Расчет стропильной системы вальмовой крыши: пошаговое руководство
Первое, что следует сделать перед началом строительства крыши – произвести точные расчеты. Необходимо подробное описание всех соединений и узлов, точный чертеж всей стропильной системы и утверждение этого всего опытным человеком.
Звучит сложно, хотя на деле все проще — не сложнее детского конструктора, важно только все сделать правильно. И, если ищите, как сделать расчет стропильной системы вальмовой крыши, вы найдете здесь всю необходимую информацию!
Итак, так что же собой представляет стропильная система вальмовой крыши? Это четырехскатная конструкция, т.е. таковая, какая имеет четыре плоскости. Такая крыша куда сложнее двускатной, зато прочнее и надежнее в эксплуатации. Да и вид у нее во всем мире признан как один из самых удачных и эстетичных.
Вот главные преимущества такой конструкции:
- Благодаря наличию треугольных торцевых скатов в вальмовой крыше можно устанавливать обычные мансардные окна.
- Ввиду отсутствия острого выступа у вальмовой крыши более высокая стойкость к разным атмосферным явлениям.
- Вальмовая крыша считается экономичной – благодаря тому, что у нее нет фронтонов.
- Временные деформации такой крыши сведены к нулю – все благодаря ее особой конструкции.
- Утепление такой крыши значительно проще, чем двускатной (нет все тех же проблемных фронтонов).
- Большая стойкость к ветровым нагрузкам местности – благодаря низким углам наклона.
- Возможность легче и проще переоборудовать чердачное помещение в удобную мансарду. А это уже ценное увеличение жилой площади дома.
Из недостатков выделим основной: стропильная система вальмовой крыши сложнее, чем у обычной, а потому монтаж ее вам обойдется дороже, хотя вы и сэкономите на кирпичной кладке.
Итак, давайте разберемся, каких типов и подтипов сегодня строят вальмовые крыши:
- Вальмовая. Это традиционная четырехскатная крыша с треугольными скатами со всех торцевых сторон.
- Крыша, у которой вальма не доходит до карниза, называется полувальмовой.
- Шатровой называют вальмовую крышу, у которой одинаковые треугольники соединены вместе одной верхней точкой. К слово, когда-то на Руси поголовно строили именно такие крыши.
- Крестообразная вальмовая крыша – более редкий вид ввиду дороговизной исполнения и высокой трудоемкостью работ. Обычно ее строят на домах со сложной планировкой или отдельно только над входными дверьми.
Это традиционная четырехскатная крыша с треугольными скатами со всех торцевых сторон.Разобраться подробнее вам поможет наша схема:
Как мы уже говорили, если вальма не доходит до карниза, кровля называется полувальмовой. Как раз в этих местах ставят слуховые окна, чем полностью решается проблема необходимости в наклонных мансардных окнах. Но по сложности и по стоимости сооружения полувальмовая крыша выше других.
Самый простой пример вальмовой крыши (вполне эстетичный, заметим), это крыша треугольной формы.
Все скаты здесь имеют одинаковый размер, и все углы равнозначны. Если вам подходит такая высота и конструкция, тогда отдайте предпочтение именно этому варианту – вы избежите множества подводных камней и нюансов!
Единственный момент: вальмовая крыша в ее классическом варианте плоха тем, что у нее нет вертикальных плоскостей и мансардные или чердачные окна приходится располагать на наклонных стенах. В итоге такие элементы становятся самыми незащищенными в плане протечек во время дождя.
Для устройства конкретно вальмовой крыши опытные строители рекомендуют брать прямоугольные брусья из хвойных пород, а устойчивость всей системы подкреплять дополнительными стальными элементами. Ведь кроме самих стропил, вам в любом случае понадобятся такие строительные элементы:
- Мауэрлат – это нижняя опора для стропил.
- Прогон – это балка, которую нужно расположить параллельно мауэрлату в качестве еще одной дополнительной опоры.
- Стойки и подкосы – это опорные элементы для конструкции с так называемой многопролетностью.
- Ригели – специальные элементы, которые помогают справиться с распорами (частое явление при неправильном монтаже).
- Шпренгель – еще одни дополнительный элемент стропильной опоры.
- Лежень – специальная опора для стоек и подкосов.
Итак, строительный материал закуплен? Теперь сложите все детали в штабель или дополнительно подсушите. Главное – продумайте защиту от дождя.
А теперь давайте избежим самой первой и самой досадной ошибки проектирования вальмовой крыши – отсутствия замеров самого дома. Проблема в том, что даже обученные мастера умудряются начинать работу с составления плана и чертежа крыши, но никак не работают с основой – стенами. А ведь только на первый взгляд кажется, что стены идеально ровные, все параллельно друг другу и тому подобное, а на деле далек от идеала даже совершенно новый дом. И потом, уже только в процессе строительства обнаруживаются определенные погрешности, которые мешают правильно установить первые опоры.
