Вальмовая крыша с разными углами скатов

Как поставить вальмовую крышу с разными углами скатов

Вальмовая крыша в большинстве случаев имеет четыре ската, и является одной из самых сложных по конструкции для кровли зданий.

Основной проблемой их возведения обычно связывают со сложностью монтажа скатов, так как часто у каждого из них свой угол наклона.

Преимущество вальмовой конструкции

Одним из ключевых преимуществ вальмовых конструкций, можно назвать отсутствие обустройства фронтонов и соответствующих сложных переходов в карнизах крыш. Карниз получается сплошной на одной линии горизонта.

Также как присутствует горизонтальный конек, но перпендикулярные скаты всегда находятся под разными углами. Это отличает ее от крыши шатрового типа, где все скаты имеют одинаковый угол наклона. В остальном конструктив вальмовой крыши не зависимо от эксплуатационного назначения, состоит из классических элементов: кровельные фермы, скаты, мауэрлат, коньковый прогон и выносные элементы карнизов.

Проектирование и монтаж скатов

В зданиях с равносторонними стенами вальмовая крыша, как правило, имеет только парные скаты одинакового наклона. И лишь в прямоугольных коробках можно добиться одинакового угла.

Часто вальмовые крыши не имеют общего прогона для конька, поэтому проектирование и монтаж здесь основан на разных конструкциях ферм.

Это одинаковые по строению конструкции обеспечивающих жесткость всей крыши, за счет связей (ригелей, укосин, перемычек). Фермы бывают висячего и наклонного типа.

Висячие фермы целесообразно создавать там, где предполагается широкие пролеты, но не более 4 метров. Они связываются только возле конька ригелями (несущими горизонтальными перемычками).

Наклонные фермы могут иметь неограниченную длину стропильных ног, поскольку их дополнительной опорой служат наклонные стойки. Упираются они чаще всего в нижние прогоны любых стен, даже межкомнатных.

Если предполагается обустройство мансардных помещений под вальмовыми крышами, создается дополнительный каркас из вертикальных строек.

При этом стоки образуют плоскости стен мансардного помещения, а ригеля ферм потолочную плоскость каркаса.

Низ вертикальных стоек ферм должен всегда опираться на специальный элемент лежак, прокладываемый по чердаку крыши через несколько слоев рубероида, если крыша возводится по бетонным перекрытиям.

Перед началом самостоятельного строительства рекомендуется смоделировать крышу на земле в виде небольшого макета. Так проще будет понять и монтировать сложные узлы.

Последовательность действий

Технология строительства вальмовой крыши подразумевает ряд основных этапов:

1. Прокладка мауэрлата;
2. Монтаж вальм (если нет центрального прогона под конек);
3. Заполнение стропилами плоскостей скатов;
4. Подшивка карнизов;
5. Монтаж обрешетки и кровли.

Более сложные конструкции вальмовых крыш могут включать и другие этапы строительства. Соответственно, они сопряжены с дополнительными трудозатратами, а главное технологиями обустройства узлов.

Сращивание стропил с верхним и нижним поясом ферм является самой сложной задачей, везде присутствуют свои нюансы. Угол наклона осевых стропил (вальм) как правило, имеют диапазоны наклона от 41 до 50 градусов.

А вы знаете, как поставить вальмовую крышу с разными углами скатов? Поделитесь своим опытом в комментариях.

Понравилась статья? Подписывайтесь на нас в Яндекс Дзене. Подписавшись, вы будете в курсе всех самых интересных новостей. Перейти и подписаться.

Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

Вальмовая крыша – это разновидность четырехскатной крыши, у которой два ската имеют трапецеидальную форму, а два других (торцовые) – треугольную (имеющие одноименное называние «вальмы»). Если торцовые скаты занимают всю площадь от конька до карниза – это вальмовая крыша, если не достают до карниза – полувальмовая.

Крыша дома выполняет двоякую функцию – с одной стороны, на неё возложена защита здания от внешнего воздействия, а с другой – она призвана украсить строение и придать ему индивидуальность.

Исторически сложилось, что в России отдавали предпочтение более простым одно-, двускатным крышам, европейцы же предпочитают четырехскатную или вальмовую крышу, которая обладает достоинствами и недостатками при определенных условиях.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;

• большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;

• возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;

• эстетическая привлекательность.

