Балки строительные: деревянные, железобетонные, металлические

Вальмовая крыша относится к четырехскатным конструкциям, стропильная система данного типа крыши образует четыре ската, два из которых в форме трапеции своими верхними гранями соединяются на коньковом прогоне, а боковые скаты образуют треугольники. Эти треугольные скаты носят название вальма.

Разновидности вальмовой крыши

К вальмовым крышам, кроме базовой классической конструкции, состоящей из двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцевых вальм, относятся и их разновидности:

  1. Полувальмовая двухскатная.
  2. Полувальмовая четырёхскатная.
  3. Шатровая.
  4. Вальмово-фронтонная.

Полувальмовая двухскатная крыша

Полувальмовая четырёхскатная крыша

Шатровая крыша

Вальмово-фронтонная крыша

Каждая разновидность имеет свою схему стропильной системы. Далее мы рассматриваем и рассчитываем классическую вальмовую крышу.

Конструкция стропильной системы

Каркас скатной крыши выполняется из стропил разного типа:

  • мауэрлатный брус. Его укладывают поверх стен по всему периметру. Предназначен для равномерного распределения нагрузок от крыши на несущие конструкции. Применяется при креплении стропил к кирпичной стене, а также на пеноблочных и газобетонных домах. У срубов вместо мауэрлата используют верхний венец, у каркасных сооружений – верхнюю обвязку;

  • балки перекрытия – горизонтальные балки, соединяющие стены. Служат основой для потолка дома и пола чердака. Их укладывают продольно или поперечно;

  • стропильные ноги – диагональные стропила, формирующие скаты. У классических двускатных и односкатных крыш все стропила одинаковы по длине и углу наклона. У многоскатных различаются как минимум по длине;

  • коньковый прогон (не всегда). Верхняя линия двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Горизонтальный брус, соединяющий фронтоны или торцевые скаты. На коньке соединяются рядовые стропила противоположных боковых скатов. При наличии одного ряда вертикальных опор по оси симметрии дома коньковый брус дополнительно опирается на них. Отсутствует у шатровых крыш, иногда у двускаток, собранных из висячих ферм (см. ниже);

  • боковые прогоны (не всегда). При большой длине ската посередине устанавливают дополнительный брус, параллельный коньковому. Как правило, он зависим: опирается на ряд вертикальных столбов внутри чердака. У классических ломаных крыш это линия перегиба;

  • хребты вальм (у четырехскатных, шестискатных и т.д. кровель) – диагональные ребра, которые служат границами скатов. Наверху опираются на конек или (у шатровых крыш) соединяются в коньковый узел;

  • фронтон – конструкция из брусьев на торцах двускатных домов. Плоскость перпендикулярна поверхности земли. У деревянных построек на фронтоне располагаются одна, две или больше вертикальных опор. Промежутки между ними и стропилами зашивают досками. У кирпичных домов фронтон тоже может быть выложен кирпичом, фактические является продолжением торцевой стены;

  • вертикальные опоры (не всегда). Устанавливаются на чердаке на балки перекрытия либо на внутренние капитальные стены. Может быть один ряд (по оси симметрии) или два;
  • вспомогательные усиливающие элементы: ригели, раскосы, подкосы, лежни;
  • кобылки, которыми наращивают стропила (так формируется карнизный свес).

Существуют две разновидности стропил, висячие и наслонные.

Опора для висячих стропил – мауэрлат. Наверху они крепятся между собой и/или к коньку. Промежуточные опоры отсутствуют. Для компенсации распирающих нагрузок противоположные стропила соединяют стяжками-ригелями.

Ригель – горизонтальная доска, расположенная у основания стропил или ближе к середине. На фронтальном разрезе крыши ферма, состоящая из двух стропил и ригеля, выглядит как треугольник или буква А.

Сколачивают ее на земле, на крышу поднимают в собранном виде. Когда стяжка расположена в основании стропил, ее врезают в балки перекрытия (если они ориентированы продольно) или крепят к ним (если уложены поперечно). Висячая система используется при небольшой длине скатов. Конек в этом случае устанавливают не всегда: считается, что фермы независимы и обладают достаточной несущей способностью сами по себе.

При большой длине скатов используют стропила наслонные, с дополнительными опорами на чердаке. В качестве опор выступают вертикальные столбы, установленные на внутренние капитальные стены или балки перекрытия.

