Вальмовая крыша

Что представляет собой вальмовая крыша

Самая незамысловатая вальмовая крыша выполнена в виде каркаса с четырьмя скатами: двумя треугольными торцевыми, называемыми вальмами, и двумя фронтальными трапециевидными плоскостями. Все скаты укладываются от конькового элемента до карниза, при этом большей площадью и длиной ската обладает фронтальная поверхность.

Помимо стандартного исполнения, существуют полувальмовые кровли, применяемые, как правило, для создания дизайна в голландском стиле. Этот вариант предусматривает монтаж карнизов фронтальных скатов существенно ниже торцевых. Такую крышу целесообразно возводить при обустройстве мансардного помещения в качестве жилой площади.

Все четыре ската вальмовой крыши сходятся на коньковом брусе, который имеет меньшие размеры, чем на двухскатных кровлях

Монтаж вальмовой крыши осуществляется на основе сборки узлов и элементов, которые присутствуют и в конструкциях более сложных кровель.

Основной каркас конструкции собирается из следующих элементов:

Для изготовления боковых стропил и промежуточных систем заготавливаются доски сечением 50×150 мм. При устройстве конструкции следует помнить, что крайние стропила должны иметь в вершине меньший угол, чем промежуточные.
Установку коротких стропильных ног выполняют к угловому стропилу, а не к коньку, при этом их угол наклона должен быть таким же, как и у промежуточных деталей.
Для коньковых элементов подбирают материал того же сечения, что и для стропил.

В каркасе вальмовой крыши принято выделять центральные и промежуточные стропила. Центральными называются элементы, стыковка которых выполняется на углах конькового бруса с трёх сторон. Промежуточные стропила находятся между центральными и соединяют конёк с мауэрлатом, образуя карниз.

Центральные стропила сходятся на коньковом элементе с трёх сторон

Дополнительными, но не менее важными при строительстве вальмовой крыши являются следующие факторы:

Для поддержки конька в местах соединений двух стропильных деталей и коньковой балки обычно ставится стойка. Если под кровлей будут устраиваться жилые помещения, то стойки можно заменить подпорками, а в некоторых случаях вообще убрать.
Для упрочнения конструкции стропил применяется затяжка, которая, как правило, одновременно является балкой перекрытия.
Верхняя часть стен и промежуток подкровельного пространства надёжно защищается от попадания осадков благодаря увеличенному свесу за счёт монтажа к ногам стропил «кобылок».
С ветреной стороны постройки к стропилам крепится ветровая балка, при необходимости её монтаж допускается на обоих скатах трапециевидной формы.
Вальмовая кровля — единственная конструкция, которая оборудуется нарожником или короткой стропильной ногой, установленной к угловому стропилу.
Мауэрлат, будучи необходимой деталью любой стропильной системы, в вальмовой кровле сооружается в виде бруска и крепится по периметру всего здания.
Чтобы снять нагрузку, оказываемую на стены, и придать системе большую жёсткость, между двумя соседними элементами мауэрлата укрепляется диагональная перемычка — шпрендель.
Угол наклона подкосов выбирается в зависимости от того, будет ли мансардное пространство оборудовано под жилплощадь.
Диагональные стропила вместе с ребром могут монтироваться как с одного торца кровли, так и с двух её сторон, при этом выбор зависит от возводимой конструкции.
Прогон — промежуток между точками крепления стропил к коньку, величина которого определяется от вида материала и того, какая нагрузка воздействует от снежных масс на дом в регионе строительства.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши

При приборе организации накосных и диагональных стропильных ногуй шатровой кровли руководствуйтесь такого рода указания:

Накосные стропила закрепляются к внутренним углам стенок, а диагональные — к наружным. Протяженность 1-ый более обыкновенных стропил, таким (образом равно как в их возложена в один с половиной однажды немалая перегрузка.
На стропильные лапти накосного вида станут основываться кургузые стропила скатов. Их именуют нарожниками. Их принято производить сдвоенными с 2-ух нормальных ногуй.
Под стропила диагонального типа ставят опоры — 1 либо 2. С целью их производства применяйте выносливы с бруса. Подкосы располагают перед заостренным 45°.
Промежуточные стропильные лапти полагаются поверх в коньковый дерево, а внизу — в мауэрлат. Рядом их монтаже держитесь шага в 1,0-1,2 м. Разреза таких ногуй необходимо подбирать, подвластно с схемы балки — один- либо бипролетная, шага стропил, основываемой весом кровли и снежным покровом перегрузки. Не забываете, что же переходные стропильные лапти никак не обязаны являться очень долгими.
Каждую 2-ую опору укрепляете к порющей стене с поддержкой скруток. Приготовьте их с 2 проволок, что же обладают поперечник 4 миллиметров. Переходный основа объедините с мауэрлатом. Применяйте с целью данного противоположную скобу.
Угловые стропильные лапти знакомы перед наименованием нарожники. Кроме того нередко их именуют полуногами, таким (образом равно как они обладают кургузую длину. С одной края нарожники полагаются в мауэрлат, с 2-ой – в диагональную ногу. С целью размеренной распределения перегрузки с круговых ногуй в накосныенарожники укрепляют к диагональным в различных участках, в соответствии с схеме шатровой крова.
Для инвариантного размещения абсолютно всех стропильных ногуй приготовьте метки в коньковом брусе и мауэрлате. Более значительный период рядом производстве стропильной организации шатровой кровли — знающее объединение абсолютно всех составляющих в участках, в каком месте скрещиваются основные и диагональные стропила. Приготовьте с целью данного в брусьях надрезы, какие обладают удвоенный склон.

Правильное возведение вальмовой крыши своими руками

Изначально необходимо смонтировать основание кровли — мауэрлат. С его помощью вес кровли равномерно распределяется по всему периметру, поэтому для создания мауэрлата нужен брус большого размера из твёрдых древесных пород. Для начала отмеряют нужную длину бруса, отпиливают, наносят метку для выпиливания пазов соединения. На кладке монтируют деревянную опалубку, на неё наносится слой бетона, в который вкручиваются металлические шпили. На них и будет крепиться основание крыши. Когда бетон затвердеет, на него стелят рубероид или наносят слой битумной мастики, выполняющий функцию гидроизоляции.

Схема нанесения разметки вальмовой кровли

В брусе, тщательно обработанном антисептиком и водоотталкивающим лаком, просверливаются отверстия под шпили, после чего брус насаживается на шпили и закрепляется с помощью анкерных болтов. Не рекомендуется выпиливать в мауэрлате отверстия для стропил и использовать много шпилек для крепления, так как это может негативно повлиять на его прочность.

После того как мауэрлат установлен, следует смонтировать лежень для опоры конька, а по его линии закрепить и сами стойки-опоры.

На опорные стойки устанавливается коньковая балка. Стоит учесть, что конёк несёт основную нагрузку центральной кровельной части, поэтому он должен иметь внушительную толщину. После этого можно начинать монтаж стропильной системы. В соответствии с рассчитанными параметрами производится распиловка. Сперва устанавливаются диагональные стропила. Все стропила прикрепляются к мауэрлату с помощью специальных гвоздей, проволоки, скоб и уголков.

Стропила прикрепляются к мауэрлату с помощью специальных гвоздей, проволоки скоб и уголков

Затем монтируются центральные стропила. Среднее расстояние между ними составляет 60 см, однако шаг может корректироваться в зависимости от угла ската и вида кровельного материала. Угловые стропила крепятся к диагональным в последнюю очередь.

После установки стропильной конструкции к ней прибивается обрешётка, после чего с помощью строительного степлера на стропила крепится пароизоляционная плёнка, а на швы лента для герметизации. Затем на стропила плотно укладывается утеплитель и гидроизоляция, после чего поперёк стропил крепятся деревянные планки, окончательно закрепляющие слой утеплителя, и наружное покрытие.

