Вальмовая кровля: стропильная система крыш: схема, конструкция и монтаж своими руками +фото

Как устроена стропильная система вальмовой крыши + пошаговая инструкция по монтажу

Вальмовая (четырехскатная, шатровая) крыша — один из вариантов конструкции, когда на месте фронтонов сооружаются дополнительные скаты.

Тем не менее, вальмовые конструкции распространены широко, особенно в районах с частой сменой направления ветра.

Получается крыша, со всех сторон имеющая наклонные плоскости, что создает массу выгодных позиций:

• Отсутствие фронтонов делает нагрузку на фундамент меньше, кроме того, она распределяется абсолютно равномерно.
• Ветровая нагрузка на скат значительно ниже, чем на вертикальную плоскость.
• Затраты на отделку фронтонов исключаются из общей ремонтной сметы.
• В декоративном отношении вальмовая крыша выглядит более цельной, собранной.

Недостатком такой конструкции являются:

• Повышенная сложность конструкции стропильной системы.
• Больший расход кровельного материала, что создает дополнительные опасные участки возможных протечек.
• Присутствие распирающих нагрузок на несущие стены, вызывающие необходимость связки нижних оснований скатов.

Вальмовая крыша: стропильная система

Основная особенность конструкции стропильной системы шатрового типа является наличие диагональных ребер, связывающих угловые точки кровли с коньковым брусом, который имеет меньшую длину, чем вся крыша (классическая шатровая крыша конька вовсе не имеет, ребра сходятся в одной точке).

В стропильной системе эти ребра называются угловыми, или диагональными. Их наличие требует установки как полноценных стропил, идущих от конька к основанию — мауэрлату, так и укороченных элементов — нарожников, соединяющих основание и диагональные стропила.

Схема шатровой крыши

Четырехскатная крыша: элементы стропильной системы

Элементы стропильной системы вальмового типа имеют более многочисленный состав, чем при двухскатной конструкции. Стропильная система четырехскатной крыши состоит из таких частей:

• Мауэрлат. Брус, уложенный по периметру несущих стен и являющийся основанием для всей стропильной системы.
• Лежень. Горизонтальный брус того же сечения, что и мауэрлат, расположенный по продольной оси крыши и служащий опорой для стоек прогона. Между перекрытием и лежнем обязателен слой гидроизоляции.
• Шпренгель. Элемент, связывающий и усиливающий угловые соединения брусьев мауэрлата. Делается из того же бруса, что и мауэрлат и устанавливается диагонально к нему.
• Затяжка. Связующие элементы, соединяющие параллельные брусья мауэрлата по длинной стороне. Снимают распирающую нагрузку с несущих стен.
• Стойка. Вертикальный элемент, опирающийся на затяжку и поддерживающий коньковый брус.
• Прогон. Коньковый брус.
• Диагональное (угловое, накосное) стропило. Соединяет углы мауэрлата с концами прогона, образуя ребра — места соединения плоскостей кровли.
• Стропила. Наклонные элементы, опирающиеся на мауэрлат снизу и на прогон сверху.
• Нарожники. Это те элементы, которые опираются сверху на диагональные ребра. По сути, это стропила, обрезанные по длине, необходимой в данной точке.
• Подкосы. Усиливающие элементы, распорки, расположенные перпендикулярно стропилам и опирающиеся под углом на затяжки.

Конструкции всех элементов могут иметь отклонения от общепринятой схемы из-за необходимости, вызываемой особенностями проекта данного строения, но схема в целом состоит практически всегда из названных деталей и каких-то радикальных изменений не имеет.

Стропильная система вальмовой крыши: схема и фото ниже.

Схема стропильной системы

Фото стропильной системы

Диагональные стропильные ноги

Элементы стропильной системы, образующие ребра соединения плоскостей скатов, называются диагональными (накосными, угловыми) стропильными ногами.

Строго говоря, диагональные и накосные — не совсем идентичные элементы, поскольку первые крепятся снаружи углов мауэрлата, а вторые — изнутри.

В остальном все свойства одинаковы.

Угловые элементы имеют определенные особенности:

• Длина диагональных стропильных ног значительно превышает длину прямых стропил.
• Диагональные стропильные ноги служат опорой для нарожников по обе стороны соединяемых плоскостей.

Наличие таких особенностей создает повышенную — примерно в полтора раза — нагрузку на накосные стропила по сравнению с обычными. Длина их превышает обычную длину досок, из которых делаются стропила, поэтому для изготовления накосных доски сплачивают — соединяют по пласти в два слоя.

Таким образом решаются сразу несколько проблем:

• Можно делать балки любой нужной длины.
• Увеличивается устойчивость к нагрузкам.
• Возможность использовать один модульный размер материала.

Под диагональное стропило необходимо установить одну или две опоры (в зависимости от длины), причем точка расположения опоры находится не посередине, как казалось бы на первый взгляд, а на расстоянии одной трети-четверти всей длины накосного стропила, считая от верхней точки, поскольку именно в этом участке находится место наибольших напряжений.

Диагональные стропильные ноги

Опоры для диагональных стропил

В качестве опоры для диагональных стропил могут применяться либо подкосы, либо вертикальные стойки из бруса или спаренных досок. Стойка может опираться прямо на перекрытие, через слой гидроизоляции и деревянную подкладку.

Угол наклона подкоса в данном случае роли не играет, главное — точка соединения, т.е. место сосредоточение нагрузки. При длине накосного стропила до 7,5 м достаточно подкоса от верхней точки максимальной нагрузки, а при длине более 9 м требуется дополнительная стойка в нижней части.

Это может быть либо опора на перекрытие, если оно позволяет, либо опора на шпренгель — т.н. шпренгельная ферма — стойка, укрепленная распорками по бокам.

Опоры для диагональных стропил

Устройство нарожников

В нижней части нарожники — те же стропила, имеют полностью аналогичный способ крепления к мауэрлату, тот же шаг установки. Монтируются строго под прямым углом к основанию, верхняя часть — к угловой стропильной ноге.