Характерные особенности вальмовой крыши

Вальмами называются торцевые наклонные скаты, имеющие форму треугольника и заполняющие участок от конька до карниза. Они располагаются между двумя основными трапецеидальными скатами. Конструкция вальмовой крыши значительно сложнее двускатной, имеет дополнительные опорные узлы и наклонные ребра. Возводится она двумя способами:

  • с наслонными стропилами – более простой способ, требующий наличия средней несущей стены;
  • с висячими стропилами – при отсутствии центральной, коньковой опоры.

Разновидностями вальмовых крыш являются шатровые и полувальмовые конструкции. В первом случае все скаты имеют форму треугольника. По количеству их может быть четыре и более. Во втором случае наклонные торцевые элементы не доходят до карниза, обрываясь выше нижнего уровня основных продольных скатов. Очертания последних имеют сложную форму, совмещающую в себе прямоугольник и трапецию.

Вальмовая крыша с висячими стропилами должна образовывать уклон порядка 40-60 градусов. Такие конструкции способствуют лучшему схождению снега в зимний период, что означает снижение временных усилий на стропильную систему, а также предотвращают вероятность появления протечек при сильном дожде. В то же время, приходится учитывать увеличенный расход материалов при монтаже крыши и парусность завышенной кровли, влияющую на ветровые нагрузки. Принимая во внимание данные факторы, специалисты утверждают, что приведенные границы угла наклона являются оптимальными. Более точные цифры могут выбираться, исходя из эстетических соображений и размеров мансардного этажа.

Читайте также:  Как правильно утеплить потолок под холодной крышей?

Система висячих стропил не имеет конькового прогона. Жесткость обеспечивают верхние ригели, связывающие отдельно устанавливаемые парные ноги в единое целое. При монтаже крыши необходимо четко соблюдать размеры элементов и места расположения стыковочных узлов, а также выверять плоскостную вертикальность собираемых стропильных ферм.

Симметричность и правильную геометрию вальмовых участков крыши обеспечивают крайние стропила, расположенные на одинаковом расстоянии с обоих торцов дома.

В пролетах:

  • до 6 метров допускается использовать только нижние затяжки;
  • до 7,5 метров устанавливаются дополнительные верхние ригели;
  • до 9 метров верх стропильных ферм связывают стойками (бабками) с нижними затяжками;
  • до 10 метров систему усиливают еще и подкосами.

Чтобы крыша после монтажа не оказалась перекошенной, еще до начала устройства системы висячих стропил следует проверить горизонтальность мауэрлата или балок перекрытия. При необходимости, выполняют корректировку их пространственного положения. Данный этап работ является очень важным, поэтому отказываться от него нельзя ни при каких обстоятельствах.

Диагональные стропила

Для образования вальм, по углам дома устанавливают наклонные, или накосные стропила. От их грамотного расположения зависит правильность геометрической формы вальмовой крыши и равномерность распределения нагрузок. По сравнению с рядовыми элементами, диагональные стропила работают в усиленном эксплуатационном режиме, поэтому к ним предъявляются повышенные требования, связанные с прочностью и надежностью.

В зависимости от конструктивных особенностей, накосные ноги либо упираются в мауэрлат или угловую балку (распорная система), либо опираются на них (безраспорная система). В верхней части крыши диагональные стропила пристыковывают к коньку, а на них, в свою очередь, крепят полуноги, или нарожники.

Для монтажа накосных элементов используют клееный брус или сращённые доски. Укрепляют вальмовую конструкцию за счет стоек и подкосов. Для их упора, под углом к двум сопряженным стенам укладываются промежуточные балки – шпренгели.

В качестве креплений в стропильной системе применяются металлические пластины, проволочные скрутки, деревянные накладки, хомуты. Их фиксируют гвоздями, болтами и шурупами. Подробные схемы узлов, расчеты, общие чертежи и рекомендации по монтажу вальмовой крыши с висячими стропилами прилагаются к проектной документации.

Наклон скатов

Максимальный угол наклона скатов ограничен только здравым смыслом и силой ветров в вашем регионе: чем выше конек, тем больше парусность. Минимальный же уклон диктуется кровельным материалом: нахлесты листов не должно заливать водой при косом дожде.

Для разных материалов он составляет:

Кровельный материал Минимальный уклон, градусы
Профлист с герметизацией нахлеста силиконом 12
Рубероид в два слоя 15
Рубероид в три слоя 5
Битумная черепица 11
Металлочерепица без герметизации нахлеста 14
Ондулин 6
Шифер 22

Обычно уклон лежит в диапазоне 30-55 градусов.

