Крыша вальмовая четырехскатная – Четырехскатная вальмовая крыша. | ГЛАВНАЯ

    После опубликования статьи о строительстве двухскатной крыши своими руками, мне на почту стало приходить много писем с просьбой показать, как возводится четырехскатная вальмовая крыша. Действительно, такой вариант стропильной системы довольно популярен, но строительство её более сложно, чем той же двухскатной крыши или даже ломаной.

    Сложность эта связана с наличием в конструкции угловых стропил. В разных источниках их называют по разному — диагональные, накосные, вальмовые… Я буду использовать термин угловые для простоты.

    При описании строительства двухскатной крыши и ломаной крыши я использовал конструкцию, в которой стропила опираютсся на балки перекрытия расположенного ниже этажа. Сейчас для разнообразия мы рассмотрим пример, когда стропила опираются непосредственно на мауэрлат.

    Итак, допустим мы имеем стопу дома размером 7х11 метров. Высота её 3,5 метра. Под крышей у нас будет неотапливаемый чердак. На рисунках ниже показано, как мы установили чердачное перекрытие и мауэрлат (для увеличения изображений кликайте на рисунок).

    Расчет сечения балок перекрытия был сделан в программе описанной здесь… Я выбрал сечение 100х200 мм.

 Балки рассчитывались как нагруженные распределённой нагрузкой. Шаг балок — максимально возможный при таком сечении 0,7 метров.  При расчете чердачных перекрытий я всегда использую нормативную распределенную нагрузку в 300 кг/м². Здесь 200 кг/м² приходится на вес самого перекрытия с утеплителем и 100 кг/м² добавлено как временная нагрузка от людей, которые будут передвигаться по перекрытиям в процессе строительства крыши и возможно в процессе эксплуатации (некоторые хранят на чердаке различные вещи).

    Расчетная нагрузка «Нагр.(расч.)» определяется увеличением нормативной нагрузки (в данном случае на 10%)  для обеспечения большего запаса прочности.

    Балки перекрытия, с целью равномерного распределения нагрузки, мы установили на доску сечением 50х150 мм. Особенно это важно для несущей перегородки, ведь помимо самих перекрытий, на неё будет приходиться ещё часть нагрузки от крыши.  В качестве мауэрлата используется брус 100х150 мм.

    Любая четырехскатная вальмовая крыша начинается с установки конькового бруса. Соответственно нам его нужно на что-то опирать. Если под коньковым брусом расположена несущая перегородка, тогда всё просто — опираемся на неё.

    В нашем же примере несущая перегородка в доме расположена перпендикулярно будущему коньку. Опирать конёк на балки перекрытия нельзя, т.к. сечение их на это не рассчитывалось. Поэтому поступаем следующим образом. На мауэрлат строго по середине устанавливаем несущую балку. Она состоит из двух досок сечением 50х200 мм (см. рисунки).  Промежуток между ними 50 мм.  Почему именно две доски — будет понятно ниже.

    Теперь собираем так называемую «скамью». Стойки из досок 50х150 мм, коньковый брус из доски 50х200 мм. Стойки ставим строго вертикально по уровню (либо отвесу) на показанные выше вставки. Каждая стойка фиксируется временными раскосами (на рисунке показаны раскосы только на одной стойке). Все соединения делаются на саморезы, чтобы их можно было легко разобрать. Зачем — будет ясно далее.

    Высота стоек определяется способом, о котором говорилось в статье про ломаную мансардную крышу. Т.е. прежде чем приступать к строительству, необходимо на бумаге нарисовать в масштабе эскиз коробки дома и будущей крыши (чем крупнее будет рисунок, тем более он наглядный). Эскиз рисуется исходя из личных эстетических предпочтений.

    Из полученной схемы мы и определяем высоту стоек. В данном примере меня вполне устраивают стойки высотой 2,5 метра.

    Следующим шагом будет изготовление и установка стропил упирающихся в коньковый брус. Чтобы не путаться, назовём их рядовыми стропилами. Расчёт показал, что в качестве рядовых стропил в нашем примере (регион — Нижегородская обл., кровля — металлочерепица) можно использовать доски сечением 50х150 мм с шагом 0,6 метра.

    Для начала изготовим шаблон из дюймовой доски 25х150 мм. Порядок его разметки показан на рисунках ниже:

    Немного поясню. Берём дюймовую доску подходящей длины. Прикладываем её как показано на левом рисунке. Верхний запил отчеркиваем как показано на среднем рисунке с помощью любого бруска высотой 5 см. Эта высота равна глубине запила стропила в месте его соединения с мауэрлатом. Обычно я эту глубину беру равной примерно одной трети от высоты сечения стропила. Т.е., например, если бы стропила были из доски 50х200 мм, тогда запил бы был глубиной 7 см.

    Нижняя часть шаблона размечается в соответствии с правым рисунком. Запил стропила на мауэрлате рисуем снова используя любой брусок высотой 5 см. Затем, отмерив от наружной поверхности стены 40 см (такой ширины будет наш карнизный свес), рисуем вертикальную линию по уровню или отвесу.

    На правом рисунке можно заметить, что при разметке шаблона, оказалось, что верхний ряд облицовочного кирпича нам мешается. Поэтому мы его  просто сняли. Можно было выбить отдельные кирпичи в местах установки стропил. Я уже писал ранее, что не стоит нагружать крышей облицовочную кладку.

