К наиболее сложным видам строительных работ относится вальмовая крыша дома своими руками. Например, нужно в идеале знать начертательную геометрию. В целом работа требует грамотного сооружения пространственной конструкции.
В отличие от других типов крыш, вальма имеет четыре ската разной конфигурации. При этом можно выделить шатровую разновидность . Однако ее скаты выполнены в треугольной форме. На такой кровле нет конька, так как существует единый коньковый узел. В него и сходятся все четыре плоскости кровли. Таким образом, вальма – это треугольные скаты с двух сторон крыши. При этом другие скаты выполняются в трапециевидной форме. Вальмовые крыши своими руками очень подходят для архитектурного стиля дома. Но необходимо помнить и о практических условиях для возведения.
Чаще всего вальмовые крыши можно встретить в местности с хорошим продуванием ветра. Данная кровля очень устойчива к таким нагрузкам, в отличие от обычной двускатной крыши. Внешний вид кровли всецело связан со . Скаты в форме трапеции обычно создают с помощью наклонных или висячих стропил. Вальма же потребует использование накосных стропил и нарожников.
В западной Европе (Дания) широкое распространение получили полувальмовые кровли. Рассмотрим две их разновидности:
- Первая – включает несколько фронтонов с торцов кровли. К их основанию плотно прилегают трапециевидные вальмы. Здесь же можно встретить . Это своего рода источник естественного освещения для чердака. При этом проект дома с вальмовой крышей может включать и помещение под мансарду.
- Вторая – включает скаты разной длины (вальмовая длина меньше, чем длина основных скатов). Отметим, что вальмы выполнены в виде треугольника. Под кровлей же можно встретить мансарду с основными скатами вместо боковых стен. Имеется и горизонтальный потолок. При этом окончания вальм и вертикальные боковые стены – в виде фронтонов.
Проектирование вальмовой крыши с четырьмя скатами подразумевает расчет ее конструктивных элементов и выбор покрытия для кровли. Вы можете также отдать на откуп расчет нагрузок. Этим занимаются проектные фирмы или экспертные бюро. Они же предоставят вам фото– и видеоматериалы вашего дома.
Проект вальмовой крыши
Устраиваем крышу: порядок работы
Стропильная система вальмовой крыши, подробно на видео:
Вальмовая крыша схема из металлочерепицы – для обеспечения карнизного свеса, на стропильные фермы устанавливаются кобылки. Их необходимо закрепить в центре составных стропильных ног. Нарезка черепицы – в форме картин по длине ската. Затем ее крепеж на обрешетку, которая заранее укладывается поверх стропильных ног.
Вальмовая крыша часто используется в архитектурных решениях загородных домов, построенных в европейском стиле. Ее конструкция не только надежна , но и весьма эстетична. Причем , принимая за основу даже самый простой ее вариант, можно разнообразить его различными элементами, которые станут для всего строения своеобразным украшением и признаком изысканности стиля.
Вальмовая крыша своими руками чертежи которой нужно подобрать или подготовить заранее, может быть выполнена и самостоятельно, но одному мастеру с таким объемом и сложностью работ явно не справиться.
Самая распространенная простая схема вальмового типа крыши состоит из четырех скатов, два из которых имеют форму треугольника — их и называют «вальмами». Они располагаются по торцам здания и соединяют конек с карнизом. Две фронтальных плоскости в форме трапеции имеют большую площадь и скат, который также располагается от конька и до карниза.
Вальмовая крыша — вид сверху
Нужно отметить, что бывают полувальмовые крыши — их еще относят к голландскому виду. В этом случае при строительстве карнизы торцевых скатов располагают намного выше фронтальных. Монтаж такой крыши, как правило, производят в тех случаях, когда в ее мансардном пространстве устраивают жилое помещение.
Основы конструкции вальмовой крыши
Традиционная вальмовая система состоит из определенных узлов и элементов, которые монтируются всегда одинаково и являются основой для более сложных крыш этого вида. На данном рисунке представлена именно такая конструкция, включающая в себя следующие детали:
1 — Угловое стропило или ребро всегда располагают под меньшим углом, чем такие же, но промежуточные элементы системы. Для такой конструкции крыши, как для боковых, так и промежуточных стропил подойдут доски, имеющие сечение 50×150 мм.
2 — Короткие стропильные ноги закрепляются не на коньке, а на угловой стропильной доске. Они должны иметь такой же уклон, как и промежуточные стропила.
3 — Конек в данном случае имеет такой же размер в сечении, что и стропильные ноги.
4 — Стропила, которые сходятся и стыкуются на углах конька с трех сторон, называют центральными стропилами.
5 — Промежуточными стропилами называются ноги, соединяющие конек и обвязку, проходящую по верхней части строения, и образующие карниз.
На следующей схеме, кроме уже упомянутых, можно увидеть устройство других элементов конструкции.
- После стропил можно рассмотреть стойку, которая поддерживает конек и устанавливается на соединении двух стропил и коньковой балки. Эти элементы используются не всегда, иногда их просто заменяют другими подпорными деталями, например, в тех случаях, когда пространство под крышей должно быть свободным, если в нем планируется устроить комнату.