Крепление производится минимум на два гвоздя или иных элемента. Верхняя часть нарожника отрезается под нужным углом к горизонту и к диагональному стропилу, для обеспечения более плотного примыкания и гарантии устойчивости к нагрузкам.

Устройство нарожников

Вальмовая крыша над эркером

Эркер — солидно выглядящее и украшающее здание сооружение, представляющее собой небольшую пристройку, выступ в стене, выполняющее, в основном, декоративные функции. Участок крыши над эркером может представлять собой конструкцию любого типа, но чаще всего используется вариант, наиболее подходящий для формы и сечения эркера.

Вальмовая крыша над эркером может иметь примыкающую форму, т.е. являться половинкой вальмовой крыши, комплексом из трех плоскостей. Как вариант, может быть доминирующий купол над эркером, возвышающийся над основной кровлей.

В любом случае, возведение такой конструкции — сложная задача, причем сложность не в техническом смысле, а в проектно-расчетных работах. Сочетание нескольких плоскостей в один ансамбль — проблема комплексная, требующая точных расчетов и аккуратной вдумчивой работы.

Имеются важные моменты, играющие существенную роль — например, угол наклона скатов эркера должен соответствовать углу наклона основной кровли, длина кобылок также должна гармонировать со всеми свесами крыши.

Основная особенность — сочетание вальмовых элементов с ендовными, поэтому возведение основной стропильной системы должно вестись параллельно или до эркерной, чтобы избежать нежелательных расхождений в геометрии системы.

Вальмовая крыша над эркером

Пошаговая инструкция по монтажу вальмовой стропильной системы

Описание начнется с момента укладки мауэрлата, все предыдущие операции считаются завершенными, перекрытие полностью готово.

Также завершены все расчетные и проектировочные работы.

Имеется подготовленный (высушенный) материал — брус и обрезная доска из хвойных пород, как наиболее подходящих для возведения стропильной системы по всем показателям.

Для правильного монтажа элементов стропильной системы необходимо запастись соединительными элементами, позволяющими некоторое перемещение деталей по отношению друг к другу.

Это необходимо для компенсации усадочных процессов стен, фундамента и самой системы. Особенно важно это для некоторых несущих элементов, опирающихся на мауэрлат.

Подвижки основания при неподвижных соединениях основных узлов могут привести к ослаблению соединений и образованию протечек.

Рассмотрим этапы сооружения вальмовой стропильной системы:

1. Монтаж мауэрлата. Брус укладывается на гидроизолированное основание, закрепляется шпильками. При необходимости отрезки соединяются по длине «вполдерева», с усилением соединений гвоздями. Сразу же монтируются затяжки.
2. Углы мауэрлата усиливаются шпренгелями.
3. Монтаж лежня. Один или два (в зависимости от проекта) лежня укладываются на гидроизолированное основание.
4. Устанавливаются стойки, на которые крепится прогон. Таким образом создается несущий скелет стропильной системы.
5. Производится установка диагональных стропильных ног. Сразу же, в зависимости от длины, монтируются подкосы и (или) стойки.
6. Монтируются стропила согласно проектных данных. Тут же подгоняются по длине/углу и устанавливаются нарожники. Все элементы по необходимости усиливаются подкосами.
7. Стропила в местах крепления к основе и к прогону дополнительно усиливаются скобами, деревянными брусками и прочими крепежными элементами.

Монтаж

Собственно, монтаж стропильной системы на этом этапе завершается. Дальнейшие работы заключаются в создании кровельного пирога, сооружении обрешетки, настиле кровли и т.д.

Следует учесть невозможность полного и подробного освещения всех нюансов и мелочей, от которых зависит качественное и надежное сооружения стропильной системы, поскольку их много и все они достойны отдельного рассмотрения. Тем не менее, общая последовательность отражена достаточно подробно.

Создание вальмовой стропильной системы — процесс не столько сложный, сколько ответственный и опасный тем, что ошибки, допущенные на ранних стадиях, становятся заметны гораздо позже.

Поэтому очень важно перед началом работ составить подробный план работ, обеспечить полное соответствие проекту и все делать как можно более аккуратно. Вся конструкция держится на соединениях деревянных деталей, поэтому желательно обладать опытом и навыками работы с деревом.

Без обладания этими познаниями лучше обратиться за помощью к специалистам, так как ответственность стропильной системы за сохранность функциональных качеств всего здания слишком велика.

Вальмовая крыша: чертеж стропильной системы ниже.

Чертеж стропильной системы

Стропильная система вальмовой крыши: схема, фото, чертежи

Стропильная система вальмовой крыши относится к разновидностям четырехскатных кровель.

Общая  схема стропильной системы вальмовой крыши представляет собой четыре ската, два из них имеют вид треугольника, остальные два – выполнены в виде трапеций.

При этом трапециевидные формы соединяются между собой прямыми верхними гранями, а получившиеся в результате такого соединения боковые просветы обустраивают треугольными скатами.

Преимущества использования вальмовой четырехскатной крыши заключаются в эстетичном виде и экономии расходных материалов.

Кроме того, стропильная система вальмовой крыши является отличным решением для обустройства домов мансардными этажами и эркером.

Но в отличие от сооружения других типов систем крыш,  устройство стропильной системы вальмовой крыши требует намного большей трудоотдачи.

Виды стропил и основные узлы вальмовой крыши

Для проектирования конструкции вальмовой кровли может использоваться диагональная или промежуточная схема расположения стропил.

Также элементы вальмовой стропильной системы разделяют по технологии устройства на наслонные и висячие.

Первый тип стропильной конструкции считается экономичным и проверенным вариантом. Чаще всего подобные системы применяют для строений с каркасом опорного типа или с несущей центральной стеной.

Вторая система стропил отличается сложностью монтажа, обычно ее устройство осуществляют на внешних стеновых проемах.