    Итак, шаблон рядовых стропил готов. Конечно построить коробку дома, а также установить мауэрлат и коньковый брус с соблюдением идеальной геометрии очень сложно. Погрешности всегда будут. Поэтому прежде чем делать заготовку очередного стропила, возьмите шаблон и приложите его в том месте, где это стропило будет ставиться. Если Вы видите какие-то несостыковки, сразу учтите их при изготовлении стропила. Возможно его нужно будет на несколько миллиметров удлинить или наоборот укоротить. В общем в процессе работы всё станет понятно.

    После того как все рядовые стропила установлены и закреплены, в данном примере, перед установкой угловых стропил, я бы разгрузил нашу среднюю несущую балку (которая из 2-х досок 50х200). Для этого мы снимаем стойки, на которые ставили коньковый брус. В этот момент нагрузка полностью распределится на стены коробки дома. А теперь наши стойки мы  немного укорачиваем и ставим их на место. Они должны войти между коньком и балкой свободно с минимальными усилиями (забивать их здоровым молотком не надо).

    Если бы у нас стойки опирались не на балку, а на несущую перегородку, этот шаг мы бы пропустили.

    Теперь переходим к самому интересному — изготовление и установка угловых  стропил. Угловое стропило должно одновременно находиться сразу в 2-х смежных плоскостях скатов. Это является обязательным условием того, что обрешётка и кровля будут ровными без прогибов. Разные строители делают это по разному. Расскажу, как делаем мы.

    Расчет сечения угловых стропил довольно сложный, углубляться в него смысла нет. Мы всегда делаем их из 2-х сшитых между собой досок того же сечения, что и рядовые стропила. Эта практика проверена многолетним опытом многих строителей. За надёжность я могу поручиться, конечно с установкой необходимых подпорок (о них мы поговорим ниже).

    Для начала на каждом углу непосредственно к мауэрлату прикрепляем по два запиленных (см. рис.) обрезка доски (50х100 мм) длиной около 30 см. Запилы сделаны под углом 45º.

.

.

Далее на любой угол, с которого решили начать, крепим обрезок доски (в данном случае 50х150 мм) согласно  рисунку. Обратите внимание — плоскость бруска обращённая к нам совпадает с линией соединяющей внутренний и наружный углы мауэрлата. Короче говоря, брусок стоит в том месте, где будет стоять правая доска будущего углового стропила.

    Теперь на рядовом стропиле замеряем с помощью угольника размер показанный на рисунке и отмечаем его на установленном бруске.  Назовём полученную точку — точка 1. Вкрутим в неё саморез.

.

    Вверху согласно рисунку делаем разметку. Размер 10 см — это толщина углового стропила. Главное, чтобы треугольник был равнобедренный. Назовём точку справа (на рисунке помечена маленьким штрихом) — точкой 2. В неё также вкручиваем саморез.

.

     Между точками 1 и 2 натягиваем шнурку (показана синим цветом). Затем берём любой небольшой обрезок доски шириной 15 см (такая же как и у стропил) и, совмещая его верхнюю грань со шнуркой (см.рис), упираем этот обрезок в мауэрлат. В точке касания рисуем карандашом отметку и замеряем размер опирания углового стропила (в данном случае 11 см). Эту отметку назовём — точка 3.

    Теперь нам нужно замерить угол наклона углового стропила. Для этого мы используем малку. Лучше приобретать малку с транспортиром в  сборе (левый рисунок). Если такую найти не удалось, можно пользоваться и простой малкой плюс обычный школьный транспортир (средний рисунок). Какой угол мы замеряем показано на правом рисунке:

    Назовём полученный угол — угол α. Далее берём обрезок доски с сечением стропил длиной около полуметра и запиливаем у него один конец под углом β = 90º — α.

    Полученную заготовку прикладываем вверху (см. левый рисунок) к нашей точке 2 и совмещая её со шнуркой, карандашом рисуем линии параллельные рядовому стропилу справа. По этим линиям делаем новый запил. Что должно получиться видно на правом рисунке. Так же на рисунке видно, что в нижней точке соприкосновения шаблона и рядового стропила, мы поставили ещё одну отметку. Назовём её — точка 4.

    Наконец мы снимаем шнурку, замеряем рулеткой расстояние между точками 3 и 4 и изготавливаем угловое стропило. Последовательность такая: замеряем свес рядового стропила. Выше на рисунке, где показано рядовое стропило с размерами, нужный нам размер 0,67 метра. Умножим это значение на 1,5.  К полученной цифре прибавим расстояние между точками 3 и 4. Так мы получим длину заготовки углового стропила. Длина эта сделана с достаточным запасом. Свес получится больше необходимого, его подрезают уже по месту, когда делают карниз.

    Теперь сшиваем две доски 50х150 . При большой длине заготовки  доски стыкуем — стыки делаем в разных местах. Думаю тут всё очевидно. С помощью шаблона размечаем и запиливаем верхний конец правой доски. Затем как бы делая зеркальное отображение запиливаем левую доску. Откладываем на заготовке расстояние между точками 3 и 4 (откуда откладывать должно быть понятно из рисунков выше). Делаем нижний запил выдерживая угол α и наш размер опирания углового стропила — 11 см. Теперь стропило можно ставить на место и закреплять.

    Для других угловых стропил все запилы делаем такими же. Единственное что можно уточнить — это расстояние между точками 3 и4.

    Самая нагруженная точка углового стропила находится на расстоянии 1/4 пролёта от верхней точки. Поэтому здесь нужно поставить дополнительные стойки. Как я уже говорил, в нашем примере на балки перекрытия ставить стойки нельзя, поэтому кладём под них дополнительные балки сечением 100х200 мм.