Поэтому первым делом, перед тем, как провести какие-либо расчеты по вальмовой крыше, вооружаемся линейкой и уровнем. Проверяем высотные отметки, параллельности стен, диагонали (правильность прямоугольных стен) и составляем обмерный план дома. Скажем, вы будете удивлены некоторым неточностям. И теперь решаем, как что будем исправлять:
- Незначительную погрешность в параллельности исправляем мауэрлатом.
- Незначительную разницу высот разных стен исправляем прокладками.
- Значительные разницы исправляем дополнительными элементами стропильной системы, которые обязательно вносим в расчеты.
Кроме того, мы рекомендуем вам делать не простой двумерный чертеж крыши, а создать объемную модель, которая даст вам четкое представление о вашей вальмовой крыше. С первого взгляда вы сможете понять, нравится вам то, что получится, или нет. Переделывать что-то довольно сложно. А помогут вам в этом современные компьютерные программы, какие достаточно много.
Если же вы ищите готовый чертеж крыши, который подходит под нужные параметры, не берите слишком подробные чертежи с латинской аббревиатурой и формулами: они нужны только тому мастеру, который сможет их читать.
А чтобы вы имели представление, что конкретно вас ожидает, предлагаем вам простой мастер-класс по строительству вальмовой крыше, где хорошо видны все элементы:
Вот какие параметры будущей крыши вы должны знать до того, как начнете ее строить:
- Угол наклона крыши, с каждой стороны вальмовых скатов.
- Угол наклона крыши с боковых сторон.
- Точную площадь всей поверхности крыши
- Вес будущей кровли и точную нагрузку кровельного материала на стропильную систему крыши.
- Длину диагональных стропил.
- Сечение стропил с учетом районных ветровых и снеговых нагрузок, шага стропил и веса кровельного материала.
- Необходимый объем всех стропил в кубометрах.
Площадь всей поверхности вам нужно будет знать, чтобы закупить необходимое количество кровельного материала и заранее рассчитать его будущий вес:
Далее – стропила. На вальмовых крышах стропила ставят направленные к углам стен – к внутренним и к внешним, и называются накосными или диагональными.
Длина диагональных стропил больше стандартной длины, поэтому их делают спаренными. Их преимущество в том, что удвоенное сечение рассчитано на увеличенную нагрузку и в итоге представляет собой цельную, не разрезанную доску. В результате конструктивные решения такой крыши получаются довольно простыми. А чтобы обеспечить многопролетность вальмовой крыши, под накосную ногу необходимо будет ставить одну-две опоры.
Если вы уже закупили леса на строительство крыши, тогда рассчитывайте шаг стропил исходя из сечения готовых досок. Если еще не закупили – ищите сейчас, перед составлением проекта. Ведь нередка ситуация, когда проект готов, а хорошую древесину получается раздобыть совсем не тех параметров, которые планировались.
Предлагаем вашему вниманию специальный бесплатный калькулятор для расчетов.
Проект четырехскатной крыши – один из самых сложных.
Здесь крайне важно не ошибиться в расчетах, ведь вальмовая крыша представляет собой большое количество самых разных элементов, и у каждого их них – важная функция.
Итак, уклон вальмовой крыши обычно варьируется от 5 до 60°. Исходя из этого и выбирают кровельный материал: рулонные покрытия для небольших уклонов и черепица для крутых плоскостей. Но рассчитывайте сразу, что чем больше будет угол наклона такой крыши, тем больше у вас в итоге уйдет кровельного материала. А чем меньше угол – тем прочнее придется строить каркас, ведь на него теперь будет идти немалая нагрузка.
Для окончательного решения вам придется учесть все эти факторы:
- Общий вес планируемого кровельного материала.
- Дополнительный вес гидроизоляции и утеплителей.
- Ветровая и снеговая нагрузка в вашем регионе.
- Местные особенности климата (узнайте у соседей).
- Тип стропил и наличие дополнительных элементов для поддержания прочности крыши.
- Все устройства и оборудования, которые вы собираетесь водрузить на крышу.
Учитывать ветровую и снеговую нагрузку важно для того, чтобы вашу крышу не проломили тонны снега и не сорвал лихой ветер, а погодные условия уже конкретной местности укажут на то, какие возможны деформации стропильной системы с годами (например, сырость, морской воздух и т.п.).
Заметим, что с ветровой нагрузкой у вальмовой крыши проблем обычно нет, а вот со снеговой – почти всегда. Причина в том, что у вальмовой крыши все плоскости наклонные. Плохо для ветра, но хорошо для снега.