- Затяжка является скрепляющим стропила элементом. Чаще всего она же выполняет роль балки перекрытия.
- Кобылка монтируется к установленным стропильным ногам для увеличения свеса крыши, который станет защитой от атмосферных осадков для промежутка под крышей и верхней части стен.
- Ветровую балку крепят на стропила наискось с той стороны крыши, которая считается ветреной. Иногда ее устанавливают и на оба трапециевидных ската.
- Нарожник или короткая стропильная нога используется только в вальмовой конструкции и крепится к угловому стропилу.
- Мауэрлат присутствует в любой стропильной системе и представляет собой брусок, который крепится по всему периметру стен строения.
- Шпренгель — это еще одна деталь системы, придающая ей жесткость и снимающая нагрузку со стен. Его устанавливают по диагонали, относительно углов здания и закрепляют на мауэрлат.
- Подкосы устанавливают под разным углом к стропильным ногам, в зависимости от того, будет ли задействована мансарда для создания дополнительной комнаты.
- Ребро, диагональные или боковые стропила, могут быть установлены, как с одной торцевой стороны крыши или с двух ее стороны, в зависимости от задуманной конструкции.
- Прогонами в данном случае называют расстояние между креплением стропил к коньковой балке — оно будет зависеть от веса выбранного материала кровли и предполагаемой снеговой нагрузки в местности постройки.
Этапы работы по монтажу вальмовой крыши
Если для крыши дома выбрана вальмовая конструкция, то работу над ней нужно вести в строгой последовательности:
- Любой проект начинается с составления схемы стропильной системы.
- Следующим шагом идет расчет всех параметров, которые будут зависеть от ширины расстояния между стен дома и наличия внутри строения капитальных перегородок.
- Далее, согласно расчетам , приобретаются необходимые материалы и подготавливаются нужные для работы инструменты .
- Затем следует подготовка к обвязке стен для установки стропильной системы — настил гидроизоляционного материала.
- Выполняется разметка стен под монтаж стропильной системы.
- Самый важный этап — установка всей системы в соответствии с проектом.
- Завершающая стадия — устройство кровли.
Подготовка схемы крыши
Схема крыши может быть разной — это будет зависеть от фантазии и возможностей владельца дома, а также от расположения стен постройки. При составлении схемы нужно учесть и то, что чем сложнее будет конструкция крыши, тем больше материала для нее понадобится, а также дольше будет длиться монтаж системы.
Если конструкция будет очень сложной, то лучшим вариантом будет обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут правильно рассчитать толщину и количество необходимых для надежности системы элементов. Конечно, на составление такого проекта уйдет какое-то время и будут потрачены определенные финансовые средства , но лучше воспользоваться разработкой специалистов, чем действовать наугад и получить ненадежную конструкцию.
Расчет параметров системы
Если же принято решение положиться на собственные силы, то, производя расчеты , нужно учесть следующие факторы:
- Надежность несущих стен и фундамента строения, над которым будет возводиться крыша.
- Тип стропильной системы (наслонная или навесная).
- Размер сечения стропил и брусков для других элементов системы.
- Угол наклона скатов и расстояние прогона между стропил.
- Размеры таких элементов, как выступы и проемы для дымоотводных труб, вентиляции, окон.
Для расчета точных пропорций конструкции можно воспользоваться специально разработанными для этого формулами, которые позволят сделать крышу надежной и прочной. Обозначение параметров в формулах:
S — общая площадь скатов крыши;
h — высота системы от перекрытия до потолка;
d — длина боковых или диагональных стропильных ног;
e — длина промежуточных стропил;
a — расстояние между стропилами по длине здания;
α — угол наклона ската;
b — расстояние между стропилами с торцевой вальмовой стороны.
Формулы для расчетов устройства простой вальмовой крыши, выглядят следующим образом:
- Высота конька:
- Длина промежуточных фронтальных стропил:
- Длина торцевых, вальмовых стропил:
- Площадь скатов крыши:
Рассчитав основные параметры системы, можно, опираясь на них, приобретать материалы для постройки.
Материалы для возведения крыши
Для монтажа стропильной системы понадобится не только хорошо просушенная качественная древесина, но и металлические крепления, а также кровельные гвозди, саморезы и анкерные болты.
- Из металлических элементов нужно будет приобрести уголки и крепления различной конфигурации, которые помогут сделать конструкцию более надежной и крепкой.
Одним из них является скользящее крепление. Его устанавливают в нижней части стропил, закрепляя их таким образом к мауэрлату. Установив его, можно исключить риск деформации системы крыши при усадке несущих стен.
Еще одним давно применяемым креплением являются скобы. Ими соединяют разные детали системы, например, стропила и балки перекрытия или мауэрлат, если крыша возводится, например, на здании, которое уже давно дало усадку.
- Для изготовления деревянных элементов понадобится:
Особое внимание — качеству древесины для монтажа системы
— для укладки мауэрлата нужен будет брус, имеющий сечение 100×150 мм;
— стропила и конек изготавливают из бруса сечением 50×150 мм. Строители, занимающиеся возведением стропильных систем, рекомендуют производить монтаж всей системы из бруса или досок, имеющих одинаковое сечение — это дает гарантию прочности и надежности постройки;
— сверху системы стропил набивается обрешетка из досок, сечение которых должно составлять 25×150 мм.
Выбирая древесину для системы стропил, можно опираться на составленную специально для этого таблицу. В ней приведены допустимая длина стропил (в метрах) из хвойной древесины (лиственница, ель, кедр, сосна), в зависимости от ее качества, сечения бруса и средней величины снеговой нагрузки в данном регионе.
| Сорт | Сечение | Расстояние между стропилами в мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | 300 | 400 | 600 | 300 | 400 | 600 | |
| 1,0 кРа | 1,5 кРа | ||||||
| Высший | 38×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 38×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 38×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 38×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 38×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 38×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 38×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 38×235 | 8.22 | 7.47 | 6.38 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 38×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 38×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 38×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 38×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 38×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 38×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| 2,0 кРа | 2,5 кРа | ||||||
| Высший | 38×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 38×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 38×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 38×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 38×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 38×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 38×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 38×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 38×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 38×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 38×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 38×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 38×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 38×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
- Кроме этого, необходимо будет купить кровельный материал, утеплитель и пленку пароизоляции, которая настилается на стропила под обрешетку . В качестве кровельного материала для вальмовой конструкции крыши традиционно выбирают мягкое покрытие — его легче закреплять на сложной конфигурации такой стропильной системы. Под такую кровлю будет необходимо сделать настил из фанеры.
- Также нужно приобрести антисептический состав для обработки дерева перед началом монтажа.
- Возможно, понадобится стальная проволока диаметром в 4 мм, для закрепления некоторых элементов в несущей стене.
Инструменты для работы
Заранее нужно подготовить не только все необходимые материалы, но и инструменты, так как без них работу провести не удастся. Для установки стропильной системы понадобятся:
- Молоток, желательно с гвоздодером .
- Шупуповерт на электрической зарядке.
- Киянка – резиновый или деревянный молоток. Он бывает необходим для некоторых операций по выравниванию и подгонке деревянных элементов.
- Деревянная рейка длиной в 1,5— 1,7 м для выведения отдельных узлов на один уровень.
- Маркер или карандаш для отметок.
- Электролобзик, ножовка и электропила.
- Уровень строительный, отвес.
- Рулетка и линейка.
- Стамеска для выдалбливания пазов.
- Рубанок — лучше иметь и обычный, и электрический вариант, так как на высоте удобнее работать обычным инструментом, а большие плоскости можно обрабатывать внизу с помощью электрического.
Проведение монтажных работ
На рисунке показана упрощенная схема вальмовой крыши, на которую можно ориентироваться при монтаже системы.
Работа производится поэтапно и безо всякой спешки, с тщательным продумыванием каждого шага, так как конструкция вальмовой крыши достаточно сложна.
Первым шагом необходимо подготовить провести подготовку древесины, обработав ее антисептическим раствором и хорошо высушив. Когда материал будет готов, можно приступать к монтажу системы.
- Монтаж системы начинают с установки и закрепления мауэрлата по периметру несущих стен. Он должен укладываться на слой гидроизоляционного материала.
- После установки мауэрлата на нем производится разметка, согласно ранее произведенным вычислениям. Чтобы разметка была максимально точной и заметной, используются яркие маркеры или же в определенных местах вбиваются маячки.
Очень важно, чтобы размеченные на одной стене расстояния, были идентичны разметке на противоположной стене, иначе балки перекрытия и остальные элементы будут уложены неровно.
Залог успеха — правильно проведенная разметка
- Далее, укладываются балки перекрытия. Они могут монтироваться на стены рядом с мауэрлатом или же на закрепленный брус ниже поверхности стены.
- Затем мауэрлат скрепляется затяжками, которые способствует снятию нагрузки с несущих стен.
- После того как уложены балки перекрытия, опытные мастера советуют накрыть их настилом из досок, не закрепляя их к балкам. Подобный настил нужен для комфортной и безопасной работы.
- Следующим этапом станет установка стоек. Их закрепляют на затяжки или балки перекрытия.
- Стойки скрепляются сверху коньковой балкой, и к ней же крепятся стропильные центральные ноги с торцевых вальмовых сторон крыши.
- Далее, размечаются и прикручиваются промежуточные стропила с фронтальных скатов крыши.
- Затем следуют диагональные стропила, которые соединяют конек и углы здания. При необходимости под них устанавливают дополнительные стойки.
- На диагональные стропила, закрепляются нарожники или короткие стропила. Их устанавливают на таком же расстоянии между собой, как и промежуточные.
- В зависимости от конструкции, в нее могут быть встроены и другие поддерживающие или усиливающие элементы, например, подкосы или шпренгели , а также ветровая балка.
- Если стропила установлены и заканчиваются на мауэрлате, то их продлевают дополнительными элементами — «кобылками», они и создадут навес над стеной.