Минусы:

• сложность расчета и монтажа;
• более высокая стоимость реализации проекта;
• уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
• невозможность устройства мансарды;
• естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

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)

Конструкция вальмовой крыши

Вне зависимости от разновидности кровли, все виды имеют одинаковые элементы стропильной системы вальмовой крыши:

Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крыши коньковая опорная балка или коньковый брус – используется для классической вальмовой крыши, выполняет функцию несущего элемента, к которому крепятся диагональные стропила;

Схема расположения диагонального (бокового) стропила вальмовой крыши диагональное стропило (боковое, ребро, накосное или угловое стропило) – более длинная стропильная нога, которая присоединяется к торцу конькового бруса под острым углом, формируя одну из сторон треугольника;

Схема расположения центрального стропила вальмовой крыши центральное стропило – доски, одинаковой длины, которые примыкают к коньковой балке и формируют края трапециевидного ската крыши. Между ними располагаются промежуточные стропила;

Схема расположения промежуточного стропила вальмовой крыши промежуточное или рядовое стропило – формирует плоскость трапециевидного ската, расстояние между ними определяет прогон стропильной системы;

Схема расположения нарожника вальмовой крыши нарожник или короткое стропило – конструктивный элемент, который крепится на диагональное стропило, формируют треугольный свес и угловые части трапеций.

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

• ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;

• количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;

• вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;

• необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала Таблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Правила монтажа стропильной системы вальмовых крыш

Крыша выполняет много функций, поэтому к ее обустройству нужно подходить грамотно и ответственно. Вальмовая крыша – один из наиболее надежных вариантов.

Достоинства:

• Способна противостоять сильным ветрам;
• Долгое время не деформируются, имея жесткую конструкцию;
• Можно сделать карнизные свесы любой длины со всех сторон постройки, что обеспечивает дополнительную защиту фасада от осадков;
• Карнизные навесы разрушаются гораздо меньше;
• Если дом имеет мансарду, то строение с вальмовой крышей выглядит ниже и красивее.
• Можно создать индивидуальный проект.

Недостатки:

• Конструкция тяжело устанавливается;
• Обустройство крыши обойдется довольно дорого;
• Чердачное помещение уменьшается, в дальнейшем трудно будет обустроить в нем мансарду;
• Если в крыше есть мансардные окна, то через них может проникать влага в помещения.
• Для ее монтажа понадобится нанимать специальную бригаду строителей, потому что одному ее сделать невозможно.

Вальмовая крыша подразделяется на несколько видов:

• Четырехскатный стандартный тип – для его установки понадобится прямые брусья. Угловые ребра начинают тянуться от коньков, свесы необходимо располагать на одной высоте.
• Голландский полувальмовый тип – имеет укороченные вальмы и в длину они в 1,5-3 раза меньше скатов. Это делается с целью установки вертикальных видов окон в чердачном помещении.
• Датский полувальмовый тип – делается вертикальный фронт, а чуть ниже необходимо обустроить торцевой скат. В виде фронта применяются треугольные окна.
• Шатровый тип – чаще всего его делают, если крыша имеет квадратную форму. Вальмы этого вида напоминают равнобедренные треугольники, а их ребра соединяются в определенной точке.
• Вальмовый ломаный тип – скаты делаются различных параметров, которые могут расходиться под разными углами. Если на доме установлена ломаная вальмовая крыша, то он смотрится эффектно и необычно, в чердачном помещении можно использовать всю площадь.

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

Проектирование конструкции

Как выбрать угол ската:

• Боковые углы и вальмовые скаты чаще всего имеют одинаковый уклон, но могут и различаться. Если уклон одинаков, то нагрузка будет распределяться равномерно.
• Угол уклона должен быть от 20 до 45 градусов. Если крыша монтируется в регионах с большой снеговой нагрузкой, то скат делают круче. Если дом будет находиться в месте, где дуют сильные ветра, то уклон должен быть не больше 30 градусов.
• Нижние границы скатов будет зависеть и от типа кровли.
• Для вальмовых крыш лучше использовать штучный кровельный материал, потому что при монтаже листовой кровли будет много отходов.

Как рассчитывается высота конька:

• К коньку будет сходиться промежуточные стропила и они же, только размещенные по диагонали.
• Высоту конька следует находить по формуле:

Как определить длину конькового прогона:

• Если угол уклона вальмового и бокового ската одинаковый, то длина стропил в центре системы также должна быть одинаковой.
• Край конькового прогона должен находиться от торца стены здания на том же расстоянии, что и прогон от параллельных торцов.
• Рассчитать длину конькового бруса можно, если вычесть из длины дома его ширину. Находиться он должен только по центру.
• Коньковый прогон делается из тех же материалов, что и стропильные ноги в центральной части. Вырезаться вертикальные стойки должны с учетом ширины брусков. Верхний край конька размещается на высчитанной высоте.
• Коньковую раму лучше всего усилить, используя диагональные подкосы.

