Exterio05.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вальмовая крыша — устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Устройство вальмовой крыши. Монтаж стропильной системы.

Одной из распространенных кровельных систем является вальмовая крыша, характерным отличием которой является наличие четырех скатов, два из которых имеют вид треугольника, а два трапеции.

Если же все стороны треугольные, то такая крыша называется шатровой и применима для здания, все стороны которого имеют одинаковую длину.

Конструкция и основные узлы вальмовой крыши

Как видно из схемы стропильной системы вальмовой крыши, в ней имеются два типа скатов, которые соединены между собой:

  1. два длинных в виде трапеции;
  2. два коротких в форме треугольников с наклоном (вальма, с немецкого — шатер).

Структура таких крыш очень оригинальна. Скаты не закрывают полностью площадь дома, а вальмы заполняют оставшиеся промежутки.

Из-за отсутствия фронтонов и обтекаемости вальм они менее подвержены разрушению, а соответственно долговечнее, чем обычные двухскатные крыши.

Существует еще один вид вальмовых крыш – это полувальмовые (голландские), в них вальмы не доходят до низа, а прикрывая лишь половину ската, закрывают часть фронтона. Подробнее про них почитать можно тут.

Для того чтобы понять, как происходит строительство вальмовой крыши, надо первоначально изучить ее устройство.

Стропила вальмовой крыши

При монтаже данного вида конструкции используются следующие виды стропил:

  • диагональные стропила (накосные), необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.;
  • центральные стропила (рядовые), нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.;
  • угловые стропила (нарожные), элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам..

Во время проектирования особое внимание следует обратить на силу ветра, количество осадков и выбор материала кровли. Все эти данные будут влиять на правильный расчет высоты крыши и углов наклона. Если вы решили произвести монтаж вальмовой крыши самостоятельно, то нужно точно провести расчеты, как стропил, так и всех остальных составляющих кровли. Для облегчения строительства вальмовой крыши своими руками нужно изготовить из фанеры рейку для разметки, где будут обозначены все требуемые размеры. При изготовлении элементов стропильной системы используют брус размером 150 на 50 мм. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции материал для бруса следует выбирать сухой, по возможности с минимальным количеством сучьев, желательно хвойных пород. До начала монтажа следует провести дополнительную обработку антибактерицидными составами.

Балки

Несущие балки делятся на два типа:

  1. Мауэрлат – это балка, которая укладывается по всему периметру дома. Если же нам приходится иметь дело с деревянным домом, в таком случае мауэрлатом может служить верхний венец бруса. Наиболее часто для их изготовления применяются брус с сечением 100 на 150 мм.
  2. Балка, которая размещается поперечно и на ней устанавливают стойки для конькового пролета, изготавливается из того же материала, что и стропила

Коньковый брус

Коньковый брус является вершиной крыши, а также в нем соединяются все элементы стропильной системы.

Какие инструменты нужны для работы

Чтобы построить такой конструктивный элемент, как вальмовая крыша, своими руками, пошаговая инструкция должна быть всегда в доступе. Так же, как и набор необходимого инвентаря, в виде:

  • молотка;
  • гвоздодера;
  • шуруповерта, снабженного аккумуляторной батареей;
  • киянки, предназначенной для ровной подгонки комплектующих из дерева;
  • деревянной рейки, которой выводят отдельные узловые элементы на нужный уровень;
  • маркера;
  • электрического лобзика;
  • строительного уровня;
  • отвеса или самодельного приспособления с ниткой и грузом;
  • рулетки;
  • стамески, чтобы выдалбливать пазы;
  • рубанка.

Пользоваться профессиональным электроинструментом намного проще, удобнее, быстрее.

Процедура разметки крыши

Первоначальным этапом возведения вальмовой крыши является точная разметка расположения всех ее составных частей. Необходимо это сделать потому, что вальмовая крыша, стропильная система, расчет длин и углов каждого бруса и места их крепления при любой ошибке могут привести к нарушению стабильности всей системы за счет образования слабых мест.

В общих чертах схема расположения будет следующей:

  • центральной (и одновременно несущей) осью всей конструкции будет выступать мощная коньковая балка;
  • от нее, как ребра от хребта, будет расходиться группа накосных стропил (с толщиной каждого стропила равной коньковому брусу, и длиной, позволяющей вывести второй конец доски на 50-70 см дальше несущих стен);
  • подобным же образом располагается и центральная группа рядовых стропил, выводящихся на стены и крепящихся к концам конька;
  • доски промежуточного каркаса будут проходить по обычным скатам (на вальмовых необходимости в их закреплении нет);
  • наконец, различной длины короткие стропила, как было сказано выше, единственные не прикрепляются к коньковой балке – но угол их крепления одинаков.