Двутавровые балки и стропила

Еще большее преимущество имеют так называемые двутавровые деревянные балки и стропила. Высокая удельная прочность позволяет использовать их в длинных пролетах. Они очень прямые, поэтому отсутствует изгибающий момент. Имея точные размеры, универсальны – подходят при возведении крыши, потолка и пола. Бесшумные – устраняют скрип полов.

Стабильные – не подвержены деформации. Выгодные – экономят от 40 до 60 процентов материалов и трудозатрат. Экологичные – мало загрязняют среду. Удобные – обрабатываются и укладываются при помощи обычных плотницких инструментов. Двутавровая деревянная балка идеально подходит для каркаса любой крыши, позволяя увеличивать расстояния между прогонами, поскольку выдерживает большие нагрузки.

Сложная вальмовая крыша

Схемы сложных вальмовых конструкций, предусматривающих наличие дополнительных элементов типа мансардных окон или эркера, не сильно отличаются от представленной выше. Основные расчеты и порядок формирования стропильной конструкции остается прежним.

При наличии в вальмовой крыше мансардных окон важно учитывать шаг стропильной системы и вычесть площадь окон из общей площади. При создании крыши с эркером, то есть крышей над пристройкой, башней к дому, производится стыковка вальмовой конструкции с какой-то иной: двускатной, шатровой и т.д. Для этого в стропильную систему вносятся необходимые дополнения в виде дополнительных опор для данной пристройки.

Любая сложная многосоставная кровля проектируется и монтируется как соединение простых элементов и данный случай не является исключением. Все дополнительные элементы примыканий к вальмовой крыше должны рассчитаться отдельно и быть внесены в общий план.

Конструкция вальмовой крыши при своем проектировании основывается на достаточно сложных расчетах. От их точности зависит успех в ее возведении и эксплуатационные характеристики. Поэтому так важно не пренебрегать созданием схем и чертежей при обращении к данному типу кровли.

Стропильная система вальмовой крыши – основные конструктивные особенности

Крыши вальмовой конструкции все чаще становятся выбором владельцев загородных домов. И это не удивительно, ведь крыши данной формы имеют свои преимущества.

Читайте также:  Как правильно монтировать плиты Перекрытие?

Вы бы смогли себе представить дом, не имеющий крыши? Правильно, это просто невозможно! Кровля является главным элементом любого строения, она защищает внутреннее помещение от атмосферных осадков и холода.

Далеко не последнее место среди многообразия вариантов крыш занимает героиня данной статьи, ее конструкция очень прочна, что гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность. Помимо всего прочего смотрится она очень оригинально и отлично подходит низким домам, придавая им особую красоту и эстетичность.

Об особенностях конструкции стропильной системы вальмовой крыши и схемах монтажа поговорим ниже.

  • Расчет
  •  Как рассчитать площадь
  • Монтаж стропильной системы
  • Обрешетка

Расчет

Расчет начинается с учета некоторых климатических особенностей в месте строительства:

  • ветровая нагрузка.
  • количество осадков.
  • вид кровельного материала.
  • необходимость утепления крыши.

 Как рассчитать площадь

Для нахождения площади, кровля условно делится на составляющие ее элементы – скаты, для каждого из которых рассчитывается его площадь с учетом свесов.

Формулы, используемые при расчетах, известны еще со школьной скамьи и достаточно просты.

Площадь треугольника равна: S=(b*h)/2, откуда b — длина основания треугольника, h — высота треугольника

Площадь трапеции равна: S=((a+b)/2)*h, откуда a и b — основания трапеции, h — высота трапеции

После чего полученные результаты суммируются. Ответ — общая площадь.

Монтаж стропильной системы

После установки лесов можно приступить к монтажу мауэрлата. Данный элемент служит для равномерного распределения нагрузки на каждый несущий элемент в доме. Располагается он по центру стен.

После его укладки происходит подгонка брусьев и их крепление между собой посредством прямого замка. После чего вся конструкция крепится к стене с помощью металлических шпилек или анкеров.

После надежного закрепления мауэрлата можно преступить к установке опорных столбов.

Опорные столбы используется как основа на которые в последующем будет укладываться коньковый брус. Опоры устанавливаются с шагом 1-5 м.

Расстояние зависит от длины конькового бруса, от его толщины и материла из которого он изготовлен.

После их установки и закрепления происходит укладка конькового бруса. В качестве прогона может использоваться брус любого сечения, но не стоит забывать, что чем тоньше брус, тем меньшую нагрузку он выдержит.

Совет от редакции: для увеличения толщины можно использовать несколько слоев бруса уложенные в паз, сделанный в опорных столбах.

После установки данных элементов, можно приступить к монтажу накосных ног.

