Схема четырехскатной вальмовой крыши – устройство конструкции дома с четырехскатной кровлей, изготовление и подготовка чертежей своими руками

Содержание

Схема вальмовой крыши

Большинство специалистов, занимающихся строительством крыш и укладкой кровли, с уважением относятся к конструкции крыши с вальмами. Несмотря на определенную сложность постройки, четырехскатная вальмовая крыша практически полностью вытеснила обычную двухскатную схему даже в тех климатических районах, где ее использование особых преимуществ владельцу дома и не приносит. Вальмовая крыша выглядит изящней, более долговечна вследствие оптимального распределения нагрузки на каркас, стены дома и элементы крепления.

В чем секрет долговечности вальмовой крыши

Вальмовая конструкция крыши, по сути, это та же двухскатная схема, в которой плоские фронтоны заменены двумя дополнительными скатами. На первый взгляд, ничего особенного. Но в реальности, использование двух дополнительных стропил для образования каждого дополнительного ската, называемого вальмой, требует правильного расчета прочности балок и понимания механики распределения нагрузки на стропила и кровлю. В противном случае изящная конструкция рискует развалиться при первом же ветре или снеге из-за потери жесткости и прочности постройки.

Схема четырехскатной крыши дает несколько простых преимуществ, заметно продлевающих жизнь всей постройке:

  • Высокая стойкость к резким порывам ветра. Воздушный поток, порывами бьющий во фронтон обычной двухскатной крыши со скоростью 20-25 м/с, способен запросто раскачать и «сложить» всю крышу. Двухскатный каркас, в отличие от вальмовой схемы, имеет очень небольшой запас прочности к таким нагрузкам. Вальмовая схема обладает, по меньшей мере, вдвое меньшим опрокидывающим моментом из-за низкой парусности;
  • Способность эффективно противостоять совместному действию на кровлю порывов ветра и сильного дождя. Это самый неблагоприятный вариант для крыши. В спокойную безветренную погоду дождь легко переносится и двухскатной крышей. Но уже при 5-7 м\с даже качественная кровля может легко дать течь, в первую очередь из-за задувания потоков воды под свесы кровли на фронтонах;
  • Самым выдающимся свойством правильно построенной конструкции вальмой крыши является низкая чувствительность к нагрузкам от воздействия массы снега и талой воды.

Схема устройства вальмовой крыши

Приведенная схема позволяет даже неосведомленному человеку без опыта строительства подобных конструкций разобраться в устройстве вальмового варианта крыши. Как говорилось выше, вальмовая схема имеет много общего с двухскатной конструкцией. Это, прежде всего, система из двух рядов стропильных ног, опирающихся на коньковый прогон и мауэрлатный брус. На этом, правда, сходство и заканчивается.

Кроме определенного количества рядовых стропил, образующие два плоских ската, в конструкции простой вальмовой крыши применяются:

  1. Две пары длинных диагональных или угловых стропил, смыкающихся попарно на коньке крыши и образущих при этом характерные треугольные поверхности, именуемые вальмами. Это самые важные элементы вальмовой крыши, они воспринимают все нагрузки на вальмовые участки кровли;
  2. Нарожные стропила или нарожники, конструктивно они мало чем отличаются от обычных рядовых стропил. Единственной проблемой является то, что каждую нарожную балку необходимо рассчитывать, изготавливать и подгонять на месте индивидуально;
  3. Использование так называемой скамейки — прочной рамы из бруса, сечением 150*150 мм. Две вертикальные стойки с подкосами обеспечивают жесткое и прочное удерживание самой верхней балки крыши конькового бруса или прогона;
  4. Целой системы подкосов и подпорок, необходимых для придания жесткости силовым элементам крыш с большой длиной пролета.
  5. Шпрегели — дополнительные силовые элементы для повышения жесткости и прочности угловых сочленений балок перекрытия или мауэрлатного бруса. Так как на углы опираются самые нагруженные и тяжелые элементы – угловые стропильные балки вальмовых скатов, использование шпрегельных распорок является обязательным элементом усиления конструкции.

Именно установка диагональных и нарожных стропил требует тщательного многократного измерения и подгонки мест крепления каждой из балок в схеме конструкции вальмовой крыши. Трудоемкость и кропотливость подгоночных работ заставляет изготавливать, строить и собирать основные силовые элементы, что называется, «на земле». Так быстрее и проще предварительно проверить по схеме соответствие всех размерных цепей.