Схема устройства вальмовой крыши с четырьмя скатами

Взаимное расположение всех групп стропил определяется следующим образом:

  • за основу берется край конька у торцевой стены, откуда – по верхней обвязке – и начинает производиться разметка этой главной балки;
  • расположение промежуточных стропил выверяется с помощью мерной рейки – один конец которой прикладывается к линии,
  • отмечающей срединную ось конька, а второй к аналогичной линии на поверхности боковой стены;
  • расстояние между внешним углом стены и свесом крыши будет равно длине свеса стропил;
  • место для каждого последующего бруса центральных стропил можно определить перенеся мерную планку на край боковой стены, с последующей пометкой мест в которых она будет соприкасаться с досками, уложенными в промежутке от боковой стены до верхней обвязки;
  • полностью аналогично тот же процесс повторяется на остальных 3-х углах – в результате чего мы получим точное расположение всех торцов (как коньковой балки, так и промежуточных стропил).
Читать еще:  Стропильная система двухскатной крыши

Схема устройства силовых узлов стропильной системы вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша относится к четырехскатному типу, то есть образована из четырех скатов, плоскостей, имеющих одну общую сторону. Два ската, заменяющие собой фронтоны, называют вальмовыми или торцевыми, они имеют треугольную форму. А два других, в виде трапеций, обозначают термином фасадные. Линия, в которой сходятся все четыре ската – конек, самая высокая часть крыши. Конструкция вальмового типа состоит из:

  1. Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
  2. Фасадных скатов трапециевидной формы.
  3. Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
  4. Свеса, выступающей за пределы периметра дома части крыши, образованной за счет длины стропильных ног или кобылок. Он защищает поверхность стен от талой и дождевой воды.
  5. Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
  6. Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
  7. Водостока, системы отведения воды, скапливающейся на крыше. Он состоит из желоба, водоприемной воронки и водосточной трубы и переносит влагу с поверхности крови к ливневой канализации.
  8. Снегозадержателей, элементов, не дающим снежным массам, накопившимся на крыше, обрушиваться и травмировать проходящих мимо людей.

Подготовительные работы

Перед тем как сделать вальмовую крышу, нужно принять несколько конструкторских решений, а именно:

Таблица расчета шага стропил вальмовой крыши

  • шаг стропил;
  • сечение стропил и накосных ног;
  • угол наклона кровли.

Шаг стропил зависит от назначения подкровельного пространства и ширины здания. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше придется принимать шаг. Если пространство под крышей будет использовано как мансардный этаж или отапливаемый чердак, потребуется дополнительное утепление.

Утепление проводят с помощью трех видов материалов, в зависимости от которых подбирают шаг:

  • жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил 58 или 118 см;
  • пенополистирол (пенопласт или экструдированный) – шаг стропил – 60 см;
  • пенополиуретан (пена) – любой шаг.

Схема установки стропил в соответствии с мансардными окнами

Эти значения обусловлены удобством рабочих. Если принять шаг несущих конструкций 58 см при использовании минеральной ваты, то будет обеспечен удобный монтаж стандартных плит шириной 60 см.

Производитель рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами в чистоте, это обеспечит максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей и мостиков холода. Назначение размера 118 см предусматривает укладку плит в две полосы по ширине.

При применении пенополистирола стандартной ширины 60 см предусматривать установку с распором не требуется. Материал удерживается между несущими конструкциями за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Щели между деревянными элементами и плитами теплоизоляционного материала заполняют монтажной пеной или герметиком.

Пенополиуретан в виде пены снимает требования к шагу стропил. Материал может принять любую, заданную ему форму, что обеспечивает свободу действий в этом вопросе.

Если устанавливаются мансардные окна, их размеры также нужно учесть. Расстояние в свету между наклонными балками принимают на 4-6 см больше ширины окна. Если утепление крыши не предусмотрено, выбирают удобный шаг стропил, обычно это 1 метр.

Опирание накосных стропильных ног на шпренгель

Сечение стропил принимается расчетом, но в общем случае можно указать следующие значения:

  • 5х15 см для пролетов до 3 м;
  • 5х20 см для пролетов до 4 м;
  • 7,5х17,5 для пролетов до 5 м;
  • 7,5х200 для пролетов до 6 м.

Значения приведены для шага стропил 0,9. При увеличении расстояния, требуется увеличивать и сечение. Сечение накосных ног тоже принимается чуть больше.

Вальмовая крыша что это такое, отличия, плюсы и минусы

К отличительным особенностям таких крыш относят наличие четырехскатной стропильной системы с двумя треугольными скатами на противоположной стороне. Оставшиеся два ската могут быть трапециевидными или треугольными, вертикальные боковые фронтов в классическом исполнении отсутствуют. При полном занятии торцовых скатов всей площади от конька до карниза крыша называется вальмовой, при частичном – полувальмовой.

Преимущества таких конструкций проявляются в:

• Устойчивости и выдержке существенных ветровых и снеговых нагрузок. Благодаря четырехскатной форме, дополнительным ребрам жесткости, отсутствию вертикальных стен и строгим требованиям технологии строительства такие конструкции лучше выдерживают воздействие сильных воздушных потоков, не задерживают снег и не деформируются под весом осадков. Как следствие, в регионах с неблагоприятными погодными условиями они служат дольше и надежней в сравнении с одно- или двускатными кровлями.

• Минимальной вероятности разрушения карнизных свесов и надежной защите фасада от промокания по всему периметру при их достаточной длине.

Читать еще:  Установка стропил односкатной крыши -

• Равномерном прогреве подкровельного пространства.

• Эстетичности и оригинальном внешнем виде. Вальмовые крыши особенно уместны при строительстве малоэтажных жилых домов в европейском стиле, конструкция считается популярной и стильной.

• Многообразие предлагаемых вариантов, возможности изменения визуальной высоты дома. В классическом исполнении вальмовые крыши имеют высокий наклон и прямые стропила, но применение современных кровельных материалов позволяют строить конструкции с любым углом, вплоть до минимальных 5° и сложными конфигурациями. Помимо традиционной вальмовой крыши владельцы могут установить голландскую полувальмовую (с укороченными в 1,5-2 раза противоположными скатами), датскую (с вертикальными фронтонами поверх скатов или треугольными окнами), ломаную вальмовую кровлю, но по понятным причинам расчет и возведение таких конструкций обойдутся дороже.

Недостатков у вальмовых крыш немного, но при выборе этого варианта владельцам стоит помнить о росте трат на материалы или оплату работы специалистов. Расчет и монтаж таких конструкций требуют особых навыков и знаний, ошибки приводят к перерасходу материалов и снижению устойчивости и срока службы крыши.

К эксплуатационным минусам вальмовых кровель также относят скрадывание внутреннего пространства и отсутствие возможности установки стандартных вертикальных стеклопакетов, что в свою очередь приводит к лишним тратам при обустройстве жилых мансард.

Вальмовая кровля своими руками

Расчёт основного эскиза

Примечание. Будет рассмотрен вариант традиционной (классической) вальмовой крыши с углом 45° к горизонту и вертикали. Монтаж потребует развитых навыков плотника.

Классическая вальма с опорной стойкой a = b: 1 — коньковый прогон; 2 — высота чердака; 3 — центральная стойка (бабка); 4 — скат вальмы; 5 — ряд нарожников; 6 — точка проекции соединения ребер и конька; 7 — лежень; 8 — балка перекрытия (затяжка)

Внедрение вальмы в двускатную крышу подразумевает устройство дополнительных коньков для этого ската. Их называют рёбрами или накосными стропилами. Остальные стропила вальмы называются нарожниками. В соответствии с законами геометрии, длина нарожников будет зависеть от высоты чердака (при соблюдении угла в 45°).

Отталкиваясь в расчётах от показателя в 45°, можно легко рассчитать основные пропорциональные размеры крыши. Самый важный момент при создании эскиза и переносе его на местность — точка проекции сочленения рёбер и конька (далее — точка проекции).

Порядок работы

1. Установить мауэрлат на армопояс при помощи анкеров на глубину не менее 1,5 толщины мауэрлата. Врубка углов — в полдерева.

2. Установить лежни и подготовить затяжки.

3. Обозначить точки проекции и установить на них опорные стойки (с запасом по высоте) строго вертикально на прочных временных подкосах.

4. Определить высоту конька относительно неподвижной горизонтальной плоскости — перекрытия или армопояса, разметить и подрезать стойки по высоте.

5. Соединить стойки коньковым прогоном (доска) с надёжной завязкой и раскрепить центральную раму откосами и обвязками (центральная рама — условное название (ряда) стоек, конькового прогона и лежня, связанных между собой дополнительными тягами и откосами).

6. Установить стропильные ноги двух параллельных скатов в соответствии с проектом. Раскрепить временной обрешёткой и установить подстропильные затяжки (ригели).

7. Если расстояние между опорами накосной стропилы более 2,2 метра, под неё устраивается промежуточный упор, который называется шпренгель. Это вертикальная стойка, установленная на горизонтальную балку, закреплённую к мауэрлату.

8. Подрезать по месту, установить и раскрепить рёбра вальмы. Подразумевается, что устройство свеса крыши утверждено.

9. Смонтировать к рёбрам вальмы накосные стропила основных параллельных скатов.

10. Установить нарожники вальмы, надёжно скрепляя все узлы доступными способами — саморезы, турбовинты, резьбовые затяжки. Под каждую стропильную ногу необходимо делать врубки в мауэрлат.

11. Если проекция рабочей части стропил имеет длину более 1,5 м, необходимо установить промежуточные стойки.

Вальмовая кровля имеет два распространённых частных случая. Обе разновидности некоторым образом влияют на конструкцию узла сочленения конькового прогона и накосных стропил.

Случай первый. Шатровая крыша

Это разновидность кровли, состоящей из четырёх вальм, т. е. она не имеет параллельных пар скатов разного размера. Все скаты абсолютно одинаковы. В основном такие крыши применяют на беседках или башнях. Ход работы будет состоять из пунктов 2, 3, 7, 8, 9 предыдущей инструкции. Из-за своего небольшого размера и конструктивной жёсткости их можно изготовить на полигоне или в цеху и затем смонтировать краном.

Случай второй. Вальмовая кровля без внутренних опор

Этот вариант подойдёт в случае, если необходимо максимально задействовать чердачное пространство, например, в коммерческом строительстве. В этом случае угол ската вальмы лучше сделать более пологим — 22,5° или менее к вертикали, опущенной на точку проекции или 67,5° и более к горизонту. Это необходимо для того, чтобы избежать избыточной снеговой нагрузки.

Читать еще:  Покрытие крыши ондулином своими руками: подробная инструкция

Данный вид кровли делает полезным до 90% пространства перекрытия. При этом её монтаж требует большого опыта и смекалки. Вся суть возведения этого вида стропильной системы сводится к строительству на временных опорах, которые демонтируются после окончательного раскрепления. Рама держится за счёт жёсткости и равномерного напряжения всех элементов — такая кровля из профильной трубы на порядок надёжнее деревянной.

Особое значение при создании безопорной вальмовой крыши имеет чистота подгонки (точность врубки) элементов и надёжность соединений. Здесь необходимо максимально применять металлические элементы, клей и резьбовые тяги.

При монтаже любой стропильной системы обращайте внимание на качество пиломатериала. Достаточно нескольких личинок шашеля или короеда, чтобы в течение 10 лет любая деревянная стропильная система была уничтожена. Обязательно обрабатывайте древесину специальными составами.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

    минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;

  • большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
  • возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
  • эстетическая привлекательность.

Минусы:

  • сложность расчета и монтажа;
  • более высокая стоимость реализации проекта;
  • уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
  • невозможность устройства мансарды;
  • естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

  • висячие;
  • наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

  • полувальмовая 4-х скатная (датская);
  • двускатная полувальмовая (голландская);
  • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
  • вальмовая с ломаным склоном.

Сборка стропильной системы

При проектировании вальмовых крыш можно использовать два вида стропил – висячие и наслонные. Висячие опираются только на стены здания, передавая все распорные нагрузки мауэрлату. Если предполагается устройство мансарды, то дополнительно потребуется установка стяжек из металла или дерева, которые укладываются на несущие стены здания и впоследствии служат основанием для устройства перекрытия. На фото видно, как устраиваются мансардные вальмовые крыши с висячей стропильной системой.

Мансардная вальмовая крыша с висячей стропильной системой

Наслонные стропила применяются, если для них есть опора в виде колонн или внутренних несущих стен. При конструировании системы допускается чередование двух типов стропил. Там, где внутренние стены исполняют роль опор, крепятся наслонные, а в других местах висячие.

Крепление стропил в основном осуществляется путем устройства запилов (седел). Но их глубина не может превышать четвертой части ширины стропильной доски. Для того, чтобы запил был одинаковым на всех ногах, необходимо сделать шаблон. Кроме этого, элементы стропильной системы крепятся с применением металлических уголков, саморезов, гвоздей. Крепление также может производиться скобами, болтами и шпильками.

Крепление элементов стропильной системы вальмовой крыши

При монтаже мауэрлата не забудьте проложить слой гидроизоляции по верху стен. Если стены выложены из кирпича, то в последних рядах кладки устанавливаются закладные детали для дальнейшего крепления мауэрлата. Подобные крепления могут быть изготовлены в виде вертикальных шпилек или болтов, устанавливаемых с шагом не больше полутора метров.

Вальмовые кровли – это сложные конструкции, но это нисколько не снижает их популярности. Несмотря на сложность возведения, они дают возможность устроить дополнительное жилое помещения в чердачном пространстве, а если провести качественное утепление мансарды, то можно эксплуатировать ее и в зимнее время.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector