Стропильная система вальмовой крыши: характеристики, расчет и монтаж

Достоинства и недостатки конструкции

Вальмовая кровля, как и любая другая, имеет свои плюсы и минусы. К достоинствам такой кровли можно отнести следующие аспекты:

• она практически не деформируется за счёт жёсткости конструкции – вальмы создают эффект подпорок и не дают осадкам и ветрам нагружать конструкцию;
• может противостоять резким порывам ветра опять же за счет конструкции, являющейся, по сути, панцирем;
• на такой кровле можно изготовить увеличенные свесы со всех сторон, которые будут защищать фасад здания от попадания осадков;
• на местах карнизных свесов происходит меньшее количество поломок конструкции;
• визуально такая кровля делает здание более низким.

Существует ряд недостатков при использовании данной конструкции:

• вальмовая крыша значительно дороже остальных конструкций кровли; это связано со сложностью расчетов и монтажа. Данный минус не играет роли, если вы делаете вальмовую крышу своими руками;
• мансардное помещение значительно уменьшается из-за наклона вальм внутрь полезного объема;
• при выпадении осадков вода может попадать через мансардные окна внутрь помещения. Данный минус так же не играет роли, если чердачное помещение вашего дома не используется в качестве мансарды.

Как сделать четырехскатную крышу?

Прежде чем начинать возводить вальмовую крышу, следует изучить основное направление ветров на территории расположения сооружения и статистическое количество осадков.

Вальмовые крыши целесообразно возводить там, где достаточно сильные порывы ветра: такого типа крыши хорошо выдерживают потоки сильных ветров.

Обустройство четырехскатной крыши необходимо производить поэтапно, соблюдая некоторые нюансы:

• Для выполнения точных замеров лучше всего изготовить рейку нужного размера, чтобы исключить погрешность при замере инструментами;
• Первые замеры необходимо осуществлять с верхней центрально расположенной части обвязки (с осевой параллели), расположенной на торцевой части стены;
• Далее для определения расположения первого элемента каркасной конструкции необходимо замерить толщину конька и, разделив значение надвое, сделать метку;
• К обозначенной метке прикладывается один конец подготовленной рейки, на противоположном конце делается отметка внутренней части боковой стены. Так определяется расположение промежуточной составляющей кровельного каркаса;
• Для того, чтобы определить длину свеса, следует переместить отмеченную рейку на внешнюю линию данной стены, и образовать свес из рейки путем перемещения другого конца к краю кровли;
• Вторую составляющую стропильных досок устанавливают с помощью нанесения отметки между боковой стеной и краем обвязки, когда рейку переносят на другой край боковой стены.

Когда понятно расположение стропильных ног, необходимо произвести верный расчет элементов кровельного каркаса. Для этого определяется высота конька, длина стропил, площадь всех скатов.

Кроме того, необходимо запастись качественной древесиной, желательно одинакового сечения, чтобы система стропильной конструкции была прочной и долговечной.

ВНИМАНИЕ!
Все деревянные элементы кровли следует хорошо обсушить и обработать антисептиками.

Так продлевается срок службы древесины, и исключается возможность появления жучков и плесени.

Для внешнего кровельного покрытия вальмовой крыши рекомендуется использовать вариант мягкой черепицы, однако, можно укладывать и другие покрытия.

После того, как произведены все расчеты и подобран материал для работ, можно приступать к монтажу кровельной конструкции.

Вальмовая крыша своими руками: чертежи и фото ниже.

Чертеж четырехскатной крыши

Вальмовая крыша изготовление

Беседка с четырехскатной крышей

Беседка с вальмовой кровлей станет эталоном дизайнерского решения, а при условии грамотного расчёта и обустройства будет отличаться надёжностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехскатную крышу будет несложно собственноручно. Такая конструкция подходит для беседки в виде прямоугольника или квадрата. Первый вариант представляет собой сборку вальмовой конструкции с двумя треугольными и таким же количеством трапециевидных скатов. Второй вариант — это шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4 равнобедренных треугольных скатов.

Вальмовая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций

Четырехскатная кровля является прекрасным выбором при строительстве беседки, поскольку она допускает применение любых кровельных покрытий, а удобная конструкция обеспечивает свободный угол обзора, её легко можно обустроить, например, в китайском стиле, добавив свесам длины и несколько изогнутых диагональных стропил.