Особенности стропильной системы

Стропильная система вальмовой крыши предполагает ряд отличительных элементов, которые и определяют ее отличительную конструкцию. Знание этих особенностей необходимо для проведения расчетов стропильной системы и ее возведения.

Виды стропил вальмовой крыши

Стропила в конструкции вальмовой крыши разделяются на несколько типов:

Угловые стропила. Одним краем стоят на мауэрлате, другим должны опираться на одну из оконечностей конькового бруса.
В симметричной вальмовой крыше предусмотрено 4 угловых стропила, которые формируют вальму. Угловые стропила имеют самую большую длину и потому часто нуждаются в укреплении и опоре;
Центральные стропила монтируются на мауэрлат и край конькового прогона. Схема данной кровли задействует 4 таких элемента, по паре на каждый трапециевидный скат кровли;
Центральные вальмовые стропильные ноги разделяют вальмы кровли на две равные части. Устройство стропильной системы вальмовой крыши подразумевает наличие 2 подобных элементов.
Промежуточные стропильные ноги подобны центральным и монтируются к таким же точкам опоры. Их количество варьируется от размера крыши и длины конька. Если кровля небольшая, они могут отсутствовать.
Укороченные стропильные ноги занимают свое место в углах крыши. Опирающиеся на мауэрлат и угловые стропила, они меньшего размера по сравнению с другими стропилами размер, который становится меньше к углу.

Элементы усиления системы

Вальмовая крыша относится к сложным кровельным сооружениям, ее стропильная система нуждается в особом усилении. Элементы, отвечающие за прочность кровельного объекта, подразделяются на несколько типов:

Особого усиления требуют длинные угловые стропила. Их укрепление возможно шпренгелем – угловой балкой, которая представляет перевернутую букву «Т» и нижней частью устанавливается на мауэрлат, а верхней упирается в угловое стропило. Подпор диагональных стропильных ног возможно подкосами с опорой на балки перекрытия или центральный лежень;
Затяжки скрепляют пары стропил. Они могут дополнительно нести функцию балок перекрытия или помещаться ближе к коньку и быть основой для формирования полотка чердачного помещения;
Стойки укрепляют коньковый брус. Нижней опорой стоек может быть лежень, если по центру здания имеется капитальная стена для его укладки, или они могут быть установлены на балки перекрытия;
При длине промежуточных стропил более 4 м их также укрепляют диагональными стойками под углом 45-60° с опорой стропил на балки перекрытия;
При возведении крыши в регионе с сильной ветровой нагрузкой целесообразно использование ветровой опоры, которая набивается к стропилам со стороны наибольшего ветрового удара.

Расчет угла наклона скатов и длины стропил

Значение наклона кровли подбирается исходя из климатических условий региона строительства. Четырехскатные вальмовые крыши без мансарды под углом 15–25° целесообразно устраивать на местности с сильными ветрами

Следует принять во внимание требования производителей кровельных материалов. Для каждого вида есть допустимые минимальные углы скатов по отношению к плоскости перекрытия

Высота конька рассчитывается по формулам, применимым к прямоугольным треугольникам в тригонометрии. В некоторых случаях выбирается сначала подходящая отметка верхней точки четырехскатной вальмовой крыши с чертежа, а затем уже вычисляется угол, под которым будут монтироваться скаты. В формуле а – является высотой конька, b – половиной ширины дома из плана. Исходя из величин а и b, по таблицам Брадиса для tg и ctg вычисляется угол наклона или высота конька.

Определить длину стропильной ноги L можно, имея значение пролета, отметку верхней точки крыши или угла наклона по двум формулам. Если известна высота конька: L=L1+L2.

Меньший угол наклона характерен большой длиной стропил.

Виды

Рассматривая типы вальмовых крыш, необходимо учитывать их разновидности, выбор которых влияет на устройство стропильных систем.