Важно! О квалификации специалиста, занимающегося проектированием и строительством вальмовых крыш, свидетельствует не только умение выполнить правильный расчет параметров, но и увидеть «тонкие» места в реально собранной конструкции.

Основа для установки вальмовой крыши

Для большинства зданий возможно использование традиционного способа установки с опорой на мауэрлатный брус каменных стен. Мауэрлатные доски или брусья укладываются на гидроизоляцию и прихватываются анкерными болтами и проволокой. Если конструкцией крыши предусматривается наличие большого вылета висячих стропил, которые позволяют использовать часть кровли в качестве навеса над крыльцом или террасой, к нижней части стропильных ног пришивают так называемые кобылки — отрезки доски или бруса нужной длины.

При установке каркаса вальмовой крыши по этой схеме чердачное перекрытие, отделяющее потолок от чердака, приходится изменять, и выполнять опору на дополнительный пояс из деревянного бруса, закрепленного анкерными болтами к вертикальной поверхности стен.

Сам деревянный брус мауэрлата может использоваться двояко:

  • Стать опорой для стропильных ног в классическом варианте применения;
  • На мауэрлат может быть уложено перекрытие из соснового бруса 150х150 мм или 150х200 мм;

Последняя схема более сложна и достаточно затратная в реализации, поэтому к ней прибегают только при установке вальмовых четырехскатных крыш на стены с недостаточной жесткостью кладки. Установка опорного перекрытия из бруса потребует большого количества длинных и дорогих балок из сосны или дуба. Поэтому по возможности такое перекрытие стараются опереть на одну из внутренних стен коробки здания, что позволит значительно усилить перекрытие и применить для него более дешевые и доступные пятиметровые балки.

Наиболее ответственные узлы каркаса крыши вальмовой схемы

Чаще всего проблемы в конструировании и сборке каркаса вальмовой крыши обусловлены сложностью соединения балок и стропил. Прежде всего, в теле балок и стропил не пропиливают любые пазы и уступы, особенно в срединной части, за исключением опорных поверхностей на концах стропильных ног.

Самым проблемным этапом сборки накосных или угловых стропил является привязка концов стропильной ноги к нижней угловой опоре на мауэрлате или брусе. Для более точного прилегания установку диагонального стропила выполняют в два этапа, с максимальной подгонкой прилегающих поверхностей стропила к коньковой балке и второй парной стропиле.

Из-за большой длины диагонального стропила балку зачастую сбивают из нескольких более коротких брусьев или толстых досок, «сшитых» гвоздями — соткой. Забивают гвозди попарно, на расстоянии не менее 50 мм, и обязательно — под разным углом. Кроме того, для длинных накосных балок обязательно применяется подпор, устанавливаемый в самом нагруженном месте балки, как на схеме. Благодаря этому уменьшается прогиб стропил и сохраняется плоскость вальмы крыши.

Следующим, наиболее ответственным местом в схеме вальмовой крыши можно назвать точки присоединения нарожных балок или стропил к диагональным балкам. На диагонали набивают так называемые черепные планки, их задача — облегчить установку нарожных брусьев на диагональные. Где именно должна крепиться нарожная стропила, определяют заранее по чертежу или схеме. Для крепления используют уголки и ригеля. При этом тело диагональной балки сверлить или пропиливать категорически не рекомендуется, чтобы исключить возникновение ослабленных участков.

Нижняя часть нарожников крепится, как и рядовые стропила, по одной из опорных схем на мауэрлате. Верхняя часть стропил опирается на коньковый брус пазом 5х5 см, выполненным по специальному шаблону. Для увеличения площади опоры нижних частей стропил их дополняют небольшими подпорами. После того как диагонали на каждой из вальм отрегулированы и выставлены под оптимальным углом в 45о к плоскости опоры, они жестко крепятся с использованием ригелей и накладок из стальных пластин. Далее крепятся нарожники и рядовые стропильные балки, подгоняются подкосы и упоры с «подшивом» гвоздями и болтами. В последнюю очередь нашивается кровельная доска, и дополнительно крепится мауэрлат.