Изготавливаются стропильные детали из сухого бруса 150х50 мм, предварительно обработанного антисептиком.

Перед вами фото конструкции стропильной системы вальмовой крыши.

Схема стропиловки для вальмовой крыши содержит:

• накосы (располагают по диагонали или направляют к углам стен);
• элементы трапеции;
• короткие бруски — шпренгели;
• укосы, опорные стойки.

Накосные детали крепятся по диагонали: одной стороной к нижней опоре конструкции или к продляющей ее балке, а вторая сторона фиксируется к другой паре стропильных элементов.

В отличие от привычных систем, эти детали стропиловки крыш, учитывая их размеры, намного больше.

Они могут принимать на себя больший вес и выступают в качестве опоры для наружных деталей стропиловки, которые не достают до конькового бруса.

Первый вид балки изготавливают из материала, применяемого для стропил. Она располагается поперечно и является опорой для стоек, поддерживающих коньковый пролет.

Мауэрлат – второй вид балки, для ее производства используют брусья 100х150 мм. Балку располагают по периметру объекта.

Если постройка возведена из дерева, в качества мауэрлата будет выступать верхний венец.

Расчет стропиловки для вальмовой кровли

Самостоятельно проектируя вальмовую кровлю, необходимо уделить внимание выбору материала, а также учесть количество осадков и силу ветра.

Как ни странно, но именно исходя из этих фактов, можно осуществить правильный расчет уклона и высоты крыши.

Угол уклона трапециевидных скатов может составлять от 50 до 60°, пример можно посмотреть на фото. Какая из цифр станет оптимальной, будет зависеть от силы ветра и снеговой нагрузки.

При сильных снегопадах угол ската делают большим, при сильных ветровых нагрузках – угол устраивают маленький.

Здесь необходимо уточнить, конструкции вальмовых крыш с повышением угла ската усложняется, а расход материала увеличивается.

Узнав показания высоты и угол уклона, произведем расчет стропиловки на примере конструкции четырехскатной крыши с двумя одинаковыми формами трапеций и треугольников.

Расчет может иметь следующий порядок:

• Когда угол ската отмечают как главный показатель, тогда высота конькового бруса вычисляется так: (тангенс угла) х (на величину шага между краями скатов) / 2. Опираясь на показатель высоты кровли, расчет производят в обратную сторону. Определяют величину тангенса угла: (высота кровли) х 2 / (на промежуток между краями скатов);
• Длина ската крыши вычисляется с использованием т. Пифагора. Определяется сумма катетов треугольника и вычисляется квадрат. По такому же принципу, происходит расчет размеров накосов, разделив трапецеидальный скат крыши на два треугольника и один прямоугольник.

Определив величины и составив чертеж, осуществляют общий расчет площади кровли. Общая площадь вычисляется, путем определения площадей вальмовой и трапециевидной стороны крыши.

Площадь фигуры треугольника вычисляется как половина произведения длины основания на величину высоты, разделенной на два.

Площадь крыши можно узнать, сочетая величины и умножив их на 2.

Видео:

Сделав такой расчет можно определиться с количеством строительного материала для сооружения каркаса обрешетки и вальмовой кровли.

Также с использованием этого показателя величины есть возможность сделать расчет нужного количества гидро- и теплоизолирующих изделий и количества крепежных деталей.

Устройство стропиловки вальмовой кровли

Устройство стропильной системы начинают с монтирования балок. В первую очередь осуществляют монтаж мауэрлата, затем поперечной балки.

Далее используя разметочную рейку (ее изготавливают из фанеры с нанесением размеров) и строительный уровень, проводят разметку зоны размещения конькового бруса.

Стойки опоры конька стропильной системы монтируют вертикально и фиксируют саморезами, для упрочнения стоек опоры используют укосины. Конек должен находиться точно по центру объекта.

Материал для конька и стропиловки применяют один и тот же, с параметрами 150х50 мм.

Далее осуществляют монтирование четырех накосных элементов с равной длинной, рабочему процессу уделяют особое внимание, так как именно на этой стадии происходит закладка всех плоскостей скатов конструкции, которые должны иметь идеальную ровность.

Каждая из них должна присоединяться к коньковому брусу и выступать на 0,5 или 1 м за пределы стены дома.

Таким образом, обустраивается карниз как на фото, впоследствии защищающий стены от атмосферных осадков.

Что касается сечения стропиловочного материала, его выбирают в зависимости от уклона кровли, с учетом нагрузок пространства между основными стенами и между стропилами.

Инструкция по монтажу промежуточных стропил

При обустройстве стропильной системы для вальмовой кровли, должна соблюдаться следующая инструкция:

• Промежуточные и центральные стропила крепят к верху конькового бруса, второй их край должен выступать за пределы несущих стен. С нужным количеством деталей определяются, учитывая длину дома;
• Когда монтируются угловые элементы, то их верхний край устраивается на накосы. С приближением к углам стен их длина уменьшается.

Исключить появление неточностей при обустройстве стропильной системы вальмовой кровли позволит правильно составленный чертеж будущего сооружения, где точно размечены узлы креплений центральных деталей.

Классический метод предусматривает первоначальный монтаж центральных стропил — с каждой стороны по 3 детали. Узлы креплений располагаются по краям конькового бруса.

С целью установить первое стропило на вальме отмечают одну точку по центру стены на мауэрлате и точку центра толщины конькового бруса.

Видео:

Затем проводят устройство центральной детали для трапециевидных скатов, а параллельно к ним устанавливают все промежуточные стропила.

Надрезы с двойным скосом выполняют на центральных и диагональных элементах, которые будут пересекаться при монтаже. Упрочнять соединения рекомендуется стяжками.

Особенности монтажа нарожников

Угловые стропила монтируют параллельно основным. На укороченных деталях делают спил, затем каждый из них укладывают и крепят на накосах.