Классический тип. Диагональные ребра опираются на опорные балки коньков, свесы расположены на одном уровне по высоте. Фронтон треугольный, скат – трапециевидной формы.
Шатровый тип. Опорная балка конька отсутствует. Диагональное ребро смыкается концами в одной точке, к ребрам примыкает рядовое короткое стропило. Так строят крыши, если здание в вертикальной проекции представляет собой квадрат.
Полувальмовый тип. Фронтоны вертикальные, в них устанавливают оконные проемы. Существуют две разновидности полувальмового типа – голландская и датская.
Ломаный вальмовый тип (мансардный четырехскатный). Представляет наибольшую сложность при строительстве, поскольку скаты разной площади и имеют различные углы наклона. Такой тип дает возможность рациональной организации внутреннего подкровельного пространства и позволяет придавать крыше необычную внешность.

Монтаж крыши

Делается разметка.

Размечается ось по обвязке в высшей точке с торца строения.

Ведется расчет 50% толщины конька.

Ведется установка места размещения первой части всей системы.

Один отрезок мерной рейки необходимо приложить к намеченной оси. Второй край размещается по линии боковой стены. Тем самым находится точка размещения стропильного промежуточного компонента.

Определяется длина стропильного свеса. Размещается брус одной стороной на угол, находящийся снаружи стены, другой стороной на кровельный свес.

Рейка перемещается к краю боковой стены и намечается место закрепления стропил.

Все эти действия повторяются для всех углов.
Ведется расчет.

Проводится монтаж мауэрлата. Для него нужно выбрать брус из дерева разного сечения. Брус должен быть цельным по всей длине, на нем не должно быть трещин и сучков

Этому этапу нужно оказать особое внимание. Его нужно соединять внахлест, а не встык

Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами.

Устанавливаются стропила, конек, стойки и боковые балки:

Сначала происходит устройство вертикальных стоек, за счет них будет удерживаться коньковый брус. Элементы крепятся к балке, расположенной по центру, используя систему укосов.

Происходит установка стропил, находящихся по диагонали. Они должны быть похожего размера и длины.

Устанавливаются накосные стропила, затем рядовые. Последние крепятся к коньковому брусу и мауэрлату методом врубки. Чтобы усилить фиксацию применяют стяжки и ригели. Сечение бруса для них должно быть достаточно большим.

Конек крепится к отвесам. Для него выбирается брус небольшого сечения. Конек – это направляющая основная деталь для монтажа всей системы.

К каждой стороне диагональной планки необходимо закрепить нарожник. Он свяжет между собой мауэрлат и накосные стропила.

Все элементы крепятся перпендикулярно к коньку.
Усиливается стропильная конструкция.

По углам кровли нужно зафиксировать шпренгели со специализированной стойкой, которая будет являться опорой для стропильного диагонального компонента.
По затяжке необходимо набить стойки.

Если стропильные элементы, расположенные по диагонали имеют некорректную длину, то нужно вместо единичного бруса использовать двойные балки.

Обустраивается вентиляция. В ветрозащитной пленке делаются небольшие отверстия, чтобы в них мог проникнуть воздух.

Из чего состоит конструкция

Если внимательно посмотреть что представляет собой стропильная система вальмовой крыши, то можно увидеть две конфигурации скатов, два трапециевидных больших и два треугольных коротких (читайте – стропильная система четырехскатной крыши). Последние и есть вальмы, название немецкое, означает – шатер. Длинные скаты в отличие от традиционной формы не перекрывают всю площадь. Установленные по бокам вальмы, накрывают не закрытые участки. Конструктивные особенности вальмовой крыши обеспечивают её превосходство над другими.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из основных элементов:

Трех видов стропил. В конструкции используются:
- Диагональные или накосные;
- Центральные или рядовые;
- Угловые или нарожные;
Двух видов несущих балок:

Мауэрлат, бруса большого сечения, уложенного по периметру, в деревянных домах в качестве мауэрлата используется верхний брус или бревно сруба;
Поперечная к мауэрлату балка, для опоры конькового элемента;