Определились с проектом? Сделали все необходимые расчеты? Тогда приступайте!
Будьте в курсе!
как определить размеры элементов конструкции, используя формулы и таблицы?
Стропильная система вальмовой крыши относится к сложным в расчете и проектировании конструкциям.
При правильном подходе этот этап всегда доверяется специалистам.
При отсутствии такой возможности работы ведутся поэтапно, с выбором оптимального варианта после уточнения нагрузок.
Содержание
- 1 Основа и параметры для подсчетов
- 2 Что нужно учитывать?
- 3 Как рассчитать?
- 3.1 Выбор угла наклона ската
- 3.2 Определение высоты конька
- 3.3 Длина центральных стропил вальмы
- 3.4 Размер конькового прогона
- 3.5 Длина угловых стропил
- 3.6 Определение количества и сечения опор
- 3.7 Укороченные опоры и нарожники для вальм
- 3.8 Карнизный свес
- 3.9 Размеры укрепления
- 4 Таблица параметров расстояния в зависимости от сечения бруса и сорта древесины
- 5 Таблица: наклон кровли в зависимости от материала
- 6 Как избежать ошибок?
- 7 Видео на тему
- 8 Заключение
Основа и параметры для подсчетов
Расчет вальмовой кровли выполняется на этапе проектирования дома и начинается со сбора нагрузок и размерных характеристик несущих конструкций.
Основными данными служат:
- Толщина, размеры и другие особенности несущих стен и перегородок.
- Величина ветровых и снеговых нагрузок, общее количество выпадаемых осадков на участке.
- Ориентировочный тип наружного покрытия и вес кровельного пирога.
Данные параметры оказывают прямое влияние на оптимальный уклон скатов вальмовой кровли, и как следствие – на ее высоту и площадь.
Что нужно учитывать?
Помимо выше перечисленного при расчете учитывается:
- Тип конструкции. Может быть висячий или наслонный. В свою очередь он зависит от возможности размещения лежня и дополнительных вертикальных опор (оптимальное решение) и несущих способностей материала стен.
- Потребность в использовании подкровельного пространства в качестве жилого. Каркасы, закрывающие жилые мансарды укрепляют по нестандартным схемам (с заменой подкосов на ригели и шпренгельные фермы) или расширяют путем установки двух коньковых прогонов вместо одного.
- Наличие или отсутствие утепляющей прослойки. Это учитывается при выборе ширине стропильных ног и способа вентиляции кровли.
Это учитывается при выборе ширине стропильных ног и способа вентиляции кровли.Цель расчета – получение максимально точного проекта каркаса и пирога крыши, оптимального по цене, долговечности и привлекательности.
Основные распорные нагрузки в таких конструкциях приходятся на мауэрлат, весовые – на вертикальные опоры и диагональные стропила.
Все остальные элементы размещают максимально равномерно, вне зависимости от габаритов и назначения вальмовая крыша всегда укрепляется.
Как рассчитать?
Работы начинаются со сбора и уточнения данных. Затем составляется первичный чертеж каркаса и уточняются дополнительные требования.
После этих действий с помощью тригонометрических формул последовательно высчитываются все размерные характеристики.
Начинать следует с основных несущих элементов, а заканчивать — укрепляющими.
Выбор угла наклона ската
Уклон скатов выбирается после сбора и учета всех факторов влияния, включая ветровую и снеговую нагрузку, допустимый угол укладки кровельных покрытий, потребность в использовании внутреннего пространства и других факторов (сметы строительства, соображений дизайна, наличия или отсутствия пристроек).
При этом влияние снеговой нагрузки преобладает над остальными. При допустимом нормами диапазоне от 5 до 60 ° в регионах с сильными снегопадами угол скатов рекомендуют поднимать до максимально возможного, т.е. – до 40-60 °.
В остальных случаях вес снега добавляют к весу пирога с учетом региона проживания (усредненная табличная величина) и поправочного коэффициента (уменьшаемого с 1 до 0,33 по мере роста наклона, приравниваемого к 0 при 60 °).
После выбора оптимального значения, угол укладки рядовых стропил и ската в верхней зоне находится по формуле: β=90-α.
Подробнее об определении угла наклона вальмовой кровли читайте здесь.
Определение высоты конька
По формуле ниже определяется высота крыши (она же – расстояние до одиночного конькового прогона или высота вертикальной опорной стойки):
h=(D∙tanα)/2, где D – расстояние между нижними точками боковых трапециевидных скатов, т.
е. ширина здания.В идеале коньковый прогон размещается строго по центру, с одинаковым расстоянием до нижней линии боковых скатов и вальмы (по сути, все рекомендуемые формулы подогнаны именно под этот вариант).