    Теперь нам нужно изготовить и установить так называемые «нарожники». Здесь в принципе всё не так сложно, как может показаться. Для начала на мауэрлате карандашом делаем разметку с необходимым шагом (0,6 метра)  и отмечаем места где будут стоять нарожники. Теперь мы прямо по месту делаем самый короткий крайний нарожник. Его нижние запилы и длина свеса отмечаются по оставшемуся у нас шаблону рядовых стропил. Они одинаковые. Верхний запил можно сделать прямо по месту без каких либо сложных построений.  Нарожник не тяжёлый. Взяли, покрутили, прикинули, пару раз бензопилой поправили верхний запил и всё получится. Если нарожник на несколько сантиметров сдвинется влево или вправо вдоль мауэрлата — это не страшно. Главное добейтесь, чтобы при взгляде сверху угол между ним и мауэрлатом был 90º. Думаю это понятно.

   Теперь мы можем использовать этот короткий нарожник как шаблон для всех остальных. Запилы все одинаковые, разная только длина. Смотрите рисунок: мы замеряем длину рядового стропила и вычитаем из неё длину сделанного короткого нарожника. Полученную цифру делим на общее число нарожников в углу. Мы ведь сделали разметку на мауэрлате и знаем сколько их будет. В нашем случае пять. Итак, мы получили расстояние, на которое будет отличаться длина каждого последующего нарожника. Т.е. короткий у нас есть, прибавляем к нему это расстояние, получаем длину следующего и так далее. Уверен, что если Вы сами будете строить крышу и дойдёте до этого этапа, то здесь проблем у Вас уже не возникнет.

    Теперь небольшое отступление. Если величина пролёта перекрываемого угловым стропилом больше 7,5 метров, помимо установленной нами стойки нужно поставить дополнительную стойку на расстоянии 1/4 пролёта от нижней точки опоры. Если перекрытия позволяют ставим стойку на них, либо делаем так называемый «шпренгель» (см. рис.).

    Если же величина пролёта более 9 метров, ставим ещё стойки по середине.  Ну здесь соответственно нужно будет усиливать и рядовые стропила. В процессе их расчёта это станет очевидно.

    Итак, возвращаемся к нашей крыше. Теперь нужно сделать карнизный свес. В этой статье я углубляться в процесс не буду. Устал уже писать. Приведу лишь несколько рисунков, из которых думаю и так всё будет понятно.

     Далее будет делаться обрешётка. Более или менее подробно я писал о ней в статье «Двухсатная крыша дома своими руками«.

    На этом хотелось бы закончить. Конечно, чем сложнее процесс, тем сложнее его описать в понятной и доступной форме. Всё же я надеюсь, что люди, которые решат строить вальмовую крышу собственными руками, разберутся и у них обязательно всё получится. Какие-либо вопросы либо дополнения по теме пишите в комментариях. Обсудим.

    И ещё одно наблюдение. По моему личному предубеждению вальмовая крыша в чистом виде, как мы строили ей в этой статье, выглядит как то скучновато. Она просто преображается, если сделать хотя бы одно слуховое окно.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

• Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.

• Строительство Т-образной крыши дома.

• Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.

• Г-образная крыша дома с равными фронтонами.

• Шатровая крыша дома своими руками.

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и… Читать далее

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее

stroyu-dom-sam.ru

Стропильная система четырехскатной крыши: вальмовой, шатровой

Главная » Крыша » Как сделать 4-х скатную крышу: устройство, узлы

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что они требуют больше всего материалов, а значит, и больше всего денег, они популярны. Во-первых, потому что придают даже простой «коробке» более интересный вид. Во-вторых, потому что прочны и надежны. И пусть стропильная система четырехскатной крыши одна из самых сложных, ее можно разработать и сделать своими руками. 

Виды четырехскатных крыш

Содержание статьи

Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.

Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Общее устройство шатровой крыши

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

Устройство вальмовой кровли в общих чертах

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Полувальмовые крыши — датская и голландская

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши

Практические соображения могут быть двух толков. Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа

Если делают четырехскатную крышу, чаще всего это вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему двускатной кровли. Система также может быть с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «по месту» — на крыше, для такой работы достаточно двух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а затем, готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но, чтобы поднять и установить готовые фермы, нужна либо техника (кран), либо бригада из четырех и более человек.

Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами

Основные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Тут устанавливаются диагональные стропила, которые также называют накосными. Они опираются на наружные или внутренние углы здания, имеют большую длину, чем обычные стропильные ноги. На диагональные стропила надо обратить особое внимание, так как на них приходится полуторная нагрузка (если сравнивать с соседними стропилами). Поэтому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из двух досок, срастив их по ширине при помощи гвоздей. Также для поддержки диагональных стропильных ног устанавливаются дополнительные стойки и укосы, которые называют шпренгельным блоком.

Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли

Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только по длинным сторонам коробки. Это понятно — стропила располагаются по периметру, а не только по двум сторонам, как в двускатной кровле.

Мауэрлат — элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Служит крайней нижней опорой для стропил.

Диагональные стропила

Как уже говорили, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превышает стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, поэтому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сразу две задачи: получаем балку нужной длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельный брус того же сечения. И еще один момент: срощенные балки для накосных стропил делают из того же материала, что и обычные стропильные ноги. Это дешевле, да и вам не нужно искать специальный материал.

