем, а ту, что находится ниже, можно использовать в качестве балки перекрытия.
- Подстропильные ноги или подкосы устанавливаются под определенным углом к самим стропилам и помогают им не прогибаться под своим весом.
- Вертикальные подпорки или шпренгели
нужны для поддержки диагонально расположенных стропилин. Они имеют форму перевернутой вверх ногами буквы Т. Основание шпренгеля должно быть перпендикулярно накосным стропилам.
Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.
Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.
Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш
Вальмовые крыши в зависимости от своих конструктивных особенностей могут иметь различную стропильную систему, а также относиться к определенному типу кровли. Ниже в таблице представлены разновидности вальмовых кровель.
Таблица. Виды вальмовых крыш.
| Разновидность | Описание |
|---|---|
| Свесы у такой крыши находятся на одной высоте относительно друг друга. Фронтоны имеют форму треугольника, скаты – трапециевидную. Диагональные ребра опираются на конек. |
| У этой крыши фронтоны вертикальные, в них можно врезать окна и улучшить освещение чердачного помещения. |
| У такой крыши нет опорной коньковой балки. Диагональные стропила сходятся в одной точке, далее устанавливаются обычные рядовые элементы. Идеальный вариант кровли, если дом имеет квадратную форму. Но сделать коньковый узел в центре крыши очень и очень непросто. |
| Это самый сложный вариант подобной кровли. Здесь стропильная система очень непроста, так как все скаты отличаются по площади и углам расположения. Но зато внутри под крышей можно интересными способами использовать свободное пространство, а дом сделать эффектным и запоминающимся. |
Также у вальмовой крыши могут быть разные стропильные системы в целом.
- Висячая , когда стропила опираются на конек и на мауэрлат. Здесь идет большая нагрузка на прогиб и распирание. Так что придется устанавливать затяжки. Такой вариант стропильной системы использовать для вальмовой кровли не советуют. Но систему можно использовать для строений шириной не более 6 м.
- Наслонная , когда стропилины опираются на мауэрлат, конек и стойку, установленную посередине на несущую внутреннюю стену. Нагрузка на систему в этом случае меньше. Это надежный и прочный вариант, да еще и более простой в монтаже. Вариант подойдет для строений шириной до 12 м и более в зависимости от количества дополнительных опорных элементов.
- Комбинированная система имеет и висячие, и наслонные элементы. Все балки будут видны, они не будут закрыты обшивкой, так как стойки опираются в этом случае на колонны или столбы, а не на внутренние перегородки.
Материалы и расчеты
Создать систему стропил для кровли вальмового типа можно как из дерева, так и из металла. Для самостоятельной работы дерево предпочтительней, так как делать что-либо из него гораздо проще. Хороший вариант – сосна. Она легкая, прочная и имеет невысокую стоимость.
Важно! Чтобы дерево служило долго, перед работой его важно обработать специальными защитными составами, которые помогут предотвратить начало процесса гниения.
Если стропильная система создается из металла, то важно брать оцинкованный вариант, который будет способен противостоять коррозии и прослужит очень много лет, а также сможет выдерживать большие нагрузки.
Самое сложное в создании вальмовой крыши – это правильный ее расчет. Важно учесть не только размеры дома, но и ветровую нагрузку в регионе, количество осадков в течение года, тип материала, из которого будет изготавливаться крыша, а также необходимость установки дополнительных элементов, выполнения работ по утеплению и т. д.
Расчет в любом случае производится по определенным формулам. И здесь важно учитывать оптимальный уклон крыши. Его можно подобрать, ориентируясь по таблице. Уклон поможет сориентироваться и в отношении заложения стропил.
Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала
Расстояние между стропилами можно посмотреть на таблице ниже.
Расчет сечения стропил
Заложение стропил и соотношение между их длиной можно рассчитать, используя коэффициенты в таблице ниже.