При таком исполнении уклоны скатов максимально совпадают, а нагрузки компенсируют друг друга. Но в ряде случаев торцевые и вальмовые скаты имеют разные уклоны, что обязательно учитывается при расчете стропил и других конструкций.
Длина центральных стропил вальмы
Длина рядовой стропильной ноги находится как сумма квадратов высоты крыши и расстояния от нижней точки крепления вертикальной стойки (или условной точки начала прогона) до мауэрлата.
Для заложения этих конструкций используются доски или брус толщиной от 50 мм, первые предпочтительней при планировании утепления вальмовой крыши. Полученное значение длины нуждается в корректировке, а именно – умножении на поправочный коэф., в свою очередь зависящий от уклона вальмовой крыши (см.
табл. ниже)
Размер конькового прогона
Данный параметр получают путем вычитания двух отступов от середины вальмовых скатов до нижней точки крепления вертикальных опор, удерживающих конек или условной оси узла крепления диагональных стропил.
При равном расстоянии края каждого ската lконька=L-D, где L- длина постройки.
Данная величина оказывает прямое влияние на длину лежня (при наличии в каркасе), определяемого как lл=L-D/2. Но этот параметр нуждается в согласовании с внутренним планом дома.
Длина угловых стропил
Эту величину проще всего определить с помощью теоремы Пифагора, как гипотенузу треугольника, образованного центральным рядовым стропилом, половинкой нижней части вальмового ската и самой диагональной ногой.
В простом приближении ее получают, выделив квадратный корень из суммы квадратов катетов. По аналогии с промежуточными стропилами полученную величину умножают на поправочный коэффициент.
Найденные значения в точности используются на следующих этапах расчета кровли (определении площади скатов, параметров свеса, выборе укрепляющих узлов), но при расчете пиломатериалов его всегда увеличивают на 5-10%. Игнорирование этого требования приводит к проблемам при стыковке или креплении.
Не менее важное влияние на надежность каркаса оказывает сечение диагональных стропил. По нормам их закладывают из бруса толщиной от 100 мм или из сдвоенных досок от 50 мм.
Второй вариант предпочтителен из-за лучшей выдержки сдвоенных элементов нагрузок на изгиб.
Чрезмерно длинные стропила рекомендуется сращивать в верхней точке с помощью гвоздей, вставок или других методов.
Определение количества и сечения опор
В вальмовом скате закладывается по одной центральной стропильной ноге, но в боковых их число увеличивается в зависимости от длины вытянутой стороны дома. Как правило, 4 таких элемента размещаются практически вплотную с узлом крепления диагональных ног.
Остальные – укладываются с равным шагом от 60 см и выше.
Верхний предел зависит от габаритов вальмовой кровли, ожидаемых нагрузок и сечением пиломатериалов. Специалисты рекомендуют выбирать оптимальный интервал по таблицам, с округлением в меньшую сторону.
Укороченные опоры и нарожники для вальм
Полуноги и вальмовые нарожники рассчитываются после получения размеров остальных стропильных ног и выбора шага их размещения.
Строительные калькуляторы при расчете используют принцип пропорционально уменьшаемых треугольников (длина каждого следующего нарожника уменьшается на величину, пропорциональную удалению от центральной стропильной ноги).
- Длина первого укороченного стропила находится по формуле: L1=2/3L;
- Длина второго укороченного стропила находится по формуле: L2=1/3L
По аналогии с остальными рядовыми стропилами полученное значение рекомендуют увеличивать на поправочный коэффициент или добавлять к длине ширину отрезка на привязку к мауэрлату.
Все элементы размещают с равномерным шагом, при увеличении числа нарожников формулу корректируют, но сам принцип расчета не меняется.
Карнизный свес
При первичном, ориентировочном расчете площади скатов и определении нагрузки на 1 м2 крыши длиной карнизных свесов пренебрегают.
Но при детализированном расчете способ их обустройства и размеры всегда определяются заранее с учетом рекомендуемого выступа от стен в диапазоне от 40 до 70 см, не более.
Необходимую величину удлинения стропила находят как отношение отступа от стены до крайней точки карниза к косинусу уклона кровли: ∆=k/cosα.
Единого мнения об оптимальном способе обустройства свесов нет, из-за упомянутого выше ограничения в длине пиломатериалов и упрощения расчета параметров скатов некоторые специалисты рекомендуют формировать их с помощью кобылок.
Такой метод считается более сложным в исполнении и менее надежным.
В ряде случаев владельцы отказываются от свесов в принципе или делают их укороченными, чаще всего такое исполнение выбирается при необходимости исключения влияние ветровых нагрузок.