Только выставив правильно геометрию каркаса и взаимного расположения всех силовых элементов, можно получить прочную и устойчивую конструкцию крыши по вальмовой схеме.

Заключение

Чтобы понять тонкости сборки схемы вальмового каркаса, достаточно один раз вместе со специалистами поучаствовать в строительстве простой четырехскатной крыши. Этот опыт будет намного ценнее десятка теоретических разборов схем вальмовых крыш. Тем более что вариантов и схем на основе вальмовых вставок и скатов сегодня существует великое множество, и каждый из них требует своего подхода в постройке.

Расчет вальмовой четырехскатной крыши

Строительство вальмовой конструкции крыши с четырьмя скатами считается одним из наиболее сложных вариантов возведения и обустройства из-за наличия в каркасе многочисленных достаточно непростых узлов сопряжения. До того момента, как начнется строительство стропильной системы, необходимо сделать общий расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом, и только после этого станет ясной ситуация, насколько массивной и тяжелой получится конструкция стропил.

Из чего состоит расчет четырехскатной крыши

В любой конструкции четырехскатной кровли, от самой простой, шатровой, до сложной вальмовой крыши ломаного типа, расчет выполняется по одной и той же схеме:

  • Выполняется эскизное проектирование вальмовой крыши своими руками согласно замыслу постройки и проектному заданию;
  • Разрабатывается основной чертеж вальмовой крыши;
  • Выполняется расчет вальмовой крыши, наиболее нагруженных частей каркаса четырехскатной вальмовой кровли;
  • Уточняют размеры основных деталей стропильной системы, выполняют деталировочные чертежи отдельных узлов.

В данном случае приведена методика ручного расчета деревянного каркаса и стропильной системы кровли. Способ и основные этапы расчета не представляют особой сложности, выполнить проектирование и разобраться в расчетах вполне по силам даже школьникам. Если человек владеет методикой расчета, то у него есть четкое понимание того, как работает стропильная, коньковая и опорная балка, где находятся наиболее слабые звенья четырехскатной крыши.

Для определения размеров можно воспользоваться любой онлайновой программой или системой автоматизированного проектирования, но иногда оценку прочности и устойчивости приходится делать, что называется, «на ходу».

Устройство вальмовой крыши

Конструктивно классическая четырехскатная вальмовая крыша состоит из двух основных скатов и двух боковых вальм. Для расчета длин и сечений бруса необходимо составить максимально точный эскиз, или лучше — чертеж будущей четырехскатной крыши. Используя схемы с различным исполнением углов наклона и высоты крыши, можно прорисовать и просчитать различные варианты компоновки кровли, и главное – определить геометрические размеры наиболее нагруженных деталей каркаса.

Основными элементами конструкции четырехскатной крыши являются:

  1. Рядовые стропильные балки, формирующие два основных ската. Стропила точно такие же по форме и исполнению, как в обычной двухскатной крыше. Скаты имеют форму равнобедренной трапеции;
  2. Вальмовые угловые, называемые еще накосными или диагональными стропилами, располагаются в углах каркаса крыши и формируют так называемые вальмовые скаты в виде симметричных равнобедренных треугольников;
  3. Нарожные стропила, из которых формируется плоскость вальмовых скатов;
  4. Вертикальные стойки, на которые опираются коньковая балка и все четыре ската.

Кроме того, в конструкции применяется большое количество вспомогательных элементов, призванных увеличить жесткость всего четырехскатного каркаса. Это всевозможные подкосы, распорки, шпренгели, устанавливаемые в качестве опорных элементов стропил, фото.

Самые длинные стропила называются угловыми, наиболее короткие – нарожными.

Расчет параметров каркаса крыши

По условиям задачи необходимо будет, пользуясь чертежами, выполнить оценочный расчет наиболее нагруженных элементов стропильной системы – вертикальной опорной стойки и стропильной балки четырехскатной вальмовой крыши. Кроме того, нужно выполнить расчет их размеров и положение линий запила под опорные поверхности на мауэрлате и коньковом прогоне.

Обычно используются схемы с одинарным коньковым прогоном, как на чертеже, но если подкрышное пространство планируют использовать в качестве чердака или мансардного помещения, в этом случае четырехскатную крышу строят по двухпрогонной схеме. Такой вариант значительно дороже, но позволяет получить более устойчивую и жесткую вальмовую конструкцию в случае постройки кровли с большой поверхностью ската.