Как спаривать стропила из досок

Если используются срощенные балки, диагональные стропила, как правило, страхуют установкой подкосов и/или шпренгелей (стоек).

• Если длина балки до 7,5 м, достаточно одного подкоса, который упирается в верхнюю часть балки.
• При длине от 7,5 м до 9 м, устанавливают дополнительную стойку или шпренгель. Эти подпорки ставят внизу, на 1/4 длины стропила.
• При длине наклонного стропила более 9 метров, нужна третья, промежуточная опора — стойка, которая подпирает середину прогона.

Шпренгель — особая система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие наружные стены. На эту балку опирается стойка, подпертая с двух сторон укосами (укосы ставят при необходимости).

Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила

Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения или срощенные балки.

Опирание накосной стропильной ноги

Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Точное исполнение этого узла зависит от типа системы и количества прогонов.

Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если такой выпуск слишком большой, его затем подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного сложнее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.

Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном

Стропила подрезают под нужным углом, стыкуют на консоли. Крепят при помощи гвоздей. Усилить соединение можно при помощи металлических накладных пластин.

Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), способ соединения зависит от материала, из которого делают стропила:

• Если используется срощенные доски, необходим шпренгель, который опирается на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила подрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
• Если использован брус, в месте опирания устанавливается прибоина — кусок доски толщиной не менее 50 мм. Доску крепят при помощи гвоздей к двум прогонам, а к этой доске уже — стропильные ноги, которые будут образовывать вальма.

При наличии двух коньковых балок

Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату или доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую балку и к ней зафиксировать угловую балку (на рисунке ниже).

Крепление накосного стропила к мауэрлату

Крепление — гвоздями с двух сторон, при необходимости можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками или хомутами.

Как крепить нарожники и полуноги

К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (называют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их надо располагать с таким расчетом, чтобы места стыков не совпадали. Иногда для этого приходится менять расстояние между нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).

Чтобы не считать размеры балок, можно воспользоваться таблицей

Обычно укороченные стропила подрезают и крепят 2-3 гвоздями с двух сторон. Такого крепления достаточно в большинстве случаев. Но, если хотите сделать «правильно», под каждую стропилину надо делать «врубку» — выемку не более чем на половину толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в нужное положение, обводят на балке нужный контур (получается неровная трапеция из-за разных углов соединения). По полученному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после чего крепят гвоздями с двух сторон. Это сложный узел, да и делать его долго. Зато несущая способность такого соединения намного выше. Есть и другой вариант, который по исполнению в разы проще, а по надежности мало отличается.

Способы крепления

Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше). Для этого используется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. В таком варианте балка становится двутавровой, что намного повышает ее упругость, увеличивается несущая способность.

Как крепить нижние концы стропил

Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висящими или наслонными стропилами, какая именно схема использована. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для зданий, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянным, каркасным, из легкого бетона) реализуется при помощи специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей. Одна устанавливается на закладную доску, вторая — на стропила. Между собой они соединяются подвижно — при помощи длинной прорези или пластины.

Скользящее крепление для стропил

При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стен. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стены вертикально вниз. Такое крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые возникают при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буквы Г или Т).

Жесткое крепление может быть сделано по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску или с подшивным опорным бруском. Крепление обычно при помощи гвоздей, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы довольно большие и, чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет сделать свесы настолько длинными, насколько вам хочется без большого перерасхода на материалы.

Датская полувальмовая крыша

Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.

Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.

Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).

Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой

При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:

• Крайние стропила делают сдвоенными.
• Устанавливают подкосы из сдвоенных досок.  Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.

Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Испытания прошли успешно

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

stroychik.ru

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 ≤ M_с , где М_с – 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 М_с, 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 ≤ M_с , 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) + (M_z/W_z) ≤ M_y, 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;
• W_z и M_z – момент сопротивления и значение изгибающего момента стропильной балки соответственно;
• M_y – 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: Н_к=0,5(L_bc – 0,5S)*tgА.

Далее определяем длину стропильной балки без свеса по формуле: H_aq=H_k*cosA.

Приняв тот факт, что L_oq=L_do, можем определить:

• Длину горизонтальной проекции угловой стропильной балки по формуле планиметрии L_oc= 1.22*L_do и, соответственно, размер самого диагонального стропило L_ac, используя теорему Пифагора и катеты L_oc и H_k;
• Длину конькового прогона, как продольный размер коробки здания, за вычетом удвоенной длины L_do, L_ak=L_cm-2L_do.

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 H_ad, 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+

proroofer.ru

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.

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.

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.

kryshadoma.com

Четырёхскатная вальмовая крыша: отличия и важные нюансы

Вальмовые крыши все видели не раз, только именовать их могли четырёхскатными. В отличие от шатровых крыш, вальмовые имеют два ската трапецеидальных и два – торцевых, треугольных. Последние получили название «вальмы», поэтому и крыша называется вальмовой.

Устройство крыши

Каждая крыша имеет:

• — наружное покрытие, иначе говоря – кровлю;
• — основание – каркас.

Кровля выполняется из металлочерепицы, черепицы керамической, битумной черепицы, кровельного железа (фальцевая крыша), волнистого шифера и т.д.

Каркас называют стропильной системой, а иногда и обрешёткой. На самом деле – это составные части каркаса, который, в свою очередь, можно подразделить на стропильные фермы и обрешётку. Выполняется также в конструкциях некоторых крыш контр-обрешётка, которая набивается параллельно стропильным ногам и перпендикулярно обрешётке.