Размеры укрепления
Укрепляющие элементы (подкосы, шпренгели, затяжки) подбираются после уточнения нагрузок и расчета несущего каркаса. Единых формул для них нет, в каждом случае вальмовая крыша усиливается индивидуально.
К обязательным элементам относят подкосы (от 1 шт. при длине диагональной ноги до 7,5 м, от 2 – при длине от 7,5 до 9 м), закрепляемые под углом в 45-53° с упором в верхнюю часть стропилины. При больших габаритах каркас укрепляется дополнительными вертикальными стойками.
Таблица параметров расстояния в зависимости от сечения бруса и сорта древесины
Взаимосвязь между сечением, длиной и оптимальным шагом стропил отражена в таблице:
При этом расстояние между стропильными ногами корректируется с учетом ожидаемых нагрузок и качества используемых пиломатериалов:
Таблица: наклон кровли в зависимости от материала
| Тип покрытия | Угол наклона ската, ° |
| Мягкая рулонная кровля и битумная черепица | От 5-11, при оптимальном уклоне от 15 |
| Еврошифер | От 5-10 при сплошной обрешетке, 10-15 и выше – разряженной |
| Профнастил | От 8-15 при сплошной обрешетке и дополнительных мерах по герметизации, свыше 15 в остальных случаях |
| Фальц | 7-25 |
| Металлочерепица | От 15, при оптимальном уклоне диапазон в 30-35 |
| Натуральная и композитная черепица | 22-30 |
| Асбестоцементный шифер | От 22 до 50 |
Как избежать ошибок?
При расчете крыши и материалов на ее возведение избежать ошибок помогают:
- Точная трехмерная модель вальмовой крыши, дающая представление о ее внешнем виде.
Закладываемые в проекте цифры и простые схемы не дают возможности владельцу оценить вид и привлекательность крыши и выбираемых покрытий, в отличие от созданной с помощью специальных программ 3-D проекции.
- Уточнение размеров и характеристик несущих стен после возведения коробки дома, при необходимости – с внесением изменений в проект крыши.
Незначительные погрешности могут устраняться корректировкой положения мауэрлата или подкладками, но при серьезных отклонениях в схему вводят дополнительные элементы или меняют размеры узлов.
- Заложение 5-10% запаса при расчете материалов и крепежей.
- Составление подробного плана сборки вальмовой крыши.
- Проверка соответствия сечения основных несущих конструкций каркаса крыши нагрузкам после получения точных данных о весе обрешетки и пирога.
Видео на тему
Посмотрите полезное видео о том, как рассчитать стропильную систему вальмовой крыши:
Заключение
В заключение стоит отметить, что приведенные алгоритмы будут актуальны лишь при стандартных габаритах и конфигурации вальмовой кровли.
При необходимости усложнения каркаса (сокращении длины вальмы, вставок небольших вертикальных фронтонов, проектировании систем с двумя коньковыми прогонами, планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого) расчет стропил должны выполнять специалисты.
Это же относится к каркасам с висячим способом крепления стропил, не имеющих центральных вертикальных подпорок и оказывающих сильные распорные воздействия на стены.
схема-расчет площади и чертеж, стропила с опорой на балки перекрытия, висячие элементы и конструкция конструкции
В настоящее время вальмовые крыши безумно популярны и встречаются на многих улицах. Востребованность таких конструкций объясняется не только их эстетичностью, но и хорошими качественными характеристиками.
Особенности и устройство
Вальмовые виды крыш отличаются от простых двускатных тем, что не снабжены вертикальными перегородками фронтонов. Вместо этого в конструкции предусмотрены треугольные аппарели, расположенные на концах. Такие элементы визуально делают крышу более компактной и аккуратной. Однако экономической выгоды от такого эффекта практически нет. Раскрой листовых материалов для вальмового ската затраты только увеличиваются. Таким образом, монтаж профлиста или металлочерепицы заставит домовладельцев значительно раскошелиться на покупку материалов с большим запасом.
Для таких конструкций лучше покупать штучные покрытия — так будет выгоднее.
Такие типы крыш делятся на простые геометрические формы. В простейшем решении без сопряжения ендов такая конструкция будет иметь две пары симметрично расположенных скатов в виде треугольников и трапеции.
Эта основа позволит создать качественную крышу с четырьмя скатами. В кровле с четырьмя скатами два ската проходят вдоль длинной стороны здания. Они трапециевидные.
Верхняя сторона выполняет роль конька, а боковые составляющие расходятся от него по углам дома. С обеих сторон фронтонов скаты в такой конструкции отличаются правильным строением равнобедренного треугольника, который упирается вершиной в конек.