Оба варианта четырехскатной крыши используют наслонные стропила с фиксацией стропильных балок на мауэрлате и опорой на коньковом прогоне. Расчет обоих вальмовых крыш выполняется по одной и той же методике.

Для выполнения расчета нам потребуется:

  • Определить нагрузки, действующие на каркас вальмовой крыши;
  • Проверить на прочность и устойчивость вертикальную опорную стойку;
  • Рассчитать прогиб и прочность рядовой и диагональной стропильной балки.

Для выполнения расчета используется упрощенная схема четырехскатной вальмовой крыши, приведенная ниже.

Все элементы каркаса четырехскатной вальмовой крыши условно можно разделить на две группы — балки, в том числе и стойки. Первые работают в условиях прогиба или под действием изгибающего момента. Вторая группа силовых элементов относится к более простым случаям, они работают в условиях линейного сжатия или растяжения. В этом случае расчет несущей способности сжатой стойки определяют из условий статической устойчивости под сжимающей нагрузкой.

Методика расчета устойчивости и прочности вертикальных опор и подкосов

На первом этапе нужно определить прочность вертикальной стойки, исходя из известной величины вертикальной нагрузки. Силу давления на вертикальные стойки вычисляют, как сумму трех составляющих — массы крыши с кровельным покрытием и веса от максимального снегового покрова. Так как скаты расположены под углом, то итоговое вертикальное давление, воспринимаемое крышей, можно грубо принять, как половину веса деревянных конструкций четырехскатной конструкции и массы снега, посчитанной, исходя из площади кровельного покрытия, перемноженной на максимальный вес 1 м2 снежного покрова кровли для данного региона.

Прочность вертикальной опоры определяют из следующего соотношения:

σ = Р/S ≤ Mс , где Мс – удельная прочность на сжатие конкретной породы древесины, Р— вертикальная нагрузка под действием веса четырехскатного каркаса и массы снега, в килограммах, S – суммарная площадь поперечного сечения всех вертикальных опор в данной конструкции. Полученная от деления величина не должна быть больше Мс, справочного значения, которое можно взять из справочника или СНиПа №II-25-80. Например, стойка из сухой сосны, сечением в 120 см2, выдерживает огромную вертикальную нагрузку почти в 16 тонн, поэтому расчет на прочность не имеет определяющего значения.

Почти всегда расчеты вертикальных стоек выполняют по запасу устойчивости или способности опоры воспринимать усилие без деформации и изгиба.

Для классификации гибкости опоры вводят понятие коэффициента гибкости λ, для куба он равен 0, для большинства реальных деревянных опор его значение может быть от 40 до 100 единиц.

Формула расчета устойчивости длинного деревянного стержня, который представляет собой опора четырехскатной крыши, выглядит так: σ = Р/ φS ≤ Mс , где φ— коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно положениям СНиПа №II-25-80 по формуле:

  • Для значений λ меньше 70 единиц φ рассчитывают по формуле: φ = 1 – 0,8(λ/100)2;
  • При значениях λ больше 70 единиц φ получают: φ=3000/ λ2.

Практическое значение φ колеблется в пределах от 0,3 до 0,7.

Проще всего использовать график, позволяющий по зависимости λ – φ и соотношений длины к диаметру опоры получить точное значение φ и выполнить проверочный расчет на устойчивость.

Прочность стропильной балки

Расчет несущих вертикальных опор, как правило, является проверочным, так как в действительности запас прочности и устойчивости стоек, изготовленных из стандартного бруса 100х150 мм, для большинства вальмовых крыш всегда больше, чем требуется в реальности. Намного важнее проверить прочность стропильной диагональной балки, которые нередко ломаются под весом снега из-за недостаточного запаса жесткости.

Для проверки прочности стропильной балки на нагрузку используется стандартная формула — (Р/φS) + (Mz/Wz) ≤ My, где:

  • Р — суммарная нагрузка от веса конструкции вальмовой крыши, снегового покрова и вертикальной составляющей давления от потока ветра в кг;
  • S – размер поперечного сечения в см2;
  • Wz и Mz – момент сопротивления и значение изгибающего момента стропильной балки соответственно;
  • My – справочная величина сопротивления конкретной породы древесины балки изгибающему усилию.