Как определить длину стропильных ног в центре:

• Если будет определена высота конькового прогона и его промежуток от мауэрлата, то можно высчитать и длину стропил, находящихся в центре.
• Расчет ведется по теореме Пифагора. Нужно высчитать гипотенузу, она и будет длиной стропил в центре. Высота – это катеты, ширина – это основание.
• Длина промежуточных стропил рассчитывается точно так же.
• Чтобы соединить стропила, необходимо высчитать его угол, по следующей формуле: В=90◦-α.
• Соединить их можно и по-другому – внахлест, тогда коньковый прогон будет находиться снизу. Но в этом случае надо рассчитывать размеры и высоту, как стропил, так и стоек. Высшая точка тогда – это прямое пересечение досок, находящихся вверху во всей стропильной системе.
• Можно определить и удлинение стропил, если они понадобятся для формирования карнизного свеса. Существует для этого формула: ▲L=k/cos α, где k – это ширина карнизного свеса, а cos α – угол уклона кровельного покрытия.
• Общую длину ноги стопил можно найти, суммировав L и ▲L.
• Длина ног стропильных по диагонали находится с помощью теоремы Пифагора. Где стропило, находящиеся по диагонали – это гипотенуза с основанием, которая будет равняться ½ ширины дома, а высота приравнивается к длине центральной вальмовой стропилы.

Как определить шаг установки стропил:

• Нагрузка на крышу в основном приходится на стропильные ноги. Если их шаг будет небольшим, то в сечении будет использоваться поменьше пиломатериалов.
• Определить шаг можно по специальной таблице. Найти ее можно в любой строительной методичке либо форумах.

Расчет нагрузки на стропильные ноги:

• Нужно знать следующие параметры:
  • Угол ската;
  • Вид покрытия крыши;
  • Снеговую нагрузку;
  • Уровень ветра.
  • Высоту строения в коньке;
  • Степень открытости земельного надела;
  • Шаг стропил.
• Определяется нагрузка.

Расчет длины нарожников и шаг их установки:

Чтобы рассчитать эти данные, необходимо знать длину центрального стропила и использовать формулу:

Рассчитав все эти параметры, можно определиться с количеством материала. Чтобы закупить нужное количество кровельного материала, нужно высчитать площадь покрытия: ΣS=ΣL*(2B +4 k), где ΣL –сумма длин стропил, В – длина дома, k – ширина карнизного свеса.

Материалы для установки:

• Стропильные ноги из бруса;
• Мауэрлат из бруса различных параметров от 100*100 до 150*150;
• Коньковые брусы, прогоны, лежаки различных параметров;
• Ригели из досок 50*100 либо 50*150;
• Кобылки и подкосы из доски 50*100;
• Стойки из бруса 100*100 либо 150*150;
• Доски подшивные, ветровые или торцевые – 20*100 либо 25*150;
• Деревянная обрешетка.
• Слой пароизоляции.
• Теплоизоляционное покрытие.
• Слой гидроизоляции.
• Дощечки деревянные для обрешетки.
• Сама кровля.

Монтаж крыши

• Делается разметка.
• Размечается ось по обвязке в высшей точке с торца строения.
• Ведется расчет 50% толщины конька.
• Ведется установка места размещения первой части всей системы.
• Один отрезок мерной рейки необходимо приложить к намеченной оси. Второй край размещается по линии боковой стены. Тем самым находится точка размещения стропильного промежуточного компонента.
• Определяется длина стропильного свеса. Размещается брус одной стороной на угол, находящийся снаружи стены, другой стороной на кровельный свес.
• Рейка перемещается к краю боковой стены и намечается место закрепления стропил.
• Все эти действия повторяются для всех углов.
• Ведется расчет.
• Проводится монтаж мауэрлата. Для него нужно выбрать брус из дерева разного сечения. Брус должен быть цельным по всей длине, на нем не должно быть трещин и сучков. Этому этапу нужно оказать особое внимание. Его нужно соединять внахлест, а не встык. Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами.
• Устанавливаются стропила, конек, стойки и боковые балки:
• Сначала происходит устройство вертикальных стоек, за счет них будет удерживаться коньковый брус. Элементы крепятся к балке, расположенной по центру, используя систему укосов.
• Происходит установка стропил, находящихся по диагонали. Они должны быть похожего размера и длины.
• Устанавливаются накосные стропила, затем рядовые. Последние крепятся к коньковому брусу и мауэрлату методом врубки. Чтобы усилить фиксацию применяют стяжки и ригели. Сечение бруса для них должно быть достаточно большим.
• Конек крепится к отвесам. Для него выбирается брус небольшого сечения. Конек – это направляющая основная деталь для монтажа всей системы.
• К каждой стороне диагональной планки необходимо закрепить нарожник. Он свяжет между собой мауэрлат и накосные стропила.
• Все элементы крепятся перпендикулярно к коньку.
• Усиливается стропильная конструкция.
• По углам кровли нужно зафиксировать шпренгели со специализированной стойкой, которая будет являться опорой для стропильного диагонального компонента.
• По затяжке необходимо набить стойки.
• Если стропильные элементы, расположенные по диагонали имеют некорректную длину, то нужно вместо единичного бруса использовать двойные балки.
• Обустраивается вентиляция. В ветрозащитной пленке делаются небольшие отверстия, чтобы в них мог проникнуть воздух.