В анфас эта конструкция очень похожа на простую треугольную крышу с двумя скатами. В профиль такое сооружение приобретает трапециевидную форму. При этом вариация самой трапеции зависит в основном от задумки дизайнера или хозяев. Определяется исходя из отношения длины свеса карниза к параметру длины конькового элемента. Вальмы, пришедшие на смену фронтонам, всегда фиксируются под небольшим углом к горизонту.
Именно в их строении заключается основная особенность вальмовой крыши и ее основания на стропилах, так как построить ее традиционным способом не получится, т.
к. коньковый прогон не закрывает полностью скат.
Из-за этого вальмовые ножки и треугольные детали не имеют поддержки, необходимой верхним элементам. Опорой для этих деталей служат накосные ножки, соединяющие коньковые и угловые составляющие конструкции. Главной особенностью таких конструкций является их жесткость. Эта характеристика достигается за счет боковых ребер, которые соединяются друг с другом возле опорной балки конька. Следует учитывать, что в такой конструкции допустимо формировать более выступающие свесы. С их использованием стены дома будут защищены гораздо лучше и надежнее.
Также такие конструкции отличаются тем, что им не страшны сильные ветровые нагрузки, так как все скаты в этом случае наклонные, ветер не оказывает серьезного давления на конструкцию.
Если вы решили построить подобную конструкцию своими руками, то следует учитывать такие отличительные особенности данных видов крыш, как:
- для составления их ферм сложно провести требуемые расчеты, а также как провести монтажные работы;
- подобные проекты стоят дорого;
- мансарда с крышей вальмового типа будет намного меньше;
- с такой конструкцией не получится обустроить мансарду;
- В пироге крыши придется встроить окна, чтобы впустить естественный свет.
Типы стропил
Стропильная система состоит из нескольких основных частей.
- Опорные стропила. Такие элементы размещаются с расчетом опирания на мауэрлат и крайнюю часть конькового бруса. Центральных стропил в такой конструкции должно быть 4 штуки (по 2 ската с каждой стороны).
- Центральные стропила. Эти элементы расположены исключительно на оси конька. Они делят треугольный тазобедренный скат четко пополам. Этих предметов должно быть 2 штуки.
- Угловые и диагональные стропила , которые также называются косыми ногами. Эти элементы акцентируют внимание на угловом участке мауэрлата и конце конькового прогона. Эти составляющие самые длинные, если ставить их в сравнении с остальными ножками.
В дизайне их должно быть 4 штуки. Итак, по всем краям конька необходимо закрепить по 5 стропил: 2 центральных, 1 центральное вальмовое и 2 диагональных.
- Стропила промежуточные. Эти стропила следует устанавливать на скатах по бокам между основными стропилами. Эти элементы имеют одинаковые размеры и в собственной опоре мауэрлат и коньковый прогон. Количество таких компонентов зависит от выбранного шага установки. Если лошадь маленькая, то таких деталей может вообще не быть.
- Короткие стропила. Их нужно устанавливать на трапециевидные скаты по бокам между основным стропилом и угловым элементом крыши. Укороченные стропила также имеют мауэрлат в опоре, а также диагональные ноги. Их количество зависит от шага установки. Следует учитывать, что длина деталей может варьироваться – она становится меньше, приближаясь к углу конструкции.
- Укороченные стропила вальмовые ската, которые иначе называют стремянками. Их размещение, количество и размеры аналогичны боковым укороченным элементам.
В целом все кровельные основания делятся на несколько типов.
- Подвеска. При таком основании фермы оборудуются опорными стойками в двух точках: в верхней половине конькового прогона и в нижней половине — на мауэрлате. Эта основа принимает на себя нагрузку на прогиб, а также на сжатие и расширение.
- Изгой. В случае наслонной конструкции стропила опираются не на две, а на три точки: сверху — на конек, посередине — на стойку, снизу — на мауэрлат. Стойки ставят на несущие перекрытия, находящиеся внутри. Что касается вертикальных опорных элементов, то они предназначены в конструкции для уменьшения прогиба ног стропил, а также исключения растекания.
- Комбинированный. Такие системы состоят из чередующихся друг с другом наслонных и подвесных частей.
Элементы системы
Помимо самих элементов крыши, в конструкции вальмовой крыши присутствуют и другие необходимые детали.
- Мауэрлат Эта деталь представляет собой достаточно мощный и прочный брус, который крепится по периметру к верхнему торцу плит перекрытий. Мауэрлат является базовой основой для строительства зданий из стропил.
- Коньковый брус или балка. Этот элемент обычно располагается исключительно вдоль продольной оси жилища, на высоте уровня перекрытия, которая зависит от планируемого уклона скатов.