Все расчеты на прочность выполняются из предположения, что древесина балки, используемой для стропил вальмовой крыши, не имеет дефектов и повреждений, что на практике не всегда соответствует действительности. Кроме того, доски из разных частей ствола дерева имеют разную прочность, поэтому стропила для четырехскатной вальмовой крыши выполняют составными, в виде пакета из сбитых двух-трех досок 50х150 мм. Расчеты такого стропила по стандартной схеме.

Расчет геометрии элементов вальмовой четырехскатной крыши

Конструкцию вальмовой четырехскатной крыши можно представить в виде пространственного набора прямоугольников и трапеций.

Исходными величинами являются размеры прямоугольника мауэрлата, по которым будет выполняться расчет всех элементов каркаса четырехскатной крыши.

Первоначально нужно рассчитать высоту вертикальных опорных стоек. Для этого используется величина, равная половине длины боковой стены, за вычетом ½ толщины стенки дома S. Зная угол наклона свеса А, легко определяем высоту вертикальной опоры конькового бруса по формуле: Нк=0,5(Lbc – 0,5S)*tgА.

Далее определяем длину стропильной балки без свеса по формуле: Haq=Hk*cosA.

Приняв тот факт, что Loq=Ldo, можем определить:

  • Длину горизонтальной проекции угловой стропильной балки по формуле планиметрии Loc= 1.22*Ldo и, соответственно, размер самого диагонального стропило Lac, используя теорему Пифагора и катеты Loc и Hk;
  • Длину конькового прогона, как продольный размер коробки здания, за вычетом удвоенной длины Ldo, Lak=Lcm-2Ldo.

Кроме собственно размеров каркаса, необходимо выполнить расчет мест запила рядовой и диагональной стропильных балок.

Для этого по нижней кромке доски рядового стропило откладывают полученный расчетом размер Had, после откладывается ширина мауэрлата под углом наклона ската и выполняется клиновидный запил, как на рисунке.

Заключение

Для грамотного оперирования расчетами вальмовой четырехскатной крыши требуются определенные знания в строительной механике и сопромате, особенно в вопросах прочности и устойчивости конструкций. Тем не менее для простых схем, например, для беседки или сарая, проблемы прочности не столь критичны. Достаточно знать правила геометрического расчета четырехскатной крыши вальмового типа, а для наиболее важных опорных и стропильных элементов использовать брус с увеличенным запасом прочности.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Вальмовая четырехскатная крыша своими руками

В целом, устройство вальмовой четырехскатной крыши выделяется среди других крыш тем, что она имеет дополнительные скаты, а вся конструкция представлена двумя скатными системами:

Как правильно выполнить разметку вальмовой конструкции

Создание несущего каркаса крыш вальмового типа начинается только после того, как будет готова центральная кровельная часть с двумя скатами. Исходя из особенностей схемы крыши, нужно рассчитать, где соединится торцевая часть стропильной системы и конек. Верхняя часть обвязки кровли соединяется с другим концом бруса, как показано на фото.

В случае расположения дома в регионах с сильными порывами ветра, а также частыми ураганами нужно поработать над аэродинамическими свойствами будущей кровельной конструкции.

устройство стропильной системы вальмовой кровли Для того чтобы четырехскатная вальмовая крыша своими руками возводилась без каких-либо недочетов, важно максимально точно разметить центральную часть системы стропил, поэтому, изначально, путем специальных замеров определяется середина торцевой стены постройки. Затем крепится заранее подготовленная заготовка стропильного элемента к коньковой доске и верхней части обвязки с последующей разметкой коньковой доски для вертикальных надпилов.


На следующем этапе выполняется крепление центрального элемента стропильной системы к торцевой части конька. Если коньковая доска длиннее нужного размера, то излишки просто отпиливаются. И, в завершении контура, устанавливаются по подготовленной разметке угловые элементы конструкции стропил, которые отличаются большим прогоном, что не характерно для стандартных стропил.

На что обратить внимание начинающим застройщикам

Прежде чем возводить четырехскатную вальмовую крышу, нужно усвоить несколько основных критерий ее системы.