На подготовительном этапе работы делается чертёж будущей крыши с учётом основных факторов:

• веса всех стропил и их дополнительных элементов;
• массы кровельного покрытия и гидроизоляции;
• уровня климатических нагрузок, слоя снежных масс;
• веса строителей, обслуживающих крышу;
• нагрузки от оборудования, которое планируется установить на стропильной системе.

От того, каким будет наклон скатов и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности установки, например, шаг расположения реек обрешётки и стропильной системы. И всё это сказывается на общем весе постройки.

Продлить срок службы деревянной беседки можно, предварительно обработав все её элементы специальными антисептическими пропитками, а также огнезащитным средством. Наносятся все эти составы достаточно просто обычной кистью или валиком.

Опорой для четырехскатной крыши беседки могут быть деревянные, кирпичные стены либо стойки опорного каркаса. Если в работе используется кирпич, то конструкция получится капитальной и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Строительство вальмовой крыши на такой беседке в целом сходно с установкой кровли на жилом доме или другом крупногабаритном строении.

Небольшие вальмовые крыши можно собирать на опорах из столбов, которые предварительно следует хорошо закрепить

Если же беседка устанавливается на деревянные столбы, то следует предварительно проверить прочность закрепления её опор, они должны стоять строго вертикально, а для жёсткости и устойчивости каркаса снизу их перевязывают перемычками. Сверху тоже монтируются перемычки, которые будут являться обвязкой под скатную конструкцию. Из-за высокой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому рекомендуется заранее скрепить их на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки проложить деревянные или стальные накладки.

Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки

1. Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.
2. Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.
3. Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.
4. Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.
5. На слой гидроизоляции монтируют обрешётку, а при необходимости оборудования дополнительной вентиляции устанавливают и контробрешётку.
6. На завершающем этапе работы крепят кровельный материал.

Шатровую крышу собирают так же, как и обычную вальмовую, исключая монтаж конькового бруса. При этом производится связка диагональных стропил в коньковый узел.

Видео: строительство беседки и барбекю своими руками

Недостаток опыта строительства кровельных конструкций может негативно сказаться на качестве будущей крыше и степени защиты всего сооружения, поэтому для выполнения подобного рода работ рекомендуется обратиться к профессиональным строительным бригадам. При правильном подходе вальмовая крыша станет прекрасной архитектурной конструкцией дома, беседки и любых других построек.

Чертеж крыши и расчет ее площади

Перед тем как возводить крышу с эркером необходимо составить проект, который предусматривает подготовку схемы будущей конструкции, а также расчет необходимых стройматериалов. Расчет и составление схемы производится в такой последовательности:

Выбор угла наклона сторон

Выбор угла наклона кровельных скатов производится при учете таких критериев:

• В каких климатических условиях расположено строение, а также ветровая нагрузка. При большой нагрузке скат крыши должен быть наиболее пологим. Чем ниже скат, тем прочнее конструкция.
• При большом количестве осадков, скат крыши должен быть, наоборот, как можно выше, чтобы они своевременно скатывались, не воздействуя тем самым на поверхность крыши.
• Разновидность кровельного материала, так как для каждого вида имеются свои требования к обрешётке, а также имеют разный вес. Для каждого вида имеются некоторые ограничения по уклону ската:

Важно! Чем выше угол наклона, тем больше площадь крыши, что влечет за собой закупку дополнительных стройматериалов. Этот нюанс необходимо учитывать при составлении чертежа

Составление проекта

Учтя все особенности можно переходить к проектированию кровельной конструкции с составлением чертежа и расчетом строительных материалов. Для этого необходимо:

• Измерить параметры дома и выступа: высоту, ширину и длину.
• Схематически отобразить фасад и торец строения на бумаге, используя определенный масштаб.
• В зависимости от особенностей дома выбрать вид вальмовой кровли.
• Определившись с высотой крыши, согласно вышеприведенным критериям, на одном из эскизов начертить несколько моделей кровельного каркаса. Выбрав наиболее подходящий вариант, необходимо обозначить угол наклона сторон конструкции. Для этого необходимо использовать транспортир.
• Далее, наносится на чертеж расположение стропил, отмечая их точками. Для этого длина стены делится на равные отрезки, которые и будут шагом между стропами.
• Шаг между стропами также зависит от сечения и характеристиками используемой древесины.
• Необходимость теплоизоляции кровли. В этом случае расположение стропил должно соответствовать ширине утеплителя.
• На чертеже также должна быть обозначена стропила эркера.
• Если разновидность крыши предусматривает коньковый прогон, необходимо учесть, что он должен соединять парное число брусьев стропильной системы. На одном их чертежей нужно обозначить равные участки от каждого края стены.
• Из полученных эскизов составляется один большой чертеж, который в дальнейшем пригодится также для расчета материалов.