Фиксирование осуществляют с использованием саморезов или гвоздей. Также их соединение можно осуществить с помощью опоры из бруса, зафиксированной на диагональном элементе или методом врубки.

Если площадь дома имеет большую ширину, то необходимо провести расчет, при этом отмечая степень провисания промежуточных и диагональных стропил.

Видео:

Центральный элемент системы вальмового сооружения крепят к коньковому брусу с помощью двух деревянных коньков.

С целью сделать углы вальмовой стропильной системы более прочными, монтируют шпренгели (дополнительные брусья).

Их применение позволяет поддерживать диагональные элементы стропиловки и тем самым придавать сооружению прочность.

Обрешетка и утепление для вальмовой крыши

Каркас обрешетки стропильной системы вальмовой крыши выполняется соответственно инструкции по устройству выбранного кровельного материала.

Монтаж обрешетки может осуществляться с использованием деревянных брусьев или досок. Сечение брусьев должно составлять 50х50 мм, толщина досок равняться не менее чем 20 см.

Конструкции обрешетки могут быть сплошнми или с зазорами, шаг их расположения будет зависеть от типа и размеров кровельного изделия.

Видео:

При утеплении вальмовой крыши может применяться три метода:

• теплоизоляционный материал монтируют между брусками стропильной системы;
• утеплитель укладывают непосредственно на стропила;
• утеплительный слой помещают под стропилами.

На данный момент самой распространенной технологией является первый вариант. В качестве теплоизоляции может использоваться минеральная вата, жидкий пенопласт или пенополиуретан.

В зависимости от выбранного вида конструкции кровли подбирают гидроизоляционный материал, который монтируют на утеплительный слой или под ним на стропильные брусья.

августа, 08, 2015

Вальмовая крыша своими руками: конструкция, монтаж

Вальмовая конструкция — интересное решение оформления крыши. Отличительный признак — оригинальная геометрическая форма. Такая кровля всегда выделяется особой красотой и позволяет выполнить самые смелые дизайнерские проекты.

Виды вальмовой крыши

Существует несколько вариантов строительства вальмовой крыши. Определяющий показатель — геометрическая фигура основы.

Типы конструкции:

• Классическая. Такая крыша состоит из 4 частей, две из которых трапеции с одинаковыми параметрами сторон, две другие (вальмы) — треугольники.                            
• Полувальмовая. Вальмы располагаются не по всему скату, а лишь в верхней его части.
• Шатровая. Подходит исключительно для зданий квадратной формы. Все 4 ската — равные треугольники.                                                         
• Ломаная. Процесс строительства такой крыши наиболее сложный. Все части конструкции различаются геометрической формой, размером. Соединяются под разными углами.

Что нужно знать при самостоятельном обустройстве крыши?

Процесс создания вальмовой крыши своими руками достаточно сложный, требует тщательного математического просчета всех элементов конструкции, выверенности параметров всех линий. Кроме того, правильно подобранная толщина и сечение материала каркаса — залог прочности будущей крыши.

Схемы крыши

Перед началом проектирования внимательно рассмотрите чертежи вальмовых крыш разных конструкций, , чтобы правильно выполнить планировку собственного кровельного пространства.

Обязательно просмотрите видео устройства вальмовой крыши, чтобы ясно представлять себе принцип соединения частей.

Конструкция вальмовой крыши

Составляющие элементы вальмовой кровли такие же, как и всех других существующих видов:

• скаты, занимающие основное пространство конструкции
• свесы карнизов и фронтонов
• конек — место пересечения составляющих всех сторон кровли
• системы водостоков и снегозадержателей.

Отдельного внимания требует система стропил. Принцип организации обычной двухскатной кровли намного проще, чем устройство вальмовой крыши.

Каркас составят 3 типа стропил, вместо обычного одного:

• Центральные (рядовые)
• Угловые (нарожные)
• Диагональные (накосные).

Как сделать вальмовую крышу?

Последовательность процессов оформления кровли этого типа следующая:

1. Схематическое проектирование.
2. Просчет параметров.
3. Выбор материалов и инструментов.
4. Подготовка основания.
5. Разметка всего пространства крыши.
6. Оформление системы стропил.
7. Создание кровельного пирога.

Схематическое планирование крыши

Создавая проект вальмовой крыши, опирайтесь на личный вкус, стилевое оформление всего здания и рассмотренные ранее схемы возможной конструкции.

Учтите, что чем сложнее будет форма крыши, тем больше материала потребуется для кровли.

К тому же, при планировании слишком вычурной конструкции, скорей всего в процессе потребуется помощь профессиональных специалистов-строителей, что также повлечет дополнительные расходы.

Просмотрите фото вальмовой крыши, обратите внимание на различные типы конструкций.

Просчет параметров

В процессе просчета размеров всех элементов учтите следующие факторы:

1. Несущую способность фундамента и стен.
2. Тип используемых стропил.
3. Сечение брусьев.
4. Предполагаемый шаг стропил (критерием зачастую является угол наклона и кровельный материал).
5. Параметры длины и ширины пролетов.
6. Размеры вентиляционных отверстий, дымоходных труб и прочих выступов и отверстий кровли.

Формулы для расчета

Создавая проект вальмовой крыши, для соблюдения точности пропорций всех элементов конструкции, обязательно используйте подходящие математические формулы. Только в этом случае прочность и надежность готовой крыши будет отвечать требованиям.

Просмотрите поэтапные формулы для подсчета параметров вальмовой крыши классического вида:

•  — высота конька
•  — длина боковых стропил
• — длина вальмовых (торцовых стропил)
• — площадь крыши.

Значение показателей в формулах:

• h — высота крыши
• e — длина боковых стропил
• d — длина диагональных стропил
• S — площадь поверхности
• a — длина пролета боковых стропил (длина здания)
• b — длина между вальмовыми стропилами по нижнему краю
• α — угол наклона.