Используется конструкция четырехскатной вальмовой крыши, предусматривающая наличие достаточно большой площади, многими опытными строителями в качестве основного компонента жилых домов, но особенно популярной становится в настоящее время. Визуально необычная структура четырехскатной кровли позволит не только надежно защитить жилище, но и сделать его презентабельнее.

вальмовая четырехскатная крыша своими руками

Существенным преимуществом использования такого типа кровель считается то, что можно легко оборудовать слуховые отверстия, например, оконные проемы. Оптимальным вариантом использования данного вида кровельной конструкции, помимо жилых зданий, является обустройство хозяйственных построек, где недостаточно объема имеющегося в наличии чердачного помещения, например, для обустройства сеновала.

Благодаря монтажу вальмовой крыши с четырьмя скатами, отличающихся от других разновидностей кровель отсутствием фронтонов, как показано на фото, значительно снижется бюджет на строительство.

Если проектирование кровли будет выполнено с привлечением квалифицированного специалиста, либо самостоятельно, но с четким следованием предложенной инструкции, то можно быть уверенным в получении качественной архитектурной конструкции, соответствующей требованиям безопасности, при достаточно небольших материальных вложениях. Реализация такого проекта может обойтись даже дешевле возведения двускатных кровель (прочтите: "Вальмовая крыша - стропильная система: элементы и устройство").

Стропильная система вальмовой крыши, смотрите на видео:

При наличии, на первый взгляд, незначительных неточностей и погрешностей, а также ошибок в работе строителей конструкцию вальмовой крыши придется собирать заново, что окажет негативное воздействие на общую стоимость новой крыши, ее последующего ремонта и эксплуатационного обслуживания.

Одним словом, чтобы получить красивую и надежную четырехскатную вальмовую кровлю с оригинальным внешним и внутренним дизайном, нужно следовать предложенным выше рекомендациям.

Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет

Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.


Основные конструктивные узлы

  • Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
  • Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
  • Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
  • Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

  • Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

  • Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

  • Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

  • Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Вальмовая крыша своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.




Угол наклона

При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.


В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.

Карта ветровых нагрузок регионов России

Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:


  • Шифер — рекомендуемый угол уклона 15º — 65°. Несоблюдение данных параметров может привести к попаданию влаги между стыками листов;
  • Керамическая черепица — наилучший уклонный угол для скатов 35° — 65°. Пренебрежение рекомендуемого производителем уклона, приведет к возможности образования конденсата;

  • Металлическая черепица — минимальный уклон для данного материала составляет 13°, максимальный производителями не устанавливается;
  • Мягкая черепица — оптимальным размером уклона считается не меньше 15º. Монтаж кровли можно осуществлять при любом другом значении угла выше минимального;
  • Ондулин — любой угол уклона не меньше , от размера угла напрямую будет зависеть шаг обрешетки.
  • Металлическая фальцевая кровля — должна применяться при уклоне скатов свыше 25° градусов.

Правильный расчет площади

Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.

Расчет площади вальмовой крыши

Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.

Точно указав все параметры будущей крыши они помогут все просчитать с точность до квадратного метра.

Расчет стропильной системы

Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.

Соотношение угла ската крыши Поправочный коэффициент для угловых стропил  Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12 1.016 1.031
4:12 1.027 1.054
5:12 1.043 1.083
6:12 1.061 1.118
7:12 1.082 1.158
8:1 2 1.106 1.202
9:1 2 1.131 1.250
10:12 1.161 1.302
11:12 1.192 1.357
12:12 1.225 1.414

Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.


Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

  • Используя обычную рейку найдите заложение (горизонтальную проекцию) промежуточной стропильной ноги. Найдите в таблице ваш коэффициент уклона и умножьте на представленный коэффициент;
  • От конькового прогона до места крепления нижней части стопильной ноги, измеряем длину стропила;
  • Таким же способом, умножив поправочный коэффициент на заложение (горизонтальную проекцию), находим длину свеса стропил. Либо можно воспользоваться теоремой Пифагора (см.рис. 1).

  • Теперь найдем длину угловых стропило. Наглядно это будет проще сделать воспользовавшись для этого приведенным ниже рисунком.