Важно! Наличие проекта и схематическое отражение конструкции является хорошим подспорьем при закупке материалов, изготовлении заготовок и в процессе монтажных работ

Как производится расчет площади?

Расчет строительных материалов производится по определенным формулам, с учетом уклона кровли и площади кровельной поверхности.

Для расчета потребуются также такие данные:

• Наличие в кровле дымоходных труб и слуховых окон. Их присутствие увеличивает расход стройматериалов.
• Длина ската, ее расчет производится от конька до края карниза.
• Вычисляются параметры стен брандмауэра, свесов, парапетов, и других частей.

Для получения точных данных при расчете, рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам или воспользоваться специальной программой в интернете. При решении выполнить расчет своими усилиями, рекомендуется разделить поверхность кровли на отдельные участки, что позволит с легкостью вычислить их площадь. После чего все значения суммируются.

Чем точнее будет рассчитана площадь кровельной поверхности, тем меньше будет расход на закупку лишних стройматериалов.

Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши

Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.

После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.

Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.

После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.

Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.

Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».

Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:

1. На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
2. На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.

Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.

Определение ветровой нагрузки подразумевает использование коэффициента давления ветра.

Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.

Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.

После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):

1. Мауэрлат – 10*10 см.
2. Затяжки и прогоны – 5*15 см.
3. Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.

Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.

При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.

Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.

https://youtube.com/watch?v=n_Yr2QB3diM

Выполнение расчета и чертежа стропильной системы

Большинство специалистов рекомендуют перед выполнением работ по устройству вальмовой крыши обязательную разработку необходимой проектной документации. Это достаточно простая процедура для грамотного и квалифицированного проектировщика, особенно в том случае, когда проектирование выполняется при помощи различных специализированных программных комплексов.

Пример подробного расчета стропильной системы с использованием специальной программы приведен на видео:

Однако, достаточно часто, прежде всего, в целях экономии, часть расчетов или чертежей заказчики выполняются самостоятельно. Такой подход нельзя считать целесообразным, тем не менее, он продолжает применяться. В этом случае следует соблюдать несколько основных правил расчета элементов стропильной системы вальмовой крыши.

Основные правила, учитываемые при проектировании

При проектировании и последующем выполнении работ следует учитывать некоторые особенности вальмовой крыши:

• промежуточные стропила всегда имеют более крутой наклон, если сравнивать их с угловыми элементами;
• при выполнении чертежей конструкций стропильной системы следует учитывать, что конек и стропила изготавливаются из материала одинакового сечения;
• центральные стропила вальмов упираются как в коньковый брус, так и в обвязку;
• угловые, более короткие, стропила вальмов упираются только в угловые стропила.

Несмотря на кажущуюся простоту основных правил устройства вальмовой крыши, ее проектирование и составление чертежей – крайне сложный и трудозатратный процесс, который целесообразнее и правильнее доверить профессионалам.

Разметка расположения главных элементов – конькового бруса и стропил

Этот важный этап проектирования практически всегда можно выполнить самостоятельно. Для этого следует произвести ряд последовательных и несложных операций:

• определить и отметить центральную ось здания с обоих торцов на верхней части карниза. Таким будет будущее местоположение конька;
• обычной измерительной (иногда ее называют мерной) линейкой (один ее конец находится на линии конька, другой – на боковой стене) необходимо разметить места расположения обычных стропил;
• следующие этап – разметка длины свеса, когда измерительная линейка располагается одним концом за пределами стены;
• все описанные операции необходимо выполнить для всех стен строящегося здания.

После завершения определения мест конька и стропил, становятся более понятны очертания будущей вальмовой крыши.

Для того чтобы выполнить окончательный расчет, а затем и чертеж будущей конструкции, необходимо рассчитать основные параметры стропил, которые зависят от планируемого угла наклона кровли. Коэффициенты соотношений указанных величин приводятся в таблице.

Правила вычисления угла наклона

Важнейшим параметром, влияющим на всю конструкцию вальмовой крыши, в том числе и на стропильную систему, является уже упоминавшийся угол наклона крыши. На его величину оказывает влияние множество факторов, основными из которых являются:

• особенности района строительства, которые выражаются в уровне осадков и величине снеговой и ветровой нагрузки;
• тип и назначение чердачного помещения. Различные варианты – холодный чердак или мансарда – оказывают различную нагрузку на стропильную систему;
• материал покрытия кровли и т. д.

Учитывая множество факторов, выполнение расчета вручную практически нереально, либо требует серьезных профессиональных навыков и знаний. Однако существует достаточно большое количество вспомогательных программ, которые нетрудно найти в интернете на специализированных сайтах. Поставив имеющиеся данные в соответствующие окна программы, можно получить требуемую величину угла, которая может колебаться в пределах от 5 до 60 градусов.

После получения угла и других основных параметров, для составления чертежа достаточно перенести все имеющиеся данные на бумагу. Следует отметить, что все вышесказанное относилось к наиболее простому типу вальмовой крыши. В случае появления дополнительных элементов, например, эркера или подобных ему украшений здания, расчеты и проектирование усложняется.

Использование вспомогательной программы при выполнении чертежа вальмовой кровли показано на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=wqluVOEP9Lw

Особенности и устройство

Вальмовые типы крыш отличаются от простых двускатных вариантов тем, что не оснащаются вертикальными перегородками фронтонов. Вместо них, в конструкции присутствуют треугольные скаты, находящиеся в торцах. Подобные элементы зрительно делают крышу более компактной и аккуратной. Однако экономической выгоды от этого эффекта практически нет. Раскраивая листовые материалы для вальмового ската, расходы только приумножатся. Так, монтаж профилированного листа или металлической черепицы заставит домовладельцев ощутимо раскошелиться на приобретение материалов с большим запасом.

Такие разновидности крыш разделяются по незамысловатым геометрическим формам. В самом нехитром решении без сопряжения ендов у такой конструкции будет две пары симметрично расположенных скатов в виде треугольников и трапеции. Подобная основа позволит сформировать качественную крышу с четырьмя скатами. В крыше с четырьмя скатами два ската проходят по длинной стороне постройки. Они являются трапециевидными.

Верхняя сторона выступает в качестве конька, а боковые составляющие расходятся от него по углам дома. С двух сторон на фронтонах скаты в подобном сооружении отличаются правильным строением по типу равнобедренного треугольника, упирающегося верхушкой в конек.

В анфас эта конструкция очень похожа на простую треугольную крышу с двумя скатами. В профиль же такое возведение приобретает трапециевидную конструкцию. При этом вариация самой трапеции главным образом зависит от задумки дизайнера или хозяев. Она определяется исходя из соотношения длины свеса карниза к параметру длины конькового элемента. Вальмы, пришедшие на замену фронтонов, всегда фиксируются под маленьким углом к горизонту.

Именно в их строении и кроется главная особенность вальмовой крыши и ее основания на стропилах, поскольку традиционным скатным способом соорудить ее не удастся, ведь коньковый прогон до конца не закрывает скат.

Из-за этого вальмовые ноги и треугольные детали не имеют опоры, необходимой верхним элементам. Опорой для данных деталей выступают накосные ноги, что соединяют конек и угловые составляющие конструкции. Главной особенностью подобных сооружений является их жесткость. Эта характеристика достигается благодаря боковым ребрам, которые соединяются друг с другом возле опорной балки конька. Стоит учитывать, что в подобном сооружении допустимо сформировать более выдающиеся свесы. С их применением стены дома будут защищены гораздо лучше и надежнее.

Если решено соорудить своими руками подобную конструкцию, то следует принять во внимание такие отличительные черты этих видов крыш, как:

• для составления их стропильных конструкций трудно провести требуемые расчеты, как и произвести работы по монтажу;
• подобные проекты стоят дорого;
• чердачное помещение с крышей вальмового типа станет гораздо меньше;
• с такой конструкцией не получится оборудовать мансарду;
• в пироге кровли придется соорудить окна, чтобы впустить естественное освещение.