Важно! Если ваш проект более сложный — используйте эти формулы и формулу теоремы Пифагора по отдельности в нужной последовательности. Более быстрый вариант — онлайн калькулятор, с помощью которого вы сможете определить размеры любого элемента конструкции, имея основные параметры ширины, длины здания и угла наклона.

Выбор материалов и подготовка инструментов

Материалы для каркаса

Для создания каркаса обязательно покупайте только качественную древесину прочных пород.

Подготовьте следующие виды материалов:

• брус сечением 10х15 см — для мауэрлата
• брус 5х15 см — для стропил и конькового прогона
• 2,5х15 см — для обрешетки.

Материалы для поверхности крыши

Кровельный материал поверхности крыши выберите самостоятельно, исходя из личных предпочтений. Но учтите, специалисты чаще всего рекомендуют оформлять вальмовую крышу мягкой черепицей. Она придаст привлекательность всему зданию и значительно упростит процесс монтажа без чрезмерного перерасхода.

Инструменты

Подготовьте соответствующие инструменты для выполнения всех работ, ориентируясь на этот список:

• рулетка
• дисковая пила
• уровень
• молоток
• карандаш
• шуруповерт
• кровельные гвозди, шурупы
• проволока диаметром 4 мм
• пленка гидроизоляции
• утеплитель
• замерная рейка
• антисептический раствор.

Подготовка основания

Для выполнения этой работы сделайте следующее:

1. Обработайте предварительно все пиломатериалы антисептическим раствором.
2. Дождитесь высыхания.
3. Установите мауэрлат.                                         
4. Установите лежень по линии будущих стоек-опор конька.
5. Смонтируйте стойки.                                           

Разметка кровельного пространства

Перед началом оформления каркаса обязательно выполните предварительную разметку, в точности выдерживая просчитанные параметры:

1. Поочередно наносите отметки или вбейте маяки в местах расположения элементов конструкции.
2. Используйте для замера специально подготовленную рейку.

Монтаж стропильной системы

Оформите каркас крыши, придерживаясь следующих рекомендаций:

1. Сделайте распиловку в соответствии с параметрами.
2. Подготовьте все пиломатериалы, предварительно обработав их защитной смесью.
3. Непосредственно перед выполнением работы определите влажность древесины брусьев (норма — в пределах 15-18%).
4. Установите диагональные стропила.               
5. Просмотрите видео, в котором наглядно показаны готовые оформленные крепления стропильной системы.
6. Смонтируйте центральные стропила, выдерживая заданный в схеме шаг.
7. Установите угловые стропила, одним концом упирая их в диагональные, другим крепите к мауэрлату.                                                              

Оформление кровельного пирога

Внимательно рассмотрите схемы устройства крыши.

Выполните монтаж выбранного покрытия, соблюдая правила соответствующей технологии.

Видео

Поможет наглядно понять, как оформлять вальмовую крышу, видео, приложенное ниже.

Заключение

Создание вальмовой кровли — дело хлопотное, но непременно радующее своим результатом. Несмотря на сложность процесса и его длительность при внимательном, прагматичном отношении вполне посильно выполнить самостоятельно.

Чтобы получить надежную крепкую конструкцию тщательно проверяйте выполненную работу каждого этапа. Особое внимание уделите нюансам просчета параметров и крепления.

Только при соблюдении всех правил технологии вальмовая крыша, сделанная своими руками, будет соответствовать ожиданиям.

Вальмовая крыша стропильная — как рассчитать и сделать своими руками

Вальмовая крыша – одна из разновидностей четырехскатной кровли, торцовые скаты которой имеют треугольную форму, а продольные скаты выполнены в виде трапеции. В этой статье мы расскажем, как самостоятельно рассчитать и построить такую крышу, какие материалы использовать и покажем наиболее частые ошибки, которые допускают при возведении каркаса.

Конструкция вальмовой крыши

Для крепления всей конструкции к стенам дома используют мауэрлат – доску, прикрепленную к верхнему венцу или верхнему ряду кирпичей. Если под крышей нет потолка, то лаги (поперечные балки) крепят к стропильной системе выше мауэрлата, а для поддержки конька подпорки крепят к лагам.

Если же мауэрлат закреплен поверх лаг потолка, то лаги и конек соединяют вертикальными стойками. Это обеспечивает жесткое крепление конька при любых конфигурациях крыши и потолка.

Как и в двускатной крыше, несущая конструкция образована коньком и стропилами, соединенными мауэрлатом, лагами потолка или специальными затяжками, перемычками и распорками.

Как рассчитать вальмовую крышу

При расчете вальмовой крыши определяют следующие параметры:

• размеры;
• площадь всех скатов;
• длину свесов;
• общую высоту крыши;
• длину и толщину досок для различных элементов;
• общее число досок;
• количество, форму и расположение смотровых и слуховых окон;
• количество и расположение системы водостоков.

Все необходимые для расчета вальмовой крыши формулы есть в школьном учебнике геометрии, ведь все ее элементы образуют треугольники и трапеции. Вот основные формулы, которые потребуются вам для расчета:

1. Высота конька над мауэрлатом – h = 1/2В*tgα, где h – высота конька, В – ширина дома (длина торцовой стены), а α – угол между лагами потолка и стропилом. Оптимальный угол составляет 45º, однако, допускается его изменение. При угле 45º высота конька равна половине ширины дома.
2. Длина конькового прогона – Lк = L-В, где Lк – длина прогона, L – длина дома, а В – ширина дома.
3. Длина промежуточного стропила Lпст = , где Lпст – длина стропила, h – высота конька над мауэрлатом, Lсв – длина свеса.
4. Длина углового стропила Lуг = , где Lпст – длина промежуточного стропила, а В – ширина дома.
5. Площадь ската Sс = (Lк + Lсв)*hсв/2, где Lк длина конькового прогона, Lсв длина крыши по свесам, hсв высота крыши от свеса до конька.
6. Площадь вальмы (Sв = Нсв*h1)/2 где Всв – ширина дома по свесам, h1 – расстояние от свеса до конька.

Выбор материалов

Выбирая материалы для строительства вальмовой крыши необходимо ориентироваться на те же параметры, что и для любой другой двух и четырехскатной крыши.

В первую очередь это жесткость и несущая способность балок, кроме того, важное значение имеют направление и сила ветра, температура зимой и количество осадков.

Для большинства российских регионов, где средняя скорость ветра не превышает 5 метров в секунду, для домов площадью 20–40 квадратных метров стропильную систему, включая конек, строят из доски толщиной 25 мм и шириной 100–125 мм.

Если же средняя скорость ветра выше, или больше размеры здания, то для строительства стропильной системы используют доску размерами 50х100 мм. Если же вы строите крышу большого дома в регионе с сильными ветрами, то для строительства каркаса необходимо использовать доску размерами от 50х150 до 50х200 мм.

Как и для строительства любых других крыш необходимо использовать высушенный до 14–16% влажности, это защитит конструкцию от перекоса. Доски изготавливают из древесины мягких хвойных пород – ели, сосны, пихты с небольшим количеством сучков.

Если же сучок занимает больше четверти ширины доски, то доску можно использовать только для вертикальных подпорок. Кроме того, доски не должны иметь трещин, сколов, темных пятен, гнили и плесени. Также вам потребуются различные крепежные элементы и усилители, которые вы приобретете в ближайшем строительном магазине.

Все крепежные элементы и усилители должны быть изготовлены из оцинкованной стали, если детали не покрыты цинкованием, то быстро покроются ржавчиной.

Подготовка к монтажу крыши

Закупив все материалы, приступайте к расчетам, чтобы определить длину основных элементов – конька, стропил, подпорок. Внимательно отнеситесь к углам стропил на стыке с коньком. В зависимости от способа крепления стропил к мауэрлату, подготовьте замки.

Оптимальный способ крепления – создание замка, который позволит уложить 2/3 торца стропила на мауэрлат, оставшаяся 1/3 ширины послужит основой для крепления менее толстых досок свесов.

Если вы строите крышу в регионе с сильными ветрами, то усилить крепление стропил к мауэрлату можно с помощью деревянных бобышек, подпирающих каждую доску стропил. Если мауэрлат еще не установлен на стены дома, то делайте потолок и крепите мауэрлат, после чего крепите на нем элементы замков для фиксации стропил.

Оптимальное расстояние между стропилами зависит от ветровой нагрузки, кровельного покрытия, толщины досок обрешетки, количества снега выпадающего зимой, но в среднем составляет 60–90 см.

Монтаж крыши

Проведя все подготовительные мероприятия, разметьте местоположение конькового бруса и установите 2–4 вертикальные стойки (в зависимости от длины прогона) и закрепите на них конек.

Обязательно используйте металлические усилители в форме уголков, без них собирать крышу сложней, да и ее жесткость будет меньше. Затем устанавливайте центральные и центральные промежуточные стропила, не забывая применять металлические усилители.

Для соединения деревянных деталей между собой используйте гвозди или саморезы – первые проще в работе, но вторые обеспечивают более жесткую фиксацию, хотя и не могут заменить собой усилители.

Некоторые мастера придерживаются другого порядка – сначала устанавливают коньковый прогон, затем крепят к нему угловые стропила и лишь после этого устанавливают остальные элементы стропильной конструкции. Второй метод сложней в отношении монтажа, потому что требует более точных расчетов, зато позволяет сразу же сделать очень жесткую конструкцию, которую не сдует даже сильным ветром.

Если вы планируете под крышей сделать мансарду, то необходимо перемычками и распорками очертить контуры комнаты. Перемычки и распорки будут выполнять функцию несущей конструкции стен и потолка, а также увеличат жесткость стропильной системы. Не забывайте устанавливать диагональные распорки, в том числе ветровые, которые сохранят крышу от складывания и расшатывания под ветровой нагрузкой.

Если вы планируете установку слуховых и смотровых окон, то каркасы для них необходимо делать на этапе создания стропильной конструкции, это позволит обойтись без переделок во время настила кровли и установки самих окон. Врезая слуховые и смотровые окна в крышу, которую планируется утеплить, вы должны делать каркас с учетом типа и толщины утеплителя.

После окончания сборки каркаса (стропильной системы) приступайте к созданию обрешетки. Для нее используйте доски толщиной 25 мм. Расстояние между досками определяйте исходя из типа кровли, скорости ветра и количества снега зимой. Не делайте расстояние между досками обрешетки больше 50 см, это сильно ослабит кровлю.

Если вы решили стелить натуральную черепицу, то необходимо создавать сплошную обрешетку.

Вальмовые крыши: устройство стропильной системы

Сложно назвать более важную часть здания, чем крыша. Её выбирают с учетом погодных условий и материалов, которые должны обеспечить ей долговечность и надежность.

Само собой разумеется, что привлекательность внешнего вида кровли тоже играет не последнюю роль.

При всем разнообразии сегодняшнего выбора необычность крыш вальмового типа заслуженно ставит их на одно из первых мест по приданию привлекательности любому из частных домов.

Вальмовая крыша состоит из двух наклонных поверхностей, которые имеют формы трапеций, плюс пару скатов меньшей длины, которые выполнены в форме наклонного треугольника.

Вальмовые кровли прекрасно сопротивляются ветровой нагрузке и в общем обладают высокими эксплуатационными характеристиками.

На стадии проектировки нужно соответствие:

• выбора оптимального материала для обустройства кровельной конструкции;
• определения интенсивности осадков, характерных для места постройки;
• установки средних и максимальных показателей сопротивления ветрам.

Учитывая приведенные выше показатели, можно рассчитывать оптимальное значение угла наклона скатов и высот кровельной конструкции.