Конструктивные части крыши

Скаты – поверхности крыши, находящиеся под углом к горизонту.

Рёбра (наклонные и горизонтальные) – это те места, где соприкасаются плоскости, направленные под разными углами. Частный случай горизонтального ребра – конёк крыши.

Пересечения скатов – в отличие от выпуклых углов, называемых рёбрами, пересечениями называют входящие углы. Иные названия – разжелобки и ендовы.

Карнизный или фронтонный свес – часть крыши, выступающая за пределы стен. Если она снизу прямая – это карнизный свес, если наклонная – фронтонный.

Водные скаты – эти элементы не являются несущими и предназначены для отвода воды с крыши. Как правило, это желоба и водосточные трубы.

Слуховые окна – технологические окна под кровлей, предотвращающие повышение давления воздуха в чердачном пространстве при нагреве крыши солнцем. Получили название, по одной из версий, в честь мастера кровельных работ по фамилии Слухов, который работал над зданием Манежа. По другой – название произошло от старинного понятия продушины, синонимом которой было слово «слух».

Проект четырёхскатной вальмы

В отличие от двухскатной проект вальмовой крыши сделать и рассчитать сложнее. Чтобы все углы сошлись, как надо, нужен тщательный предварительный расчёт. Так как проектирование крыши неразрывно связано с выполнение проекта всего дома, то началом его станет осмотр местности, пробы грунта и так далее. Почему надо начинать разрабатывать вальмовую крышу так издалека. Такая конструкция – весьма не лёгкая, и от того, сколько будет весить весь дом, то есть фундамент, стены и крыша, будет зависеть его давление на грунт. Если крыша тяжёлая, то фундамент надо делать прочнее, если грунт слабый, то фундамент уже не будет ленточным, его придётся делать в виде плиты. Если грунт не стабильный, то понадобятся сваи. В зависимости от тяжести дома рассчитывается и свайный фундамент.

Вот сколько тонкостей надо учитывать при проектировании одной только крыши. А если ещё жилец дома захочет, чтобы под вальмовой крышей была мансарда? Тогда надо будет рассчитывать крышу вместе с весом утеплителя и отделочных материалов. Следовательно, нужен и другой фундамент, и стены должны тоже иметь запас прочности, чтобы выдержать и крышу, и комнаты с обстановкой.

Самостоятельно неискушённому в архитектурном и строительном проектировании человеку разобраться во всех нюансах непросто. Поэтому этап проектирования вальмовой крыши стоит поручить специалистам. Ну а уж если сам процесс строительства дома для вас – удовольствие, то выполняйте готовый проект своими руками.

Защитные функции

У крыши есть те защитные функции, которые она должна исполнять:

• — противодействие граду, снегу, дождю;
• — защита от ветра и вибрационных воздействий, вызываемых колебаниями мачт, ветряков, антенн и кабелей, которые могут быть прикреплены к крыше;
• — противодействие давлению снеговой шапки;
• — сопротивление температурным расширениям;
• — защита от тепловых излучений и ультрафиолета тоже стала возможной с появлением новых кровельных материалов;
• — шумоизолирующие свойства;
• — защита от поддерживания горения в случае пожара, так как перекрывается свободный доступ воздуха.

Конструкционные особенности

Отличие уже читается в самом названии – это наличие вальм вместо фронтонов. Такую крышу можно мысленно поделить на три зоны. Одна, центральная, будет представлять собой подобие обычной двускатной крыши, только состоящей ни из прямоугольников, а из трапеций. Две других зоны будут закрыты треугольными вальмами. Эти части похожи на скаты шатровой крыши.

Понятно, почему крайние стропила центральной части должны иметь усиленную конструкцию: на них приходится самая большая нагрузка. Нужно хорошо продумывать соотношение между частями вальмовых и скатной частей крыши, так как от этого зависит и внешний вид, и прочность конструкции. Не менее тщательный расчёт должен быть в том случае, когда решено строить полувальмовую крышу. Полувальмовая крыша, в отличие от вальмовой, имеет фронтон. Но он уже не отличается такой парусностью, как его полноразмерный «собрат», используемый в двухскатных крышах.

Встречается и такое название, как датская крыша. Её отличие в том, что стропила вальмовой части стыкуются не к коньковому брусу, а к крайним балкам двускатной части крыши.

Основное достоинство вальмовой крыши в том, что она хорошо противостоит ветровым нагрузкам, так как вальма обтекаема, в отличие от фронтона с его парусностью.

В тех местностях, где часто случаются шквалистые ветры, нужно уделять пристальное внимание аэродинамике кровельных систем.

Вальмовые крыши выглядят красиво, а если на них есть слуховые окна или мансардные, то здание приобретает ещё более интересный архитектурный облик.

Разметка вальмовых крыш

Так как первым делом строится центральная, двухскатная часть крыши, то надо вначале отметить место, где будет возводиться её стропильная система. Также при этом отмечается то расстояние, на котором вальмовые части будут присоединены к коньку. Центральный брус вальмовой части другим концом должен упираться в обвязку, то есть в её верхнюю часть.

Чтобы провести верную разметку вальмовой части, надо найти и отметить середину торца постройки. Потом надо установить на коньковую доску и верхнюю часть обвязки подготовленную заранее заготовку элемента стропила. На коньковой доске надо отметить место для пропила.

Излишек коньковой доски спиливается, и к его торцу крепится наш центральный элемент. Далее остаётся разметить и установить угловые элементы конструкции, у которых прогон значительно превышает тот прогон, который имеют стропила средней части.