Накосные ноги устанавливаются на внешний угол мауэрлата и на опорный столб впритык к прогону. При монтаже накосов рекомендуется пропиливать пазы в нижней части для более плотной установки на мауэрлат.

На домах большой площади зачастую угловые стропила приходится «наращивать». При этом лучше всего делать дополнительные стойки, чтобы не допустить возможного образования трещин в процессе эксплуатации.

Крепление происходит металлическими уголками и пластинами. Крепление к опорному столбу лучше всего производить болтами дабы не допустить сдвига бруса с первоначального места.

В случае с шатровыми крышами можно также произвести скрепление накосных ног между собой, это даст дополнительную жесткость конструкции в целом. После окончания их установки можно приступить к монтажу промежуточных стропил.

В целом установка данных стропил ничем не отличается от монтажа любых других. Для удобства монтажа лучше всего в верхней и нижней частях натянуть любую нитку или леску, это позволит установить промежуточный брус на тех же высотах что и центральные стропила. Вследствие чего вы избежите образования волны на крыше и сократите время монтажа в целом.

По такому же плану производиться установка народников и укороченных стропил. Не стоит забывать о прочности, поэтому после соединения всех элементов проверьте надежность их крепления.

После окончания установки и проверки стропильной системы на прочность можно переходить к обрешетке.

Обрешетка

Обрешетка является неотъемлемой частью создания будущей кровли. Как было сказано выше, шаг обрешетки может быть любыми. Например, для гибкой черепицы лучше всего делать сплошную обрешетку, чтобы в последствии избежать образования ямок, в которых может собираться влага после дождя.

В иных случаях можно использовать шаг от 5 до 30 см. Все пиломатериалы желательно обработать специальными антисептиками. Также не мало важно выбирать сухой материал так как это предотвратит преждевременное гниение древесины.

Стропильные системы вальмовых крыш имеют свои преимущества. Основное — невысокое сопротивление потокам воздуха, за счет отсутствия торцевых вертикальных стен.

Как монтируется стропильная система вальмовой крыши, смотрите в следующем видео:

Стропильная система двухскатной крыши: элементы

При обустройстве каркаса двухскатной крыши используют элементы:

  • Мауэрлат. Элемент, который крепится к несущей стене. К нему монтируется вся конструкция стропильного каркаса;
  • Прогон. Брус, соединяющий стропильные ноги по бокам и в коньковом элементе;
  • Затяжка. Балка, прикрепленная к стропильным ногам, препятствующая их расхождению;
  • Бабка. Брус, расположенный вертикально и закрепленный у конька и затяжки;
  • Подкос. Планка, соединяющая под наклоном лежень и стропило;
  • Стойка. Вертикально упирается в лежень и стропило;
  • Конек. Балка соединения верхних оснований стропил;
  • Кобылка. Наращиваемая часть стропила для свеса;
  • Свес. Дополнительная конструкция, служит для защиты от дождя наружной стены;
  • Обрешетка. Решетка, установленная на стропильный каркас для прикрепления покрывного слоя.

Совокупность нескольких элементов (стропил, стоек, раскосов) в одной плоскости называется фермой.

Чертеж элементов стропильной системы

Читайте также:  Разновидности и правила монтажа плит перекрытия на кирпичную стену

Вальмовая крыша своими руками: пошаговая инструкция

Возведение крыши

Подписаться

Твинуть

Законтачить

статьи

Четырехскатные или, как их еще называют вальмовые крыши выглядят гармоничнее двухскатных и имеют лучшее сопротивление ветровым нагрузкам. Однако их стропильная система имеет гораздо более сложную конструкцию. Перед возведением каркаса подобной кровли нужно будет произвести несколько обязательных расчетов.

Конфигурация вальмовой крыши

Состоит такой каркас из:

1. Диагональных или накосных стропил. Таких элементов в системе четыре. 2. Промежуточных или дополнительных стропил. Они могут иметь различную длину в зависимости от того, крепятся ли к коньковому элементу или к накосным ногам. 3. Собственно самого конькового элемента.

4. Центральных стропил, служащих основой системы. Данных элементов шесть – по три с каждой стороны.

Составление проекта

Собирают вальмовую крышу, разумеется, с предварительным составлением схемы. Расчеты выполняются поэтапно:

  • Сначала необходимо определить длину конькового элемента. Находят центры коротких стен и проводят осевую линию дома (1 на рисунке ниже).
  • От нее по стене отмеряют пол толщины конькового прогона.
  • К поставленной точке прикладывают мерную рейку.
  • Напротив пересечения торцевой стены с внутренней поверхностью продольной (2) на ней ставят отметку.
  • Далее от первой метки отмеряют необходимую длину свеса.
  • Затем мерную планку кладут на смежную стену одним концом к внутреннему краю торцевой. Напротив первой метки делают отметку (3).
  • Подобным же образом размечают четыре квадрата с обоих концов осевой линии справа и слева от нее.