Чтобы выполнить расчеты и составить проект, можно воспользоваться услугами специалиста или подобрать проекты в открытом источнике. Имея должные навыки, упомянутые мероприятия проводятся самостоятельно.

Крыша, про которую идет речь, сконструирована своеобразно. Больший скат используется на любой крыше, но короткий делает такую конструкцию достойной внимания.

Если пробовать составить схему вальмовой кровельной конструкции самостоятельно, нужно пользоваться разметочной рейкой и таблицами Пифагора.

Опорой для стропил крыши вальмового типа служит так называемый «мауэрлат» и коньковые балки.

Состав кровельного «скелета» следующий:

• Опорное основание (мауэрлат). Изготавливается из бруса 100х150 мм либо 150х150 мм. Это зависит от конструкционных особенностей дома. Крепеж мауэрлата в горизонтали обеспечивается четырьмя укосинами, которые придают всей структуре жёсткость.

  Мауэрлат изготавливают из толстого бруса и крепят к верхнему торцу стены с помощью шпильки либо нагеля.

• Стойки устанавливают вдоль центральной оси перекрытий по их длинным сторонам и укрепляют с помощью временных подпорок. Впоследствии к ним крепят коньковые брусы. Высоту их выбирают в зависимости от углов наклона ската.

  Соответственно, стойки тем выше, чем меньше углы между стропильными ногами.

• Коньковый брус – это верхние горизонтальные перекладины, которые лежат на стойке и служат в качестве опор стропил. Коньковые брусы крепят к стойке, они служат опорами основного стропила.

• Основное стропило имеет опору на мауэрлате и коньковом брусе и закреплено на них специальными стальными оцинкованными пластинами.
• Диагональное, или накосное стропило идет от конца коньковых брусов к углу зданий. Временное крепление стойки убирают, когда все диагональные стропила установлены.

• Нарожник крепится снизу к мауэрлату, а сверху – к накосным стропилам. Используются как продолжение плоскости основного ската. Имеют промежуточные расстояния, как и между стропилом.

• Шпренгель. Идёт от укосины мауэрлата к диагональному стропилу и обеспечивает усиление кровли.
• Подкос. Нужен для усиления сопротивляемости кровли ветру. Теоретически устанавливается с наветренной стороны (от «розы ветров»).

  Практически же подкос используется с любой стороны.

• Обрешётки. Выполняются внутри по стропильной ноге и определяют базу кровельного «пирога». Конструкции стропильных систем включают некоторые важные элементы со строго определёнными функциями для каждого.

Преимущества:

• Если сравнивать с двухскатной кровлей вальмовая сопротивляется ветру минимально. Из-за всех наклонных скатов ветер не давит на фронтон.
• Конструкция имеет большую жесткость из-за наличия углового ребра, соединяющегося на опорных балках коньков.
• Имеются выступающие свесы, которые дополнительно защищают стены.
• Большая эстетическая привлекательность.

Недостатки:

• сложные расчеты и монтаж;
• дороговизна;
• маленькое чердачное помещение;
• отсутствие мансарды;
• солнечный свет проникает только через специальные окна.

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.

Вопрос выбора типа вальмовой кровли зависит только от предпочтений владельца, а точнее – от толщины его кошелька. Скажем, двускатные окна обойдутся не дешевле, чем обычные, а металлочерепица на крыше веранды будет дороже другого материала.

Рассчитывают стропильную систему, учитывая следующие предпосылки:

• Ветровые нагрузки. Чем сильнее ветер – тем положе делают скаты, что, в свою очередь, усиливает всю конструкцию.

• Осадки. Чем больше их выпадает, тем отвеснее делают скаты, избегая излишнего веса снега/дождя, который собирается на крыше и создает давление на стропила.

• Тип материалов, из которых изготовлена кровля. Это необходимо учесть на стадии проекта.

• Утепление кровли. Здесь расстояние между стропилами будет зависеть от того, какова ширина полосы материалов, с помощью которых будет производиться изоляция.

Наклоны углов скатов определяют заложения стропила. Соответственно, заложения промежуточных стропил рассчитывают так:

• верхняя обвязка стены торца маркируется осевой линией;
• потом вычисляют полтолщины балки конька и наносят линию определения первого центрального промежуточного стропила;
• потом совмещают окончание рейки и линию маркированного центра промежуточного стропила;
• маркируют другой конец рейки внутренней линией сторонней стенки;
• получают точку, которая и будет заложением промежуточного стропила.

Пропорцию длины стропила и его заложения рассчитывают при помощи коэффициента, который находится в зависимости от углов скатов. Длины стропильных ног определяют посредством перемножений закладки на коэффициент.

При покупке материала для кровли необходимо знать ее общий метраж. Обычно для этого ее общую площадь условно разбивают на части в форме простых геометрических фигур и делают расчеты на каждую.

Таким образом заранее определяются финансовые затраты на кровельный материал и на строительство и определяется нужда в обустройстве и точная конфигурация обрешеток.

Как итог – появится схема-чертеж стропил.

Разработать предварительную схему возможно и своими руками, а вот чертежи предпочтительнее доверять специалисту. Нужно иметь в виду, что сложная конфигурация кровли требует точного выполнения расчетов стропил и материала. Все эти детали сильно повлияют на цену и время выполнения монтажа.

В чертежи должны входить указания назначений материалов, места их установок и способы крепежа. Самые важные фрагменты стропил стоит выносить в отдельные чертежи и описывать их в деталях.

Заготовка стропил – это самый сложный и трудоемкий этап, потому что существует:

• необходимость обеспечить заданный угол стропильной ноги;
• разная длина нарожника (короткого стропила);
• наличие диагонального стропила (накосного), которому уделено специальное отношение.

Накосное стропило несет более значительные нагрузки, чем основное, по этой причине требует изготовления из материала более высокого качества. Также длины диагонального стропила превышают стандартные.