Итак, используемые формулы для расчета вальмовой крыши следующие:
- Н = D*tan a / 2, где Н – это высота конька, D – ширина дома, а – это угол наклона ската;
- L = l – D, где L – длина конька, l – длина строения, D – ширина дома;
- L c = H 2 +d 2 , где L c – длина центральных стропил. Точно так же рассчитываются и рядовые стропила;
- ∆L = k/cos a, где ∆L – нужная длина удлинения стропилины для свеса;
- B = 90 0 – a, где b – уклон рядовых элементов;
- LД = √(L 2 + d 2) , где LД – длина вальномых стропилин по диагонали;
- L1 = 2/3L и L2 = 1/3L, где L1 и L2- длина нарожников (первого короткого и второго короткого);
- площадь крыши можно посчитать как ∑L * (2В + 4k).
Результатом всех расчетов может стать подробный чертеж вальмовой крыши с указанием всех размеров и параметров, которые нужно будет просто переносить на материал для кровли. Кстати, основываясь на этих расчетах, как раз и получится подсчитать, сколько чего нужно покупать для того, чтобы самостоятельно сделать такую крышу.
Важно! После самостоятельного создания чертежа настоятельно рекомендуется предоставить схему на проверку опытным специалистам. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к печальным последствиям.
Вальмовая крыша очень практична и изящно смотрится. Но и усилий и затрат на неё уходит прилично. Её воздвижение своими руками возможно, но главное здесь обладать определёнными строительными инженерными навыками и чётко следовать расчётам и схемам .
Специфика крыши такого типа
Она является одним из типов четырёхскатной крыши . Вид сверху на дом с ней напоминает закрытый конверт. Два ската незначительной площади, имеющие формат треугольника специалисты наименовали «вальмовыми». Форма другой пары скатов – трапеция. Их размер больше.
Вальмовую кровлю образуют такие узлы (схема):
Конёк служит вершиной крыши. Это линия, образованная стропильными тандемами на участке их скрепления. Специфика конька – он проигрывает в длине перекрываемому строению.
Вальмы. Это скаты треугольной формы. Они позиционируются над торцевыми стенами и используются вместо фронтона. Их составляют диагональные и промежуточные стропила (ДС и ПС).
Скаты. Их форма- трапеция. Их начало получается от конька, а завершение – в свесе.
Рёбра. Это углы, получившиеся в зонах скрепления вальм и скатов. Количество вальм равно числу ДС. Их итоговое число – 4.
Водосточная сеть. Её составляющие: воронки, трубы и желоба. Она позволяет отводить ненужную жидкость с поверхности такой крыши в канализацию.
Важно! Вальмовая крыша не предусматривает создание в ней жилой мансарды. Причина: её два ската существенно уменьшают высоту потолка в подкровельной зоне.
Стропила и опоры
Отличия в монтаже сложной вальмовой крыши от двускатной заключаются в наличии большего числа составляющих. Они таковы (схема):
Коньковый прогон. Это специальный брус. На нём монтируются стропильные дуэты.
Диагональные стропила (ДС). Они составляют рёбра вальм. От завершения конька они следуют к угловым узлам мауэрлата, соединяясь с ним. По длине они превышают стандартные стропила. Материал для их создания должен обладать большим сечением. И таковым обычно становятся сдвоенные доски. Составляя чертежи, важно учитывать, что угол позиции таких стропил более пологий, чем у стандартных (промежуточных) стропил.
Стандартные или промежуточные стропила (ПС). Местом закрепления их верхушки служит коньковый прогон, а зона их окончания – мауэрлат.
Центральные стандартные стропила. Их обычно 6 штук. Они стыкуются с завершением конька и ДС. На эту стыковку уходит много сил. Здесь нужно абсолютная концентрация и соблюдение точных разметок.
Нарожники или ноги короткой длины. В верхней стороне не допускается их контакт с коньком. Место их соединения – диагональные стропила Чем ниже позиция нарожника, тем он короче.
Затяжка . Это перемычка из бруса. Она позиционируется между стандартным стропильным дуэтом.
Ригель. Это затяжка, устроенная в верхней зоне кровли, прямо под коньком.