- Затяжка. Эти элементы представляют собой перемычки в горизонтальном положении, расположенные между ножками. Они стягивают стропила между собой, исключая нагрузку в виде расширения на перекрытия стен. Они располагаются выше у конька (ригеля) или внизу в виде потолочной балки.
Мауэрлат является базовой основой для строительства зданий из стропил.- Подкосы подстропильных ног. Эти детали устанавливаются под углом к стропилам для создания эффекта уменьшения их прогиба под действием собственного веса.
- Шпренгели. Это вертикальные опоры, необходимые для диагональных стропил. Конструкции с вертикальными стойками и горизонтальными сужениями называются стропильными фермами.
- Стойка-опора для балки. Эти детали могут опираться на правильно и ровно уложенную древесину в центральной части перегородки параллельно коньку, либо делать упор на элементы перекрытия или затяжки.
Эти детали могут опираться на правильно и ровно уложенную древесину в центральной части перегородки параллельно коньку, либо делать упор на элементы перекрытия или затяжки.- Ветровая балка. Эта деталь должна быть прибита внутрь наискосок у основания стропил. Часто эти составляющие элементы крепятся с двух сторон, особенно когда здание строится в местности с постоянными ветрами.
- Порог. Этот элемент изготавливается из деревянного бруса толщиной 100 мм и более. Лента играет роль мауэрлата на внутренних несущих перекрытиях. Именно на эту деталь в дальнейшем устанавливайте стойки.
Расчет материалов
Перед тем, как приступить к сборке стропильной основы под вальмовую крышу, следует правильно рассчитать материалы, которые потребуются для работы.
Следует учитывать, что составление расчетной схемы и чертежа крыши с четырьмя скатами считается одним из самых сложных. При этом очень важно не ошибиться в своих расчетах. А также нужно помнить, что уклон крыши обычно составляет от 5 до 60 градусов. На основании этих данных нужно выбирать ту или иную кровлю. Для небольших уклонов лучше всего подходят рулонные материалы, а для крутых оснований – черепица.
При расчете будут полезны следующие данные:
- общий вес будущей крыши;
- масса гидроизоляционного и утепляющего слоев;
- снеговые и ветровые нагрузки в месте жительства;
- местный климат;
- тип элементов крыши, а также наличие дополнительных деталей для сохранения должной плотности вальмовой крыши;
- все устройства, которые планируется разместить на крыше в ходе работ.
Зная все вышеперечисленные данные, вы сможете быстро и без проблем подсчитать материалы, которые потребуются для возведения вальмовой конструкции.
Для этого рекомендуется обращаться к специальным онлайн-калькуляторам, с помощью которых можно узнать все требуемые значения, в том числе и высоту конька конструкции.Также важно правильно рассчитать узлы конструкции.
Они должны содержать такие данные, как:
- ребристый узел;
- узел опорных балок на мауэрлат;
- узел соединения стропил с затяжкой;
- узел комбинации подкоса, сойки и опоры.
Конструкция кладки и армирования
Современные домовладельцы имеют возможность построить стропильное основание для четырехскатной крыши самостоятельно. Для этого сначала нужно составить проект будущей конструкции с указанием всех размеров. Устройство стропильной системы следует начинать с установки вертикальных опорных элементов для поддержки конькового бруса.
Для закрепления этих опор на балке в центре используются специальные скосы. Завершив их монтаж, установите диагональные стропила – обрезные доски сечением 50х150 мм.
На стропила Стропила в будущем будут самой большой нагрузкой , поэтому крайне важно, чтобы эти компоненты были доставлены правильно. Стоит проследить, чтобы диагональные стропила были одной длины, так как они будут регулировать длину свесов крыши. Размеры свеса обычно составляют около 50–60 см, но в районах с сильным ветром эти части могут достигать метра.
Закончив монтаж макаронных деталей, нужно установить рядовые стропила, оставив свободное расстояние (ступеньку). Эти интервалы нужно рассчитывать, учитывая ширину теплоизоляционных плит. Как правило, шаг между такими стропилами составляет 60 см.
Крепление рядовых деталей к коньковому брусу и мауэрлату производится нарезкой.
Для дополнительной фиксации этих элементов можно использовать верхние прогоны и стяжки. Со всех сторон диагональные стропила нужно прикрепить по плазам. Благодаря этим составляющим стропила будут скреплены с мауэрлатом. Что касается рядовых стропил и подмостей, то их следует укладывать параллельно друг другу под прямым углом к коньковому элементу.
Часто крыши с четырьмя скатами отличаются прочной и жесткой конструкцией, без проблем выдерживающей серьезные нагрузки. Но в ситуациях, когда эти конструкции имеют небольшой уклон, провоцирующий серьезную нагрузку под действием снега, нужно усилить имеющуюся конструкцию. Для этого можно использовать шпренгели или фарм.