Настил кровельного материала
Структура кровельного «пирога» вальмовой крыши
- Перед тем, как переходить к следующему шагу по монтажу необходимых для кровли элементов, нужно провести разметку расположения проемов окон, отверстий, через которые будут выведены дымоотводные и вентиляционные трубы, устроен вход в мансардное помещение или же выход на балкон. Их обрамляют дополнительными рейками, набивая их по периметру планируемых проемов .
- Затем на стропильную систему производят монтаж кровельного «пирога». Работа производится в такой последовательности:
- Сверху стропил растягивается и закрепляется пленка пароизоляции
- Далее, поверх нее на стропила прикручиваются рейки обрешетки .
- Между рейками укладывается утеплитель, который накрывают ветрозащитными материалами (например, плотной полиэтиленовой пленкой ).
- Затем, следует закрепление контробрешетки .
- Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия будет выбран. Если, например, будет применена металлочерепица, то ее можно прикручивать сразу к рейкам контробрешетки . При выборе мягкой кровли под нее обязательно необходимо уложить фанерные или ОSB листы .
Сложные узлы системы вальмовой крыши
Хотелось бы заострить внимание на сложных узлах стропильной системы, по монтажу которых всегда возникает много вопросов.
- Фиксация стропильных ног к мауэрлату может осуществляться несколькими видами жестких креплений:
— с помощью металлических уголков, устанавливаемых с двух сторон стропильной ноги;
— гвоздями, вбиваемыми под углом через стропило в мауэрлат;
— специальными скобами;
— скользящими креплениями.
- Соединение стропильных ног на коньковом брусе также может быть осуществлено по-разному:
— путем накладки их друг на друга над брусом и закрепления между собой с помощью болтов;
— устройство на стропилах специальных выемок для жесткости при установке их на конек ;
— подгонка стропил под выбранным углом на коньке и скрепления их деревянными или металлическими накладками с двух сторон.
- Еще одним очень сложным узлом является соединение конькового бруса со стропильными ногами. Эти элементы должны иметь надежное сопряжение и крепление, так как от этого зависит долговечность вальмовой стороны крыши.
— Коньковый брус укладывают на стойки и скрепляют их с двух сторон накладками из досок.
— Диагональные стропила выпиливают под нужным углом и закрепляют к коньковому брусу и промежуточному стропилу. Таким же образом монтируется и второе стропило, идущее на другой угол дома.
Видео: секреты конструкции вальмовой крыши
Если нет опыта по возведению такого сложного архитектурного элемента здания, как к ровля, то рекомендовано воспользоваться помощью квалифицированных специалистов. Причем этот момент касается не только вальмовой конструкции крыши, но и всех остальных, так как в любом виде этого сооружения имеются свои особенности со сложными соединительными узлами.
Нужно помнить, что от надежности покрытия дома будет зависеть долгосрочность службы всего строения, поэтому к его постройке нужно отнестись с максимальной ответственностью.
Эстетические характеристики крыши - это важная составляющая образа жилого дома. С этим спорить никто не будет. Но что ни говори, а прочность и надежность кровельной конструкции важнее. Поэтому застройщики тщательно выбирают ее форму. Вальмовая крыша в этом плане является обладателем прекрасных характеристик. Особенно хорошо смотрятся проекты домов с вальмовой крышей одно- и двухэтажные, если их площадь достаточно большая. При этом четырехэтажная конструкция придает дому какую-то солидность.
Если под вальмовой крышей будут организовываться жилые помещения, то ее неотъемлемой частью становятся слуховые отверстия и окна. Именно они будут обеспечивать освещенность комнат в дневное время суток. Необходимо отметить, что вальмовая кровля будет больше двускатной при равной площади самого строения. Поэтому расходы на ее возведения также будут больше, это не только финансовые расходы, но и временные.
Проект вальмовой крыши - особенности конструкции
В чем особенности самой вальмовой кровли. Ее конструкция состоит из четырех скатов: два трапециевидных, два треугольных. Все они соединяются между собой коньковой балкой. Но, выбирая проект вальмовой конструкции, необходимо в первую очередь обратить свое внимание на угол наклона скатов. Все дело в том, что угол наклона элементов крыши позволяет беспрепятственно отводить дождевую и талую воду, что для крыш является основным показателем качества. В принципе, значение угла достаточно широкое, оно варьируется от 15° до 65°. Почему такой широкий диапазон?
Внимание! Увеличение угла наклона кровли требует увеличения ее конструкции, а значит, увеличения количества используемых стройматериалов. Проект кровли это обязательно должен учитывать.
Особенности стропильной системы
Проект вальмовой крыши дома - это в основном проект стропильной системы. Кстати, это касается всех видов крыш для домов. Что предлагают проектировщики в этом плане. Варианта два:
- Стропильная система висячая. В чем ее суть? Это стропильные ноги, которые упираются на внешние стены дома. Такое сооружение имеет небольшой запас прочности и устойчивости. Правда, именно такие проекты сегодня пользуются большой популярностью у частных застройщиков. А все дело в том, что это самый экономичный вариант в плане расходов строительных материалов, плюс простота возведения конструкции. Но вот обслуживать и ремонтировать это строение непросто. Поэтому специалисты рекомендуют использовать такие проекты крыш только на простых заданиях, где будет точно определено, что нагрузки на кровлю будут минимальными.