Балки перекрытия. Это затяжки, монтируемые внизу, в основании стропил.
Стойка. Это брус вертикального положения. Он служит опорой коньку, распределяет массу кровли на несущие элементы. Если нужно сделать мансардную зону просторнее, стойки можно сосредоточить посередине стропил.
Подкос . Это опоры, закрепляемые в перпендикулярной позиции к стропилам. Они уберегают их от провисания. Подкос крайне необходим, если скаты крыши достигают в длину 4,5 – 5 м.
Шпренгель.
Это устройство для поддержки диагональных стропил. Шпренгель образуют две балки. Одна монтирует две части мауэрлата. Вторая с упором заходит в первую и так же в одно ДС.
Расчеты, чертежи, проекты
Перед созданием вальмовой крыши необходимо скрупулёзно рассчитать составляющие её конструкции. Как правильно это сделать? Перед расчётами создаётся схема перекрываемого здания со всеми параметрами. Затем, применяя несложные формулы на базисе теоремы Пифагора, можно вычислять:
Схема с параметрами:
- Значение высоты конька. Данные здесь таковы: h = b x tgα/2. Здесь b – это длина конструкции между стропилами с торцевой плоскости. А a – это угол позиции скатов.
- Длину стандартных стропил. Данные: e = b / 2 x cosα. Здесь b – та же длина, а – тот же угол, е – длина стандартных стропил.
- Площадь скатов. Данные: S = 2ea. Здесь S – общая площадь поверхности скатов, е – тот же параметр из п.2, а – длина между стропилами по длине строения.
Длина ДС:
Вальмовая крыша с параметрами:
Эти схемы помогают вычислить длину указанных стропил лишь с наличием данных о параметрах стандартных стропил.
Нужный шаг между стропильными тандемами тоже часто находят в справочниках, опираясь на породу и толщину рабочего материала (дерева) и длину скатов. Результаты расчётов отражаются в чертеже. По нему далее делаем разметку кровли.
Еще очень удобно произвести вышеуказанные расчеты на калькуляторе.
Монтаж мауэрлата
Мауэрлатом называют основу для установки крыши. Он нужен для распределения массы крыши по всем несущим элементам. Он обычно создаётся из деревянного бруса, причём применяется дерево твёрдых пород. Чем больше масса крыши и сложнее её конфигурация, тем больше получается сечение мауэрлата. Как правило, мастера задействуют сосновый брус с минимальными параметрами 15 х 15 см.
Установка мауэрлата проходит перед постройкой дома. Как сделать:
- Работа с брусом. Он отмеряется, отпиливается на нужную длину. В угловых участках мауэрлат крепится между собой методом «в лапу». Для выпиливания паза под крепёж делается разметка.
- На последней линии кладки создаётся досочная опалубка. Она заполняется вязким бетоном. В него внедряются металлические шпили для крепежа необходимого бруса.
- После затвердевания бетона между ним и мауэрлатом устраивается гидрозащитный слой. Здесь можно применить битумную мастику или рубероид.
- Следует обработка бруса защитными средствами. Нужны антисептики и антипирен мощного проникновения, а также влагозащитный лак.
- В мауэрлате размечаются и создаются дырочки под металлические шпили. Для разметки сгодится маркер. Для создания – дрель.
- Брус насаживается на эти шпили и мощно закрепляется болтами анкерного типа.
Стадии возведения
Здесь крайне необходимо следовать инструкции и технологии. Стадии работ таковы:
- Ставятся затяжки. Ими служат балки перекрытия. Их требуется хотя бы две. На них ставятся стойки. Специалисты поверх них устраивают дощатый настил. Так стропильная сеть возводится удобнее и безопаснее.
- Присоединение стоек к затяжкам. Стоек можно задействовать больше. Но излишняя масса для конструкции нужна лишь при особой надобности. Пока сеть не устойчива, стойки на некоторое время фиксируются вертикальными подкосами.
Схема
пошагово
:
Для создания вальмовой крыши обычно задействуется мягкая кровля. Ею легче покрывать скаты со сложной конфигурацией. Для такой кровли готовится сплошная обрешётка из пластов влагоустойчивой фанеры.
- Для фиксации кровельного материала на обрешётке применяется особый крепёж. Его состав: сталь-нержавейка с каучуковой шляпой. Метод позиционирования листов – внахлёст 10-15 см.Так создаётся оборона от попадания влаги. Чем круче скат, тем больше нужно следовать этому методу.
- После укладки кровли крыша утепляется изнутри. В ней можно создать окна, водосток и даже дымоход.
Для беседки
Вальмовая крыша – идеальный вариант для частных домов. Её грамотное создание невозможно без особых навыков, расчётов, трудолюбия и терпения.
Вальмовые крыши можно создавать и на более маленьких строениях, например – беседках. Но для такой крыши походят лишь беседки следующих типов:
- Квадратной формы. Здесь крыша составлена из четырёх скатов – треугольников одинаковых размеров. Они соединяются в одной точке. Конёк не создаётся. Схема:
- Прямоугольной формы. Крышу образуют два ската – трапеции и два ската – треугольника. Вверху – конёк. Он следует вдоль длинной плоскости прямоугольника. Фото:
Обязательные стройматериалы
Вальмовую крышу строим из следующих материалов:
- Деревянный брус. Походящие параметры: 10х10 см или 15х15 см. Из него формируется мауэрлат, а также вертикальные стойки и затяжки.
- Доски. Нужное сечение: 5х 5 см и 10х15 см. Из них образуются стропилы. Для диагональных стропил нужны доски большей длины и толщины. Поэтому популярен вариант со сдвоенными досками.
- . Необходимые размеры: 3х10 см или 4х10 см. На них монтируется обрешётка.
- Рейки. Параметры: 3х3. Они послужат контр-обрешёткой.
- Ветровая доска.
- Доска для карниза.
Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками, антипиренами.
Конструкция стропильной сети
Схема:
Создание вальмовой крыши для беседки также невозможно без стадии чертежей и расчётов. Рассчитываются:
- угол наклона скатов;
- высота конька;
- нагрузка (чтобы определиться с сечениями стропил).
На основе расчётных данных делается чертёж. В нём отражены параметры и взаимное расположение составляющих стропильной сети. У неё много аналогий со стропильной сетью для покрытия дома. Как видно из схемы, здесь практически такой же состав. Есть только некоторые нюансы:
- Опора и распределение массы крыши – это функция верхней обвязки.
- Шаг между стандартными стропилами , которые верхом опираются на коньковый прогон, а низом – на основу (мауэрлат), таков: 60 – 120 см.
- Нарожники , образующие скат, ставятся с шагом 60-80 см.
- Нет необходимости в опалубке и её бетонировании .
Стропильная система вальмовой крыши и эркера от Антона Вебера:
Стадии воздвижения вальмовой крыши на беседку
Беседка с вальмовой крышей возводится по следующим правилам:
- Усиливается верхняя обвязка беседочного каркаса. Здесь нужна доска. Можно действовать и в два слоя. Доски можно накладывать друг на друга внахлёст. Вдоль самой длинной стороны конструкции к обвязке монтируется балка-затяжка. Крепёж здесь – металлические уголки.
- От середины этой затяжки нужно отступать по полметра. На эту дистанцию ставятся две метровые стойки. Их вертикальность поддерживается временными подкосами. Их верхушки потом скрепляются коньковым прогоном.
- Установка стандартных стропил. При условии прогона в 1 м требуется монтировать пару стропил с каждой стороны, по краям прогона. Между ними получится тоже метровый интервал.
- Стелется обрешётка. Она должна быть сплошной. Она приколачивается на гвозди.
- Раскраивается кровельный материал. Он крепится оцинкованными крепежами (саморезами). Стыки покрываются герметиком.
Далее предложен пример грамотно устроенной вальмовой крыши на беседке:
Как создать проект
О создании проекта вальмовой крыши для бани в программе SketchUp рассказывает автор блога «Каркасная баня в деревне своими руками!»