Важные положения

У вальмовых кровель есть свои характерные особенности, которые надо знать.

Такие системы, имеющие большую площадь кровли, не были популярны в индивидуальном строительстве ввиду сложности их расчёта. Однако такие крыши надёжны и отлично выглядят.

В вальмовых крышах удобно устраивать мансарды и монтировать слуховые окна. В них хорошо смотрятся современные мансардные окна.

Вальмовые крыши отлично подходят для крупных хозяйственных построек – помещений для домашнего скота и для хранения сена. Сено, например, можно хранить на обширном чердаке коровника.

Так как такая крыша не имеет фронтонов, то можно сэкономить на стеновом строительном материале, который может быть дороже кровли. Например, кирпич или пиломатериалы значительной толщины.

Если крыша с вальмами спроектирована и рассчитана грамотно, то она может оказаться дешевле обычной двухскатной крыши, но при этом в ней будут отлично соблюдены пропорции, архитектурная эстетика и требования к прочности и безопасности.

Но если проект будет грешить неточностями, то такая крыша «не сойдётся» уже на этапе возведения стропильной системы. Если на этом этапе попытаться пересчитать проект, то это всё равно будет дешевле, чем переделывать всю крышу потом.

Ошибки бывают и в технологическом проектировании кровли. Если при этом стропильная система спланирована правильно, то придётся заново проектировать только кровлю.

Чтобы избежать лишних расходов, к проектированию вальмовых крыш надо относиться очень тщательно, и лишний раз лучше собрать вначале макет, понять его конструктив, чем что-то собирать в натуральную величину.

postroy-dom.com

Вальмовая четырехскатная крыша: конструкция стропил, разметка

Вальмовая четырехскатная крыша может стать исходной точкой для рождения различных оригинальных форм. К примеру, параллелепипеды, пересекающие ее, создают интересную, более динамическую форму, четырехскатные крыши небольших надстроек улучшаю внешний вид дома и увеличивают его высоту.

Самыми распространенными  кровельными системами считаются вальмовые крыши,   конструкция которых отличаются особой надежностью и долговечностью.

Четырехскатная крыша, можно сказать, имеет универсальную форму. Она прекрасно вписывается в архитектуру исторических зданий, как и подчеркнуто современных зданий. Наиболее эффектно смотрится она, покрытая керамической черепицей или гонтом или украшенная небольшими люкарнами.

Вальмовая четырехскатная крыша имеет два ската в виде равнобочной трапеции, пересекающиеся в коньке, и еще два – имеющих форму треугольников, вершины которых находятся на противостоящих краях конька. В углах, где сходятся скаты образуются выступающие ребра, благодаря чему снег на них надолго не задерживается, а вода довольно легко стекает.

Но наличие ребер имеет и свои недостатки – создает сложности при выполнении покрытия и повышает реальную стоимость конструкции. Наклон всех скатов у нее одинаков, и обычно он меньше угла наклона двухскатной.

↑Типы вальмовых кровель

Вальмовые крыши могут иметь форму разной сложности. В соответствии с этим их подразделяют на следующие виды:

• Шатровая крыша есть ни что иное, как вальмовая кровля на квадратный дом. Она имеет четыре одинаковых ската в форме равнобедренного треугольника, которые стыкуются  в одной точке сверху.
• Скаты полувальмовых конструкций частично закрывают фронтон. Полувальмовая крыша идеально подходит  на прямоугольный дом.
• Ломаные конструкции могут иметь скаты разного размера, которые соединяются друг с другом под различными углами. Такая крыша более уместна на большом здании. Однако возводить ее очень сложно.

В каждом случае тип крыши  подбирается индивидуально. При этом учитываются размеры дома и проводятся сложные расчеты.

Конструкция четырехскатной вальмовой крыши ↑

Как известно, конструкция четырехскатных крыш состоит из двух компонентов:

•  двух обычных скатов, которые встречаешь на любой другой;
•  двух других, которые не закрывают в длину площадь дома, а оставшийся промежуток оставляют двум вальмам. Именно благодаря второму компоненту, четырехскатная крыша приобретает неповторимость.

Правильное создание подобной конструкции предполагает соблюдения некоторых положений.

• Поскольку угол наклона промежуточных элементов больше, чем у угловых, то размеры используемых досок должны быть не менее 5х15 см;
• Короткие детали необходимо крепить к угловым составляющим стропил, а не к коньку. Необходимо проследить, чтобы уклоны промежуточных досок и коротких брусьев совпадали.
• При реализации проекта стропильная система четырехскатной вальмовой крыши и коньковая система выполняются из одного материала.
• В стропильную систему входят также и центральные стропильные ноги. Их закрепляют к краям коньковой доски. Таким образом, одним концом они практически упираются в коньковую доску, а другим – в конец обвязки (верхний).

Разметка и узлы ↑

Расчет проводят при помощи таблицы Пифагора и замерной рейки. Если проект создан по всем правилам, то устройство вальмовой четырехскатной крыши, включая надрезы из стропил можно выполнить самостоятельно.

Разметка

Отметим все основные узлы конструкции и выясним, как их монтировать.

• (3) – это конек, который играет роль несущей оси, и находится он по центру сооружения.

(1), (2), (4), (5) – стропила.