- Наклонная стропильная конструкция. Она отличается от первой тем, что в ней используются дополнительные опорные элементы, которые поддерживают стропильные ноги. То есть, получается так, что стропила не только опираются на стены дома, но и еще дополнительно поддерживаются стойками. Поэтому конструкции и является более устойчивой по сравнению с первым вариантом. Конечно, это увеличивает расход стройматериалов, но такое сооружение проще при ремонте и обслуживании, оно обладает повышенными характеристиками прочности. Поэтому проекты таких крыш сегодня становятся все более востребованными.
Как сделать проект вальмовой крыши частного дома
Начиная строительство дома, необходимо позаботиться о его проекте. Этот документ достаточно серьезный, именно он будет обеспечивать необходимые характеристики устойчивости и прочности кровельной системы. Особенно это касается вальмовой кровли. Поэтому лучше всего заказать проект у специалиста. Это гарантия, это высокое качество, но это большие деньги.
Можно проект сделать своими руками, правда, придется вспомнить институтский курс по начертательной геометрии, если вы учились в техническом ВУЗе. Неплохо будет вспомнить и сопротивление материалов. Необходимо будет сделать чертеж вальмовой кровли, идеально, если крыша будет начерчена в нескольких проекциях. Еще лучше, если сможете создать 3D формат. Скажем прямо, все это не так просто.
Третий вариант - это использовать для создания проекта вальмовой кровли своего дома специальную компьютерную программу, которую сегодня можно скачать практически на любых строительных сайтах, посвященных крышам домов. В ней несложно разобраться, к тому же разработчики дают возможность несколько раз попробовать воспользоваться программой бесплатно. Используя несколько программ, можно увеличить число попыток сделать проект своими руками.
Если вы решились все-таки самостоятельно сделать проект крыши своего дома, то необходимо обязательно учитывать некоторые очень важные нюансы.
Расчет вальмовых крыш домов
Проектирование вальмовых крыш домов обязательно производится с учетом определенных расчетов. Обычно рассчитывается количество пиломатериалов: стропильные ноги, обрешетка, стойки-опоры и так далее, кровельный материал, гидро- и пароизоляция, а также теплоизоляционный слой.
Что касается всех материалов, не считая деревянных изделий, то в основе их расчета лежит площадь скатов домов. А так как это треугольник и трапеция, то посмотрите на фото ниже, где формулы этих фигур описаны.
Поэтому подсчитать все это самостоятельно будет несложно. Что касается пиломатериалов, то придется учитывать особенности вальмовой кровли. А именно: угол наклона скатов, площадь самого строения (особенно это относится к ширине и длине здания). То есть, чем меньше ширина одноэтажных или двухэтажных построек, тем меньше треугольный скат крыш домов. А как показывают проекты вальмовых крыш домов, именно треугольный скат меньше всего требует расхода материалов.
Заключение по теме
Проектирование вальмовых крыш современных домов - это важная составляющая качественно построенного дома. Именно правильно сделанный проект дает возможность не только быть уверенным в качестве и надежности строения, но и появляется возможность сэкономить на приобретении строительных материалов и рабочем времени, которое затратит на возведение дома подрядчик. И если крышу дома вы будете собирать сами, так сказать, своими руками, то ее проект сделает проводимую вами работу упрощенной. В проекте несложно разобраться, главное - понимать размерные показатели конструкции и учитывать типы используемых строительных материалов.
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:
- 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).
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.
Полувальмовая крыша
Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).
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.
Конструкция вальмовой крыши
Вне зависимости от разновидности кровли, все виды имеют одинаковые элементы стропильной системы вальмовой крыши:
коньковая опорная балка или коньковый брус - используется для классической вальмовой крыши, выполняет функцию несущего элемента, к которому крепятся диагональные стропила;
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;
центральное стропило - доски, одинаковой длины, которые примыкают к коньковой балке и формируют края трапециевидного ската крыши. Между ними располагаются промежуточные стропила;
промежуточное или рядовое стропило - формирует плоскость трапециевидного ската, расстояние между ними определяет прогон стропильной системы;
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.
Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:
Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:
- сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
- затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
- далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
- на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
- 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.сайт
Формулы для расчета вальмовой крыши
| Высота конька |  |
 |
| Длина конькового бруса |
Длина дома минус его ширина |
 |
| Длина центральных стропил (трапеции) |
 |
Теорема Пифагора |
| Длина рядовых стропил | Рассчитывается аналогично длине центральных стропил | |
| Удлинение стропила для формирования каркасного свеса |
 |
 |
| Угол наклона рядовых стропил |
 |
 |
| Длина диагональных вальмовых стропил |
 |
 |
| Нарожники (короткие стропила) |
 Первое короткое стропило |
 |
 Второе короткое стропило |
||
| Площадь вальмовой крыши |
 |
 |
Как рассчитать площадь вальмовой крыши?
Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.
Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.
Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.
Чертеж стропильной системы вальмовой крыши
Итогом разработки проекта и расчетов будет схема-чертеж стропильной системы вальмовой крыши. Не бывает похожих чертежей, готовых к применению без учета особенностей конкретного строения и места его постройки.
Разработку предварительной схемы можно выполнить самостоятельно (простой эскиз позволит определить направление проекта). Но, чертеж лучше доверить специалистам или воспользоваться специальными программами для расчета. Следует помнить, что чем сложнее конструкция крыши, тем точнее нужно выполнить расчет стропильной системы: конфигурации и материалов. Это также повлияет на стоимость и длительность монтажных работ.
Чертеж вальмовой крыши должен включать в себя указание назначения материала, место его установки и способ крепления. Ключевые узлы стропильной системы вальмовой крыши, например, примыкание диагональных опор к коньковому брусу или установка стропильных ног на мауэрлат целесообразно вынести в отдельный чертеж и описать их подробнее.
Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)
Чертеж стропильной системы вальмовой крыши с эркером
Наличие схематического чертежа станет хорошим подспорьем при изготовлении заготовок и последующем монтаже крыши.
Инструменты для строительства вальмовой крыши
Конструкция крыши и способы обустройства узлов определяют набор инструментов, которые следует подготовить до начала работ.
Для работы с деревом пригодится: уровень, ножовка, молоток, рулетка, разметочный шнурок, степлер.
Для работы с металлическими конструкциями понадобятся электродрель, клепальщик, ножницы просечные.
Инструмент и расходные материалы должны быть подготовлены заранее, т.к. сложный монтаж стропильной системы вальмовой крыши предполагает большое число запилов и установки гвоздей.
Чтобы упростить замеры и иметь возможность делать все детали одинакового размера, мастера советуют заменить рулетку замерной рейкой. Измерительную рейку делают из фанеры шириной в 50 мм, на которую наносят основные размеры.
Материал для вальмовой крыши
Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.
Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.
Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.
Стропильная система вальмовой крыши - технология монтажа
Устройства стропильной системы своими руками пошагово:
1. Подготовка заготовок (стропил)
Это наиболее сложная и трудоемкая часть строительства, т.к. связана с:
- необходимостью обеспечения заданного угла наклона стропильных ног;
- разной длиной нарожников (коротких стропил);
- наличием диагональных стропил (накосных), которым уделяется особое внимание. За счет длины накосные стропила несут большую нагрузку, нежели основные стропила, и поэтому требуют применения более качественного пиломатериала с большим сечением. Кроме того, часто длина диагональных стропил превышает стандартную длину досок.
Чтобы не покупать разный пиломатериал, на практике применяется метод сращивания (спаривания) обрезной доски для получения заданной длины.
Преимущества технологии сращивания стропил:
- получение неразрезных балок заданной длины;
- увеличение прочности диагонального стропила вальмовой крыши за счет удвоенного сечения;
- упрощение расчета и покупки материала (унификация размеров: длина и сечение);
- возможность использования досок, предназначенных для формирования рядовых стропил.
2. Крепление мауэрлата
Мауэрлат для вальмовой крыши - это деревянный брус большого сечения (100х100 или 100х150 мм) смонтированный по периметру стен. Для мауэрлата используется древесина первого сорта.
Особенность укладки мауэрлата состоит в том, что брус соединяется по длине только внахлест, но не встык, с использованием множества точек соединения с основанием стены. Соединительные узлы дополнительно усиливаются металлическими скобами.
Поскольку назначение мауэрлата - служить опорой для стропильных ног, он нуждается в защите от влаги. С этой целью между стеной и брусом укладывает гидробарьер (например, используется рубероид).
Примечание. Под мауэрлат в кирпичных домах (или из газобетона, пенобетона, арболита) заливают пояс из железобетона с заранее установленными шпильками для монтажа бруса. Шпилька имеет диаметр 10 мм и более и должна выступать за плоскость мауэрлата на 20-30 мм. Шаг установки шпилек - 1000-1200 мм.
3. Монтаж прогона
Прогон - это балка, устанавливаемая параллельно сторонам мауэрлата. Прогон служит основанием для монтажа дополнительных опор под стропильными ногами. Устройство прогона не является обязательным этапом работ и выполняется только для вальмовых крыш большой площади или имеющих конфигурацию повышенной сложности. Место размещения прогона, показано на схеме.
При этом следует учесть, что точка максимальной нагрузки будет различаться в зависимости от места расположения - на хребте вальмы или на ребре ендовы.
Примечание. Шатровая вальмовая крыша монтируется без опоры, а в месте примыкания диагональных стропил формируется сложный узел.
4. Установка опорных стоек
Стойки выполняют функцию опоры при установке конькового бруса (оранжевый цвет на картинке).
5. Монтаж коньковой балки
Монтаж конька вальмовой крыши сопровождается точными замерами. Поскольку на конёк будет опираться вся конструкция кровли, правильность его установки проверяется по высоте и по уровню.