После разметки будут найдены в том числе и места расположения шести центральных элементов на мауэрлате.

Совет: Рейку можно сделать из обычной фанеры. Но лучше брать не слишком тонкую. Деформация получившегося инструмента может стать причиной неточности замеров. Зная высоту стойки под конек (а) и длину заложения (проекции на плоскость перекрытия) (в), несложно вычислить длину центрального элемента, пользуясь теоремой Пифагора – с= √(а2+в2). По той же формуле находится размер всех остальных – угловых и дополнительных ног.

Необходимые материалы

Для установки вальмовой крыши необходимо подготовить:

Paste a VALID AdSense code in Ads Elite Plugin options before activating it

Материал Параметры Для чего нужен Примечание
Брус 150*50мм Каркас Все элементы, собираются из материала одинакового сечения. В противном случае возможны искривления скатов в последующем
Утеплитель Пенополистирол или мин. вата
Гидро — и пароизоляционная пленка Полиэтилен или мембрана Защита теплоизолятора от влаги
Профлист, металлочерепица и т.д.
Доска 20*40мм Изготовление обрешетки Не стоит брать широкую

Порядок установки

Составив схему вальмовой крыши можно приступать собственно к ее возведению. Работу производят в несколько этапов:

  • На армопояс стен кладется мауэрлат.
  • Укладывается центральная опорная балка.
  • Ставятся стойки под конек.
  • Фиксируется сам этот элемент.
  • Набиваются центральные элементы.
  • Монтируются угловые.
  • Крепятся промежуточные. Шаг между ними зависит от размеров конструкции. Обычно он составляет 60 — 70см.

Раскрой

Для того чтобы работу было выполнять удобнее, предварительно стоит сделать специальный шаблон. Стропила в месте примыкания к прогону или угловым элементам срезаются под соответствующим углом.

Важно: Никаких нахлестов допускать нельзя. Все ноги должны быть установлены только встык. Иначе конструкция получится неустойчивой и недолговечной. На мауэрлате стропила закрепляются обязательно в посадочные гнезда.

Заключительный этап

Продолжают монтировать вальмовую крышу загородной постройки своими руками подшивкой «пирога». Предварительно изнутри все обтягивается пароизоляционной пленкой. Далее между стропил вставляется выбранный утеплитель. Затем монтируется гидроизоляционный материал. Подшивать его нужно на бруски — для устройства вентиляционного слоя. Далее на них монтируется обрешетка из доски. На нее устанавливается кровельный материал.

Итак, мы с вами выяснили, как сделать надежную вальмовую крышу. Как видите, процедура это довольно-таки сложная технически. Поэтому выполнять работу по возведению стоит самостоятельно только тогда, когда у вас имеется в этом достаточный опыт. В противном случае лучше пригласить специалистов либо обратиться за помощью к знакомому, умеющему собирать такие кровли.

по теме:

Основы конструкции вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши существенно отличается от обычной. Поэтому ей следует уделить особенное внимание – не зная теории, невозможно построить конструкцию своими руками.

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

Основы конструкции вальмовой крыши

Здесь приведена наиболее простая разновидность вальмовой крыши. Но, разобравшись с её устройством, можно приступать и к строительству более сложных модификаций.

  1. Начинается все с угловых стропил. Для них лучше всего брать прочную доску сечением 50х150 мм. Укладывается она под меньшим углом, чем промежуточные стропила.
  2. Короткие стропила фиксируются не на коньковом брусе, а на угловом стропиле.
  3. Размер конька в сечении должен быть не меньше, чем у угловых стропил – на него также приходится довольно большая нагрузка, как постоянная (от кровельного материала), так и временная (от снега, ветра).
  4. Стропила, которые сходятся с разных сторон и надежно фиксируют конек, называют центральными – они тоже должны иметь серьезный запас прочности.
  5. Для промежуточных стропил обычно берется более тонкий брус – между ними нагрузка от кровли распространяется более равномерно, что позволяет избежать перегрузок и выхода отдельных элементов конструкции из строя.

Все это будет полезно запомнить каждому человеку, желающему разобраться, как построить вальмовую крышу своими руками. Как видите, ничего особенно сложного здесь нет.