Монтаж стропил

  1. Процесс начинается с установки вертикальных опор, на которые укладывается и прочно закрепляется коньковый прогон. После их установки измерьте получившуюся горизонталь, если результат положительный приступаем к следующему этапу.
  2. Установка диагональных (накосных стропил). Нижняя часть стропильных ног, в месте подреза для опорной части, соединяется с обвязочным брусом в углу строения. Верхние крепятся между собой и коньковым брусом. Их торцы должны иметь специальные угловые срезы, выполненные таким образом, чтобы между ними получилось максимально плотное соединение.
  3. Выставленные стпропила усиливаются дополнительными вертикальными опорами. Верхний торец опоры запиливается под углом равным углу наклона стропил. Для скрепления опор и стропил используются металлические пластины.
  4. Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

  5. Следующим шагом будет установка стропил боковой крыши, шаг установки 600 мм., такой шаг предпочтительней, так как большинство стандартного утеплителя имеют такую ширину. Действуем тут аналогичным способом. Нижняя часть с выемкой крепится к обвязочному брусу, для фиксации можно использовать металлические скобы либо уголки. Верхние концы соединяются над коньковым прогоном с помощью пластин. Чтобы стропила максимальной плотно прилегала к коньковому прогону изготовьте на ней небольшую врубку под прямым углом.
  6. Завершающим этапом является установка укороченных стропил (нарожников). Шаг их установки такой же 600 мм. Одна их сторона опирается на обвязочный брус, вторая соединяется с диагональной (накосной стропилой). Обратите внимание на установку центрального нарожника, который находится посередине вальмового ската. Дело в том, что он будет прилегать сразу к обеим ногам угловых стропил, поэтому торец его верхней части должен иметь двойной скос.

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.

После того, как стропильная система вальмовой крыши усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.



Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры

Вальмовая кровля прекрасно справляется с поставленными перед ней задачами. Но ее прочность и надежность во многом зависит от качества монтажа, который невозможно сделать без хорошей схемы. А как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши? Какие нюансы и параметры следует учитывать? Об этом и пойдет речь в статье.

Что такое вальма

Прежде чем начать рассказывать о том, как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши, стоит познакомиться с самой конструкцией. Что такое вальма и почему такой вариант кровли пользуется достаточно большой популярностью?

Любая конструкция имеет свои «специфические» элементы. То же самое относится и к рассматриваемому в статье варианту крыши. Здесь такой особой деталью является вальма. А что это такое? Вальма – это треугольная часть кровли, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае с вальмовым вариантом, основные два ската имеют трапециевидную форму.

Основные принципы создания вальмой крыши дома

Такой вариант крыши используется не столь часто, но все-таки он пользуется хорошей славой. У вальмовой крыши есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:

  • вальма, в отличие от фронтона, обладает низким сопротивлением ветрам. Такая крыша способна выдержать даже ураганы;
  • стропильная система такой кровли прочная и устойчивая к внешним воздействиям. Это достигается путем установки угловых ребер, которые играют роль ребер жесткости;
  • вальмовая крыша дает возможность создать широкие свесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
  • не стоит забывать и про внешний вид. Вальмовая крыша способна значительно украсить любое строение.

Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то в первую очередь специалисты напоминают о сложности чертежей стропильной системы вальмовой крыши. Конструкция имеет множество элементов, которые нужно правильно смонтировать. Сделать это без наличия необходимых навыков бывает достаточно сложно. К тому же, большое количество элементов значительно удорожает всю конструкцию.

Есть и другие сложности. Если вы решите сделать мансардную комнату, то обязательно с ними столкнетесь. Во-первых, чердачное помещение под вальмовой кровлей меньше, чем в случае использование обычного двухскатного варианта. Во-вторых, вам придется устанавливать специальные окна, которые могут обойтись достаточно дорого.

Виды вальмовых стропильных систем

При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:

Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы
  1. Наслонная.
  2. Висячая.

Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.

В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.

Измеряем габаритные данные строения

Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:

  • высота расположения конька;
  • длина ската;
  • угол наклона;
  • количество необходимого материала.

Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.

Выбор оптимальной высоты крыши

После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:

  • будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
  • размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
  • нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.

Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж
  • в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
  • также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.

Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.

Как правильно подобрать шаг установки стропил

Но тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.

Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:

  1. Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
  2. Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.

Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.

Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.

Определяем длину конька

Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

  • определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
  • полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
  • отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.

Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.

Рассчитываем количество необходимого материала

Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:

Расчет площади вальмовой кровли
  1. Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
  2. Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
  3. После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
  4. Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.

Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о