• (1) – накосные – выполняют функцию базовых силовых компонентов. Они изговливаются из брусьев, аналогичных по толщине коньковому. Стропильные ноги одним концом крепят к коньку, что же касается другого, то он выходит за пределы строения.
• (4) – центральные, которые отходя от краев конька, выходят на стены.
• (2) – отходящие от краев конькового бруса промежуточные, которые идут по скатам. На вальмах их не используют.
• (5) – короткие, длина которых может различаться, к конькам не крепят.

Успех при строительстве основан на точных расчетах, правильной разметке и грамотном чертеже. Точность расчетов особенно важна для выявления правильного соотношения между вальмами и длиной скатов, что, в конце концов, и является залогом надежности возводимой кровли.

Разметку проводят в следующем порядке:

•  с торца дома по верхней обвязке размечают ось:
•  рассчитывают половину толщины конька и определяют тем самым местоположение первого элемента стропильной системы;
• для определения места расположения промежуточной стропильной ноги используют замерную рейку – одним концом ее прикладывают к размеченной линии, а другой располагают по линии боковой стены;
• длину стропильного свеса рассчитывают, установив брус одним концом на внешнем угле стены, другим – на кровельный свес. Далее, перемещая замерную линейку по краю боковой стены, отмечают на ней дислокацию центрального стропила;
• аналогично поступают с оставшимися тремя углами.

Таким образом, как видно и на схеме, в углах постройки формируются квадраты (розовые), образованные стенами и центральными промежуточными стропильными ногами, а угловая – делит каждый из них по диагонали, образуя при этом прямоугольные треугольники.

Последовательность работ по устройству ↑

• Устанавливаются вертикальные стойки, поддерживающие коньковый брус. Процесс крепления к центровой балке проводят через системы укосов. Далее монтируют одинаковые по длине диагональные стропила. Длина свеса обычно составляет 50-70 см. Особого внимания требует стыковка диагональных стропил, конька и вальмы.
• После установки накосных стропил, переходят к монтажу рядовых – с шагом в 60 см. Крепят последние к мауэрлату и коньковому брусу при помощи врубки. Рядовые стропила дополнительно фиксируют при помощи стяжек и ригелей.
• К диагональным планкам с каждой стороны крепят нарожники, связывающие мауэрлат и диагональные стропила. Рядовые брусья и нарожники устанавливают относительно конька под прямым углом.

Вальмовые крыши: конструкция стропильной системы

 

© 2019 stylekrov.ru

stylekrov.ru

Крыша шатровая вальмовая

Разрабатывая проект крыши для дома или беседки, в первую очередь смотрят на форму коробки постройки. Сомнений нет, что многим специалистам по душе приходится вальмовая конструкция. Однако этот тип кровли подразделяется на несколько видов. Например, для квадратного дома подойдет шатровая крыша, а для прямоугольного – классическая конструкция с коньком. Чтобы не запутаться в разновидностях кровель, давайте возьмем за основу шатровую модель и изучим ее устройство, а также рассмотрим другие варианты конструкций.

Отличие классической вальмовой кровли от шатровой

Четырехскатные крыши между собой объединяет конструкция, напоминающая конверт. Его можно увидеть на фото. Только прямоугольная форма этого конверта определяет вальмовые крыши, а шатровым конструкциям присуща квадратная форма конверта. Однако независимо от того, что форма кровли может быть квадратной или прямоугольно-продолговатой, ее каркас изготовляют из висячих и наслонных стропил.

Шатровая и вальмовая крыши имеют характерные черты отличия:

• Скаты шатровой конструкции имеют форму равнобедренного треугольника и сходятся сверху в одной точке. Основная черта отличия – отсутствие сверху конька. Его заменяет стоящая по центру опора при использовании наслонных стропил или в случае с висячими фермами – их вершина.
• Вальмовая конструкция имеет два трапециевидных и два треугольных ската. Такой крыше обязательно присущ конек, где сверху сходятся все скаты.

Иногда вальмовые и шатровые каркасы объединяют при возведении одного дома или дополняют ими другой вид крыши. Один из примеров показан на фото.

Устройство шатровой крыши

Шатровая крыша среди строителей рассматривается как вальмовая четырехскатная конструкция, где коньковый узел из линии преобразовался в точку. Идеальная симметрия кровли возможна только на квадратной коробке.

Каркас кровли состоит из следующих элементов:

• Верхушкой крыши является коньковый узел, напоминающий пик. Он образуется на стыке стропильных ног. Поддерживает все элементы вертикальный опорный столб. Ему попадает основная часть нагрузки от кровельного пирога.
  
• Четыре треугольных ската, как видно на фото, могут лежать под наклоном от 20 до 50^о. Опытные строители считают оптимальный угол скатов 40^о.
  
• Каркас стропильной системы удерживает на себе весь вес кровельного пирога и образует форму скатов. Образованные каркасом геометрические фигуры в виде одинаковых треугольников придают шатровой крыше прочность.
  
• Кровельный пирог состоит из гидроизоляции, контробрешетки, обрешетки и основного покрытия, в качестве которого может быть металлочерепица, ондулин, шифер и другие подобные материалы. При обустройстве теплого чердака, в состав кровельного пирога добавляют слой теплоизоляции и пароизоляции.
  
• Свесы являются продолжением кровли и выступают за пределы коробки здания, что можно увидеть на фото. Они защищают фасад от осадков. Оптимальная длина свеса считается 400–500 мм.
  

Вот в принципе и вся схема шатровой крыши.

Совет! В зависимости от планировки шатровую конструкцию изготавливают из наслонных или висячих стропил. Но если угол уклона скатов больше 40^о, желательно монтировать висячий тип стропил.