Сам по себе шпренгель выглядит как брусок, который выкладывается на две стены, сходящиеся под углом. Этот элемент послужит основой для установки вертикальной стойки, на которую будет опираться диагональная ферма.
Аналогичным образом укрепляется часть нижней стороны фермы. Если необходимо усиление верхней площадки, то устанавливают стропильную ферму.Советы и рекомендации
При создании стропильной системы вальмовой крыши следует придерживаться нескольких советов специалистов.
- Следует учитывать, что висячее основание подходит только для зданий, ширина которых менее 6 м. Наклонные стропила с дополнительной опорой позволяют увеличить это расстояние до 12 м, а с двумя опорами до 18 м.
- Некоторые детали конструкции имеют большую длину, а стандартные размеры пиломатериалов ограничены 6 м. Чтобы решить эту проблему, кровельщики изготавливают клееные и сборные трамбовки из 2-х или 3-х отдельных частей.
- Не стоит начинать проектировать стропильную систему, если нет проекта. Без подробной схемы конструкция может оказаться неправильной и потребует доработки.
- Вальмовую крышу можно устанавливать не только над частными домами, но и над беседками на приусадебных участках.
- Если при сборке стропильной системы была допущена небольшая погрешность в параллельности, то ее можно исправить с помощью мауэрлата, а разницу в высоте деталей исправить специальными прокладками.
Без подробной схемы конструкция может оказаться неправильной и потребует доработки.Удачные примеры и варианты
Вальмовые крыши выглядят очень эстетично, придавая частному дому более аккуратный и законченный вид. Особенно привлекательно на жилых домах смотрятся конструкции с эркерами. Например, уютный двухэтажный дом из светлого дерева можно украсить шатровым эркером контрастного темно-зеленого или изумрудного цвета.
Темная вальмовая крыша будет органично смотреться в сочетании с молочным фасадом одноэтажного дома.
Чтобы обыграть контраст, стоит установить в таком доме окна с темными рамами и такие же темные двери со стеклянными вставками. Чтобы смягчить такие сдержанные тона, можно посадить вокруг дома живые розовые цветы.
На светлом оштукатуренном доме, обнесенном белым металлическим забором, гармонично будет смотреться розовая вальмовая крыша. Оживить здание можно темными оконными рамами и кирпичной кладкой вокруг входной двери.
Вальмовые крыши изумительно смотрятся в ансамбле с домами, фасад которых облицован камнем. Причем как крыша, так и стены здания могут быть темными и отличаться только оттенком. Чтобы строение не казалось слишком мрачным, его следует дополнить окнами с белыми рамами и широкой асфальтированной или каменной дорожкой, ведущей к входной двери.
В следующем видео вас ждет монтаж стропил и мауэрлата на безвальмовую кровельную систему.
Крыши варьируются от почти плоских до крутых скатов. Стили крыши, которые будут рассмотрены более подробно, — это фронтон, габриэль, вальм, навес и дуга, а также мониторинг и расчет уклона.
Этот стиль очень удобен для сарая-чердака, потому что он максимально увеличивает пространство на чердаке. Часто этот стиль крыши ошибочно принимают за вальмовую крышу, но это не так. Gambrel — это стиль, который часто используется в сельскохозяйственных постройках, таких как амбары. Он имеет два угла наклона с каждой стороны пика.
При этом стены дома с вальмовой крышей соорудить намного проще, за счет того, что все они находятся на одном уровне. Треугольные грани, образующие крышу, называются «вальмовыми концами» и связаны вальмами. Бедра сидят на углу здания и поднимаются к коньку. Конструкция вальмовой крыши создает компактный, но прочный вид конструкции.
Дизайн основан на хижине Ниссена, которая использовалась британцами во время Первой мировой войны. Первое место, на котором были созданы эти сооружения, называется Quonset Point, отсюда и название. Наиболее распространенным дизайном была структура 20×48 футов, что позволяло использовать 720 квадратных футов полезной площади. Квонсеты в настоящее время обычно используются для хранения на фермах или для других операций, требующих недорогих и практичных средств хранения. Квонсеты могут быть очень эффективными для хранения оборудования, однако вы жертвуете большим количеством места по бокам с большим оборудованием.
В странах, использующих метрическую систему, угол выражается в градусах, а в странах, использующих стандартную систему, используются дюймы и футы. Определения различаются, когда крыша считается скатной, но обычно она считается скатной от 10 до 15 градусов. Основное использование скатной крыши — перенаправить воду и снег, поэтому скатные крыши используются в районах с более сильным дождем и снегопадом.