Технология сращивания имеет следующие плюсы:

• получают неразрезные балки заданной длины;
• увеличивают прочность диагональных стропил по причине больших (удвоенных) сечений;
• упрощается расчет и покупка материалов (унифицируются размеры длины и сечения);
• появляются возможности использовать доски, которые предназначены формировать рядовые стропила

Мауэрлатом называют деревянные брусья с большим сечением (100х100 и 100х150 мм), которые монтируют вдоль периметра дома. Для него используют древесину высшего качества.

Особенности монтажа мауэрлата в том, что брус соединяют по длине внахлест, а не встык, а к стене он крепится, используя множество соединительных областей с основанием стен. Места соединений усиливают с помощью металлических скоб.

Мауэрлат служит базой стропильной ноги и ему необходима защита от намокания. Поэтому стена от бруса отделяется гидробарьером (можно использовать рубероид/толь и т. п. ).

Если дом кирпичный, (газобетонный, пенобетонный, арболитовый) мауэрлаты укладывают на предварительно залитый железобетонный слой, в который заранее устанавливают монтажные шпильки. Они имеют диаметр 10 мм и выше и должны выходить за уровень мауэрлата на 25-35 мм с шагом 1100-1300 мм.

Прогоном называют балку, которую устанавливают параллельно мауэрлату. Он работает в качестве основания при монтаже дополнительной опоры под стропильную ногу. Обустройство прогонов – необязательный этап работы, и выполняют его при строительстве вальмовой крыши большого метража или со сложной конфигурацией.

Монтировать конек необходимо, только сопровождая его точным замером. На коньковую балку опирается кровля, поэтому необходимо правильно устанавливать ее и проверять по уровню высоты.

На этапе установки стропильной ноги имеет место расхождение мнений в отношении последовательности операций. Поэтому возможно выделение двух направлений:

1. Монтируют центральное стропило, а затем диагональное. Это более простая последовательность.
2. Монтируют диагональное стропило, потом остальные.

Низ стропильных ног стоит на мауэрлате. Чтобы соединение было жестким, есть смысл усиления соединительных узлов с помощью металлических элементов (скоба, пластина, уголок).

Диагональное стропило испытывает значительную нагрузку, поэтому его усиливают, используя такие средства, как:

• Установку стоек. Монтируют на перекрытия перпендикулярно.
• Установку подкосов. Монтируются под углами. Углы не имеют определяющее значение. Важно, что подкос усиливает диагональные стропила.
• Шпренгелями называют Т-образные короткие балки, развернутые на 180 градусов. Используются при значительной длине пролета и устанавливаются так, чтобы основания шпренгелей были ориентированы поперек диагональных стропил.

Рядовое стропило устанавливают так же, как центральное, которое формирует край трапеций. Нижние части опираются и крепятся на мауэрлате, а верхние упираются в коньковые балки.

Нарожник изготавливается строго из целого куска материала. Там, где он примыкает к длинным стропилам, отмечают врубку или устанавливают опорную балку. Область примыкания усиливается с помощью металлических элементов.

Конструкция кровли и обустройство соединений обуславливают набор инструментария, который необходимо подготавливать перед началом работы.

• При работах с древесиной будут нужны уровни, ножовки, молотки, рулетки, разметочные шнурки, степлеры.
• При работах с металлом понадобится электродрели, клепальщики, ножницы по металлу.

Для упрощения замеров и возможности унифицировать размер деталей рекомендуется замена рулетки на замерную рейку. Такую фанерную конструкцию чаще всего предлагают сделать на ширину 50 мм.

Работы производят этап за этапом и спешке тут не место. Необходимо тщательно продумывать каждый шаг, поскольку конструкции вальмовых крыш сложны. В этом разрезе пошаговую инструкцию привести также вряд ли представляется возможным, так как взгляды мастеров на те или иные моменты монтажа слишком разнятся. Доступны лишь общие рекомендации.

Сперва нужно приготовить древесину, обработать ее с помощью антисептических растворов и тщательно высушить. По готовности приступают к строительству.

Монтировать систему стропил нужно начинать с укладки мауэрлатов на несущие стены. Они должны размещаться на слои гидроизоляции. Укладку мауэрлатов производят с помощью анкерных креплений. Затем их размечают в соответствии с расчетами.

Для обеспечения точности и заметности разметки используют яркий маркер. Симметричность маркировки очень важна для симметричности монтажа балок перекрытий и остальных элементов. Затем укладывают перекрытие из балок.

Их можно монтировать на стену около мауэрлата либо на закрепленные брусья.

Затем мауэрлат скрепляют с помощью затяжек. Они призваны способствовать перераспределению нагрузок.

По завершению укладки балок перекрытий рекомендуется накрывать их при помощи дощатого настила. Настил не крепят к балке. Он необходим для комфорта и безопасности работ.

Следующий этап – установка стойки. Она крепится с помощью затяжек либо на балку перекрытий. Стойка крепится в верхней части с помощью балки конька, к балке же прикрепляется центральная нога стропил от торцов. Затем размечают и прикручивают промежуточное стропило с фронтального ската.

После этого идёт диагональное стропило, которое соединяет коньки и угол. Иногда здесь устанавливается дополнительная стойка. На диагональном стропиле закрепляют нарожник (короткое стропило). Они устанавливаются на той же дистанции, как и промежуточные. В конструкцию можно встроить поддерживающий либо усиливающий элемент (подкос, шпренгель, ветровую балку).

Полувальмовые крыши (они обычно относятся к голландскому и каркасному виду построек) выглядят иначе и допускают при монтаже карнизов торцевого ската расположение окон несколько выше, чем фронтальные. Строительство такого типа крыш, как правило, производится тогда, когда запланировано устроить внутри ее мансардного пространства жилую зону.

Проведение вентиляции холодного чердака является интересным вариантом, так как при отсутствии отопления конденсация влаги будет незначительной, но удаление ее в любом случае необходимо.

Этапы строительства вальмовой крыши смотрите в следующем видео.