{banner_advert_2}
6. Крепление стропильных ног
Относительно последовательности работ на этом этапе, мнения мастеров расходятся. Это дает возможность выделить два направления для выполнения работ:
- монтируются центральные стропила, а затем диагональные. Этот порядок работ проще;
- монтируются диагональные стропила, а затем остальные.
При монтаже нижнюю часть стропильной ноги упирают на мауэрлат.
Опирание стропил на вальмовой крыше показано на схеме. Первый вариант (с вырезкой) проще, но второй (с опорным брусом) предпочтителен, т.к. в этом случае крепление не ослабляет стропило.
Формирование узла на коньковой балке возможно разными способами.
Варианты верхнего крепления диагональных стропил показаны на схеме.
Совет. Для жесткости все узлы целесообразно усиливать металлическими элементами (скобы, пластины, уголки).
Поскольку на диагональные стропила приходиться значительная нагрузка их можно усилить с использованием таких средств как:
- установка стойки. Монтируется на перекрытие вертикально;
- установка подкоса. Монтируется под углом. Угол наклона не имеет определяющего значения. Важна способность подкоса усиливать диагональное стропило;
- шпренгель. По сути, это Т-образная короткая балка, развернутая на 180о. Его используют на длинных пролетах и устанавливают таким образом, чтобы его основание было ориентировано перпендикулярно диагональному стропилу.
7. Монтаж рядовых стропил
Рядовые устанавливаются аналогично монтажу центральных стропил, которые формируют края трапеции. Нижняя их часть опирается и крепится на мауэрлат, а верхняя упирается в коньковую балку. Важно соблюдать одинаковое расстояние между рядовыми стропилами.
8. Установка нарожников (коротких стропил)
Нарожники изготавливают только из цельного пиломатериала. В месте примыкания нарожника к длинному стропилу делают врубки или устанавливают опорные балки. Место установки дополнительно усиливают металлическими элементами.
Примечание. Установка нарожников вальмовой крыши возможно в разбежку для упрощения монтажа.
Нарожники в любом случае устанавливаются после формирования силового каркаса кровли. Их монтажом заканчиваются работы по устройству стропильной системы вальмовой крыши.
Вальмовая крыша своими руками пошагово - видео
В программе показан процесс монтажа стропильной системы двухскатной вальмовой крыши с центральным эркером по короткой стене.
После того, как стропильная система готова можно приступать к монтажу кровельного покрытия, специфика крепления которого определяет необходимость монтажа обрешетки на стропильных ногах.
Монтаж стропильной системы вальмовой крыши - длительный процесс, который требует внимание к каждому этапу выполнения работ - от расчета и выбора материала, до установки деталей и усиления узлов крепления. Но, при правильном выполнении всех этапов, результатом станет красивая и надежная крыша для частного дома.
При выборе проекта дома особое внимание стоит обратить на то, какая будет крыша. Ведь именно этот элемент конструкции способен защитить дом от различных ненастных погодных условий. Проекты домов с вальмовой крышей пользуются большой популярностью на протяжении многих лет. Это связано с особенностями конструкции подобной кровли, которые обуславливают наличие определенных эксплуатационных свойств.
На что следует обратить внимание
При рассмотрении различных проектов кровли следует обратить внимание на следующие особенности :
- Возможность создания чердачного помещения. Эта возможность позволяет увеличить количество полезных жилых метров, что немаловажно даже при создании собственного дома.
- Геометрические особенности крыши обуславливают то, какую нагрузку конструкция сможет выдержать при обильном выпадении осадков. Этот показатель достаточно важен в климатических зонах с зимами большой протяженностью. Вальмовая крыша правильной геометрической формы может стать отличным вариантом исполнения для подобного случая.
- Сложность создания конструкции – еще один важный показатель, который обуславливает выбор типа кровли. Сложные геометрические формы обуславливают необходимость использования определенных кровельных материалов, а также необходимость найма профессиональных монтажников для проведения работы.
Все вышеперечисленные особенности стоит учитывать при выборе проекта дома с определенным типом кровли.
Особенности вальмовой крыши
Каркас вальмовой крыши представляет собой конструкцию с четырьмя сторонами, которая имеет два прямоугольных ската, закрывающую часть образованной горизонтальной плоскости и двух скатов, расположенных по торцам треугольной формы. Торцевые скаты получили названием вальмы. Именно из-за этой особенности данная конструкция получила подобное название.
Устройство подобной крыши условно можно разделить на следующие элементы
:
- Наружное покрытие, которое может быть представлено гибкой черепицей, шифером или металлической черепице, другими кровельными материалами.
- Основание, которое представлено обрешеткой. Создание обрешетки проводится при помощи использования балок и стропил.
- Скаты представляют собой наклонные плоскости, которые, как правило, занимают большую часть площади всей кровли.
- Ребра получаются при сопряжении плоскостей скатов. В некоторых случаях их называют коньками.
- Пересечения скатов образуют входящие углы, которые часто называют ендовами.