Конструкция опорных точек накосов стропил

Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

• Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
• Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
• Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.

В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

Основы конструкции вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши существенно отличается от обычной

Поэтому ей следует уделить особенное внимание – не зная теории, невозможно построить конструкцию своими руками

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

Здесь приведена наиболее простая разновидность вальмовой крыши. Но, разобравшись с её устройством, можно приступать и к строительству более сложных модификаций.

1. Начинается все с угловых стропил. Для них лучше всего брать прочную доску сечением 50х150 мм. Укладывается она под меньшим углом, чем промежуточные стропила.
2. Короткие стропила фиксируются не на коньковом брусе, а на угловом стропиле.
3. Размер конька в сечении должен быть не меньше, чем у угловых стропил – на него также приходится довольно большая нагрузка, как постоянная (от кровельного материала), так и временная (от снега, ветра).
4. Стропила, которые сходятся с разных сторон и надежно фиксируют конек, называют центральными – они тоже должны иметь серьезный запас прочности.
5. Для промежуточных стропил обычно берется более тонкий брус – между ними нагрузка от кровли распространяется более равномерно, что позволяет избежать перегрузок и выхода отдельных элементов конструкции из строя.

Все это будет полезно запомнить каждому человеку, желающему разобраться, как построить вальмовую крышу своими руками. Как видите, ничего особенно сложного здесь нет.

Основные характеристики вальмовых крыш

Вальма – данное косое шпангоут кровли, интеллигентное 2-я соседними крышевыми скатами таким (образом, что же их плоскости оформляют наружный ракурс. Вальмы проходят с карниза кровли и вплоть до нее страсть и представлены крайне распространёнными составляющими систем нынешних скатовых кровель.

Весьма Нередко к вальмам кровли причисляют и нее вершина, так как некто кроме того представляется без недомолвок 2-ух соседних скатов с наружным. Тем не менее лучше именовать вальмами только лишь косые ребра кровли.

Любой с составляющих представляет существенную значимость, и содержит свое наименование Вкрышевых системах принимать и иной вид косых ребер, именуемых ендовами, какие образованы соседними скатами с внутренним домиком таким (образом, что же кровля в данных участках сформирует сток.

Обширное применение в различных системах вальм и ендов повергло к выделению определенных классов кровель – шатровых и ендовых. Общеизвестно, что же ендовая кровля подвергается мощному воздействию нагрузок – гиетных и с оснеженного напыления. В шатровые ведь кровли мощное воздействие проявляют передные перегрузки.

Четырехскатная кровля шатрового вида включает 2 передних трапецеидальных скоса и 2 три линейных фронтальных скоса.Практически целый сеть интернет наполнен ошибочным определением вальмы.

Тельные края трилинейных скатов в стандартном виде установки кровли находятся в той вот ведь вышине с территории, что же и у трапецеидальных скатов, т. е. кровля содержит тябло согласно целому периметру в одной горизонтальной плоскости.

В случае если тельные края три линейных торцевых скатов находятся больше тельных причин передных скатов (какие в данном случае ранее никак не трапецеидальной, а наиболее непростой фигуры), в таком случае кровля такого вида называется полувальмовой, либо голландской.

Популярен и «датский» вид установки полувальмовой кровли, выделяющийся с «голландского» отличием плодотворных составляющих стропильной организации рядом совпадающем наружном варианте кровли. Навесная стропильная концепция – стропильные лапти объединяет ретруссаж Характерной чертой абсолютно всех шатровых кровель представляется недостаток фронтонов.

Устройство нарожников

Посредством нарожников формируются вальмы и треугольные части больших скатов. В верхней части элемент упирается на диагональную стропилину, внизу — на мауэрлат или балки перекрытия.

Нарожники устанавливаются двумя способами:

• С помощью врубки. В диагональных стропилинах вырубают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что врубка нарожников смежных скатов не должна выполняться напротив друг друга.
• Монтаж черепных брусков, которые будут выступать в качестве опор для нарожников. Для этого берут бруски 5*5 см и наколачивают их на нижнюю часть накоса. Этот вариант считается более эффективным, так как врубка может ослабить прочность и устойчивость накоса. Кроме того использование такого способа позволяет располагать нарожники напротив друг друга.

Крепление нарожников в нижней части выполняется по аналогии установки рядовых стропильных ног.