Порядок возведения каркаса крыши

Строительство шатровой крыши начинают после утверждения проекта и закупки всех необходимых материалов

Первым на стены укладывают мауэрлат, закрепляя анкерами или вмурованной в стены проволокой. Под него обязательно кладут гидроизоляцию. Если дом деревянный, роль мауэрлата исполнит верхнее бревно. Сверху укладывают балки перекрытия шагом 500–600 мм, закрепляя металлическими уголками к мауэрлату. Если проект предусматривает выносные балки, их монтаж начинают от центра стены, двигаясь к краю.

Строго по центру крыши устанавливают вертикальную опору из бруса сечением 150х150 мм². Для устойчивости столб фиксируют временными укосинами.

Сверху к стойке, а снизу к мауэрлату крепят ноги центральных стропил. Все соединения делают металлическими накладками и уголками. От верхушки опоры к четырем углам мауэрлата натягивают шнур и по нему устанавливают накосные ноги. Верхнее крепление у конька выполняют двойной врезкой. На свесы прибивают гвоздями ветровую доску. При надобности монтируют подкосы и ригели.

Внимание! Некоторые элементы каркаса имеют длину, превосходящую стандартные размеры пиломатериалов. Здесь уместно изготовление наборных заготовок, состоящих из нескольких частей.

Следующими крепят нарожники. Если они имеют упор на выносные балки, для прочности под них устанавливают стойки. Это уменьшит нагрузку. Подшивку карнизов выполняют доской, но можно использовать влагостойкую фанеру.

Когда каркас шатровой крыши готов, приступают к обустройству кровельного пирога. По стропилам раскатывают рулонную гидроизоляцию. Каждый лист укладывают внахлест 200 мм, двигаясь по направлению снизу ската вверх. Пленку пристреливают скобами строительного степлера и прибивают рейками контробрешетки к стропильным ногам. Следующая идет обрешетка. Ее конструкция зависит от кровельного покрытия. Под мягкую кровлю прибивают сплошную обрешетку из доски или фанеры, а для жесткого покрытия приемлемее разреженная установка элементов.

На обрешетку начиная от края ската, укладывают кровельное покрытие. Порядок и технология монтажа зависят от выбранного материала. Оканчиваются кровельные работы установкой коньковой планки и других доборных элементов.

Финалом строительства крыши является обустройство водосточной системы, крепления снегозадержателей, лестниц, антенн и других сооружений.

Особенности возведения сложных крыш

Многие вальмовые крыши имеют сложные архитектурные формы. Устройство каркаса и порядок их возведения практически одинаков за исключением некоторых нюансов. Например, ноги наслонных стропил крепят с помощью врубок, как показано на фото, а под все диагональные элементы подставляют стойки. До установки конькового узла в нижней части каркаса укладывают опорные рамы с лежнем, а затем сверху возводят коньковый прогон.

Важно! За счет врубки изменяется угол уклона скатов. Это надо учесть на стадии проектирования крыши.

Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:

Фронтоны вальмовых крыш

Фронтоны представляют ограничения концов фасада здания между двумя скатами или карниз основания. На вальмовой кровле фронтоны предусматриваются проектом и могут иметь разную форму. Чаще всего – это геометрические фигуры, например, трапеция, полукруг или треугольник. Но бывают с прерванным карнизом для вставки окна, по форме корабельного носа, разорванным основанием под площадку для вазы с цветами и др.

Выстроить фронтоны можно до или после возведения крыши. Главное, определить его форму, внести данные в проект, установить вертикальную мачту и по натянутым от нее веревкам можно начинать строить фронтон. Популярным для вальмовой крыши является наличие трех фронтонов, как показано на фото.

Вальмовая крыша с выносом

Возведение каркаса с выносом применяется, когда необходимо увеличить площадь карниза. Другими словами, удлиняется свес кровли. Конструкция такого каркаса стропильной системы обходится без мауэрлата из-за его ненадобности. Дело в том, что ноги стропил имеют упор непосредственно на балки перекрытия. К ним они и фиксируются металлическими накладками. А выравнивание самих ног выполняют деревянными прокладками.

Окна на вальмовой крыше

Треугольные скаты вальмовой крыши являются самыми прочными и устойчивыми к воздействию ветровых нагрузок. Именно в этих местах кровлю чаще всего оборудуют окнами. Кроме украшения здания, мансардные окна обеспечивают естественным светом чердачное помещение. Особенно это необходимо, если верхний этаж жилой. Однако окнами могут украсить трапециевидные скаты кровли и даже обустроить балкон.

Ломаная вальмовая кровля

Самой трудоемкой при возведении считается ломаная кровля. Ее проект очень сложен, так как конструкция имеет много составляющих элементов. Все они соединены под разным уклоном, отличаются формой и размером. Это позволяет выстроить скаты в виде разных геометрических фигур. При их сочетании получается эксклюзивное творение вальмовой крыши, что можно увидеть на фото. По стоимости ломаная крыша является самой дорогой среди других вальмовых разновидностей, однако, затраты стоят красоты готовой конструкции.

Ломаная кровля увеличивает жилое чердачное пространство, сокращая нежилые зоны. Но даже эти холодные участки крыши можно оборудовать под хранилище домашних вещей.

Возводя любую из видов вальмовых крыш, важно использовать материал высокого качества. Такие конструкции должны обладать повышенной прочностью и сопротивляемостью сложным погодным условиям.

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+

proroofer.ru

No related posts.