Конька, важного элемента несущей конструкции на который монтируются вальмовые стропила и соединяются все элементы стропильной системы. Не следует путать коньковый элемент конструкции с коньком, деталью кровли, закрывающей верхний зазор примыкания кровельного материала

Вспомогательные элементы стропильной системы вальмовой крыши не менее важную роль играют в распределении нагрузки, обеспечении жесткости конструкции, связывании стропильной системы. Вспомогательные элементы:

Вертикальный брус для выноса вверх конька. В конструкции вальмовой крыши этот элемент связующий, он держит конек, венчающий стропильную систему (при устройстве мансарды стойки заменяются иными подпорными элементами, чтобы не занимать жилое пространство);
Затяжки, стягивающие стропильную систему в нижней части;
Кобылка, элемент обеспечивающий свес крыши, обеспечивающий защиту стен дома от атмосферных осадков;
Ветровая балка, её монтируют на стропила, наискосок;
Шпренгель, диагональная балка, монтаж которой происходит по диагоналям из угла в угол (балка лежит на мауэрлате), необходимая для снятия нагрузки со стен, обеспечивающая жесткость стропильной системы;
Подкосы необходимые для устройства углов жесткости, их устанавливают под разным углом к стропильным ногам;
Прогоны, это не деталь, это расстояние между креплениями стропил. Отмеряется оно по коньковому элементу. Точность расчета прогона – момент принципиальный. Расчет расстояния производится с учетом того, какая выбрана кровля, профлист, ондулин или иное и объема снега выпадающего в том или ином регионе.

Очевидно, что для устройства стропильной системы вальмовой крыши понадобится чертеж, но и брус правильно подобранного сечения.

Виды стропил

Стропильная система вальмовой крыши состоит из нескольких основных деталей.

Основные стропила. Подобные составляющие размещают с расчетом опоры на мауэрлат и краевой детали конькового бруска. Центральных стропил в таком возведении должно быть 4 штуки (по 2 ската по бокам).
Центральные стропила. Данные элементы располагают исключительно по оси конька. Они разделяют треугольный вальмовый скат четко пополам. Этих деталей должно быть 2 штуки.
Угловые и диагональные стропилины, которые еще называют накосными ногами. Данные элементы делают упор на угловой участок мауэрлата и конец конькового прогона. Эти составляющие являются самыми длинными, если ставить их в сравнении с остальными ногами.

Промежуточные стропила. Эти стропила следует устанавливать на скаты по бокам между основными стропилами. Эти элементы имеют те же габариты и тоже в своей опоре мауэрлат и прогон конька. Число подобных составляющих зависит от подобранного шага монтажа. Если конек является маленьким, то такие детали могут, вообще, не присутствовать.
Короткие стропила. Их нужно устанавливать на трапециевидных скатах по бокам между основным стропилом и угловым элементом крыши. Укороченные стропила тоже имеют в опоре мауэрлат, а также диагональные ноги. Их число зависит от шага установки. Стоит учитывать, что длина деталей может меняться – становиться меньше, приближаясь к углу конструкции.
Укороченные стропила вальмового ската, которые иначе называются нарожники. Их размещение, число и габариты схожи с боковыми укороченными элементами.

В целом все стропильные основания подразделяются на несколько видов.

Висячие. При такой основе стропильные составляющие оснащаются опорными стойками в двух точках: в верхней половине на коньковый прогон и в нижней – на мауэрлат. Подобная основа берет на себя нагрузки на прогибание, а также сжатие и распирание.
Наслонные. При наслонной конструкции стропилины опираются не на две, а на три точки: сверху – на конек, в середине – на стойку, снизу – на мауэрлат. Стойки ставят на несущие перекрытия, находящиеся внутри. Что касается вертикальных опорных элементов, то они в конструкции призваны уменьшать прогиб ног стропил, а также ликвидируют распирание.
Комбинированные. Такие системы состоят из наслонных и висячих деталей, чередующихся между собой.