- В некоторых случаях возможен вынос крыши за границы расположения стен. Расположение подобной конструкции в горизонтальной плоскости принято называть карнизным навесом, при наклонном расположении – фронтальным навесом.
- Для того чтобы правильно отводить воду от дома можно создать специальные скаты для воды, которые помогут исключить вероятность подтопления дома при обильном выпадении осадков.
Дом с вальмовой крышей зачастую состоит исключительно из подобных элементов. В редких случаях верхняя часть конструкции делается плоской, что необходимо при создании полноценных комнат под кровлей.
Создание проекта
Перед проведением работ по созданию четырехскатной вальмовой крыши следует провести создание проекта, в котором будут учтены особенности дома, будет проведен расчет стоимости монтажа конструкции, а также будут учтены особенности местности, где расположен дом. При создании проекта вальмовой крыши расчет должен проводиться также на количество используемого материала, так как это позволяет правильно приобрести весь необходимый материал без лишних затрат.
Создание проекта подобной конструкции можно назвать сложной задачей, которая посильна исключительно профессионалам в этой области. Ведь при создании плана этой конструкции также следует учитывать следующие особенности: 
- Конструкция должна обеспечивать необходимую защиту от выпадения осадков: града, снега и дождя.
- Необходимая степень защиты от возникающих нагрузок должна учитываться при помощи специальных расчетов. Кровля должна выдержать воздействие снежного покрова, ветра, колебания расположенной антенны или кабелей, ходьбу людей и многое другое. Эти возможные нагрузки должны учитываться при выборе поперечного сечения стропил, их количества и схемы расположения, а также при создании проекта обрешетки.
- Кроме видимых нагрузок следует учитывать также те, которые нельзя заметить при эксплуатации конструкции. Перепады температур и влажности могут привести к естественной деформации используемого строительного материала, что неминуемо приведет к изменению показателей прочности. Одноэтажный дом с вальмовой крышей должен иметь хорошую изоляцию кровельных перекрытий.
- Использование современных материалов позволяет провести защиту дома от ультрафиолетового или теплового излучения. Если есть необходимость обеспечения подобной защиты, то только специалисты в этой области знают какие материалы можно использовать и какими особенностями должна обладать подобная конструкция.
- Для повышения комфорта проживания крыша должна обеспечивать нужный уровень шумоизоляции.
Двухэтажный дом с вальмовой крышей должен иметь два ската, которые закрывают сторону с большей протяженностью стены. Кроме этого имеются дополнительные скаты, которые проводят скрытие оставшейся части кровли. При создании каркаса для этого дома рекомендуется проводить дополнительное усиление стропил, которые находятся по краям. Это связано с те, что на данный элемент конструкции ложиться наибольшая нагрузка.
При создании проекта также следует помнить о том, что соотношение скатной и вальмовой крышей определяет будущий облик дома. Поэтому при проектировании следует учесть данную особенность.
Особенности выполнения работы
Достоинством подобного типа крыши над другими является большой показатель устойчивости к возникающим нагрузкам, а также к воздействию ветра. Однако многие принимают решение об использовании подобного типа крыши по причине того, что она позволяет создавать необычные чердачные помещения, которые впоследствии становятся жилым помещением. Ведь кровля может иметь окна, позволяющие создать необычный вид и многие другие необычные конструкторские решения.
Особенности проведения работ связаны с необычной конструкцией. Эта система кровли имеет большую площадь, что обуславливает необходимость наличия большого количества кровельного материала. Внешне они выглядят достаточно необычно и презентабельно.
Монтаж вальмовой крыши на квадратный дом начинается только после того, как была завершена установка центральной части кровли, которая представлена двумя большими скатами. Для начала работы необходимо составить схему, где будет определено расстояние для соединения торцевой части системы стропил с коньком. Также при создании схемы стоит учесть, что другой конец бруса должен быть соединен с верхней частью обвязки кровельной системы. Подобная обвязка создает основание для дальнейшего крепления других элементов.
Далее проводим точное измерение середину торцевой стены здания. Важно правильно найти середины, так как от этого будет зависеть то, какая получиться в итоге геометрическая фигура после завершения работы. После этого проводим установку стропила на коньковую доску и обвязку крыши. Делаем на коньковой доске надпил. Для того чтобы обеспечить надежное соединение следует провести отпиливание излишка коньковой доски, а торцевую часть прикрепляем к центральному элементу системы стропил. Узлы вальмовой крыши должны иметь прочное соединение.
Завершающим этапом создания контура системы кровли можно назвать установку угловых элементов стропильной конструкции, на которые будет приходиться большая часть нагрузки.
Выполнить подобную работу самостоятельно достаточно сложно, учитывая необходимость доставки материала на определенную высоту. Поэтому перед тем как решить то, что выполнить подобные монтажные работы можно и своими руками, следует обзавестись помощниками. Также предварительно следует приобрести весь материал в нужном количестве, который был рассчитан согласно проектным данным. Только при наличии нужного количества материала и необходимого инструмента можно приступать к выполнению работы.
Вальмовая крыша видео:
