Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

Вальмовая крыша – это разновидность четырехскатной крыши, у которой два ската имеют трапецеидальную форму, а два других (торцовые) – треугольную (имеющие одноименное называние «вальмы»). Если торцовые скаты занимают всю площадь от конька до карниза – это вальмовая крыша, если не достают до карниза – полувальмовая.

Крыша дома выполняет двоякую функцию – с одной стороны, на неё возложена защита здания от внешнего воздействия, а с другой – она призвана украсить строение и придать ему индивидуальность.

Исторически сложилось, что в России отдавали предпочтение более простым одно-, двускатным крышам, европейцы же предпочитают четырехскатную или вальмовую крышу, которая обладает достоинствами и недостатками при определенных условиях.

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.

Разновидности (типы и виды) вальмовой крыши

Изучая устройство стропильной системы вальмовой крыши, следует учесть, что в пределах этого вида, есть несколько разновидностей конструкций. В свою очередь, это вносит коррективы в общий процесс возведения каркаса стропильной системы.

Классическая вальмовая крыша

Отличается опиранием диагональных ребер на опорную балку конька и расположение свесов на одинаковой высоте. Отдельные элементы вальмовой крыши соответствуют треугольнику (фронтоны) и трапеции (скаты).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид вальмовой крыши (обычной, стандартной)

Шатровая вальмовая крыша

Отличается отсутствием опорной балки конька. Это приводит к тому, что все диагональные ребра сходятся в единой точке, а к ним уже примыкают рядовые короткие стропила. Такой крыше отдают предпочтение при наличии квадратной коробки дома. Но формирование надежного конькового узла достаточно сложное.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид шатровой вальмовой крыши

Полувальмовая крыша

Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид голландской вальмовой крыши Схема устройства стропильной системы и внешний вид датской вальмовой крыши

Ломаная вальмовая крыша или мансардная четырехскатная

Наиболее сложная в плане строительства конструкция стропильной системы вальмовой крыши, так как в этом случае, все скаты кровли имеют разную площадь и расходятся под разными углами. Ломаная (мансардная) крыша позволяют более рационально организовать внутреннее подкровельное пространство и помимо дополнительной жилой площади придать дому эффектный внешний вид.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид ломаной вальмовой крыши (мансардного типа)

Конструкция вальмовой крыши

Вне зависимости от разновидности кровли, все виды имеют одинаковые элементы стропильной системы вальмовой крыши:

Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крыши коньковая опорная балка или коньковый брус – используется для классической вальмовой крыши, выполняет функцию несущего элемента, к которому крепятся диагональные стропила;

Схема расположения диагонального (бокового) стропила вальмовой крыши диагональное стропило (боковое, ребро, накосное или угловое стропило) – более длинная стропильная нога, которая присоединяется к торцу конькового бруса под острым углом, формируя одну из сторон треугольника;

Схема расположения центрального стропила вальмовой крыши центральное стропило – доски, одинаковой длины, которые примыкают к коньковой балке и формируют края трапециевидного ската крыши. Между ними располагаются промежуточные стропила;

Схема расположения промежуточного стропила вальмовой крыши промежуточное или рядовое стропило – формирует плоскость трапециевидного ската, расстояние между ними определяет прогон стропильной системы;

Схема расположения нарожника вальмовой крыши нарожник или короткое стропило – конструктивный элемент, который крепится на диагональное стропило, формируют треугольный свес и угловые части трапеций.

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

• ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;

• количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;

• вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;

• необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала Таблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Формулы для расчета вальмовой крыши

Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши

Итогом разработки проекта и расчетов будет схема-чертеж стропильной системы вальмовой крыши. Не бывает похожих чертежей, готовых к применению без учета особенностей конкретного строения и места его постройки.

Разработку предварительной схемы можно выполнить самостоятельно (простой эскиз позволит определить направление проекта). Но, чертеж лучше доверить специалистам или воспользоваться специальными программами для расчета. Следует помнить, что чем сложнее конструкция крыши, тем точнее нужно выполнить расчет стропильной системы: конфигурации и материалов. Это также повлияет на стоимость и длительность монтажных работ.

Чертеж вальмовой крыши должен включать в себя указание назначения материала, место его установки и способ крепления. Ключевые узлы стропильной системы вальмовой крыши, например, примыкание диагональных опор к коньковому брусу или установка стропильных ног на мауэрлат целесообразно вынести в отдельный чертеж и описать их подробнее.

Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)

Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши с эркером

Схема с размерами стропильной системы вальмовой крыши с эркером

Наличие схематического чертежа станет хорошим подспорьем при изготовлении заготовок и последующем монтаже крыши.

Инструменты для строительства вальмовой крыши

Конструкция крыши и способы обустройства узлов определяют набор инструментов, которые следует подготовить до начала работ.

Для работы с деревом пригодится: уровень, ножовка, молоток, рулетка, разметочный шнурок, степлер.

Для работы с металлическими конструкциями понадобятся электродрель, клепальщик, ножницы просечные.

Инструмент и расходные материалы должны быть подготовлены заранее, т.к. сложный монтаж стропильной системы вальмовой крыши предполагает большое число запилов и установки гвоздей.

Чтобы упростить замеры и иметь возможность делать все детали одинакового размера, мастера советуют заменить рулетку замерной рейкой. Измерительную рейку делают из фанеры шириной в 50 мм, на которую наносят основные размеры.

Материал для вальмовой крыши

Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.

Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.

Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.

Опора скользящая для стропил (закрытое скользящее крепление)

Стропильная система вальмовой крыши – технология монтажа

Устройства стропильной системы своими руками пошагово:

1. Подготовка заготовок (стропил)

Это наиболее сложная и трудоемкая часть строительства, т.к. связана с:

• необходимостью обеспечения заданного угла наклона стропильных ног;
• разной длиной нарожников (коротких стропил);
• наличием диагональных стропил (накосных), которым уделяется особое внимание. За счет длины накосные стропила несут большую нагрузку, нежели основные стропила, и поэтому требуют применения более качественного пиломатериала с большим сечением. Кроме того, часто длина диагональных стропил превышает стандартную длину досок.

Чтобы не покупать разный пиломатериал, на практике применяется метод сращивания (спаривания) обрезной доски для получения заданной длины.

Преимущества технологии сращивания стропил:

• получение неразрезных балок заданной длины;
• увеличение прочности диагонального стропила вальмовой крыши за счет удвоенного сечения;
• упрощение расчета и покупки материала (унификация размеров: длина и сечение);
• возможность использования досок, предназначенных для формирования рядовых стропил.

Составные стропила из досок с вкладышами

2. Крепление мауэрлата

Мауэрлат для вальмовой крыши – это деревянный брус большого сечения (100х100 или 100х150 мм) смонтированный по периметру стен. Для мауэрлата используется древесина первого сорта.

Особенность укладки мауэрлата состоит в том, что брус соединяется по длине только внахлест, но не встык, с использованием множества точек соединения с основанием стены. Соединительные узлы дополнительно усиливаются металлическими скобами.

Как соединить мауэрлатные брусья для вальмовой крыши

Поскольку назначение мауэрлата – служить опорой для стропильных ног, он нуждается в защите от влаги. С этой целью между стеной и брусом укладывает гидробарьер (например, используется рубероид).

Примечание. Под мауэрлат в кирпичных домах (или из газобетона, пенобетона, арболита) заливают пояс из железобетона с заранее установленными шпильками для монтажа бруса. Шпилька имеет диаметр 10 мм и более и должна выступать за плоскость мауэрлата на 20-30 мм. Шаг установки шпилек – 1000-1200 мм.

3. Монтаж прогона

Прогон – это балка, устанавливаемая параллельно сторонам мауэрлата. Прогон служит основанием для монтажа дополнительных опор под стропильными ногами. Устройство прогона не является обязательным этапом работ и выполняется только для вальмовых крыш большой площади или имеющих конфигурацию повышенной сложности. Место размещения прогона, показано на схеме.

При этом следует учесть, что точка максимальной нагрузки будет различаться в зависимости от места расположения – на хребте вальмы или на ребре ендовы.

Точки максимальной нагрузки на хребете вальмы и ребре ендовы

4. Установка опорных стоек

Опорная стойка вальмовой крыши Стойки выполняют функцию опоры при установке конькового бруса (оранжевый цвет на картинке).

5. Монтаж коньковой балки

Монтаж конька вальмовой крыши сопровождается точными замерами. Поскольку на конёк будет опираться вся конструкция кровли, правильность его установки проверяется по высоте и по уровню.

6. Крепление стропильных ног

Относительно последовательности работ на этом этапе, мнения мастеров расходятся. Это дает возможность выделить два направления для выполнения работ:

1. монтируются центральные стропила, а затем диагональные. Этот порядок работ проще;
2. монтируются диагональные стропила, а затем остальные.

При монтаже нижнюю часть стропильной ноги упирают на мауэрлат.

Опирание стропил на вальмовой крыше показано на схеме. Первый вариант (с вырезкой) проще, но второй (с опорным брусом) предпочтителен, т.к. в этом случае крепление не ослабляет стропило.

Способы крепления стропил на мауэрлате

Формирование узла на коньковой балке возможно разными способами.

Способы крепления стропил на коньковой балке

Варианты верхнего крепления диагональных стропил показаны на схеме.

Способы верхнего опирания диагональных стропил

Поскольку на диагональные стропила приходиться значительная нагрузка их можно усилить с использованием таких средств как:

• установка стойки. Монтируется на перекрытие вертикально;
• установка подкоса. Монтируется под углом. Угол наклона не имеет определяющего значения. Важна способность подкоса усиливать диагональное стропило;
• шпренгель. По сути, это Т-образная короткая балка, развернутая на 180о. Его используют на длинных пролетах и устанавливают таким образом, чтобы его основание было ориентировано перпендикулярно диагональному стропилу.

Шпренгельная опора вальмовой крыши

7. Монтаж рядовых стропил

Рядовые устанавливаются аналогично монтажу центральных стропил, которые формируют края трапеции. Нижняя их часть опирается и крепится на мауэрлат, а верхняя упирается в коньковую балку. Важно соблюдать одинаковое расстояние между рядовыми стропилами.

8. Установка нарожников (коротких стропил)

Нарожники изготавливают только из цельного пиломатериала. В месте примыкания нарожника к длинному стропилу делают врубки или устанавливают опорные балки. Место установки дополнительно усиливают металлическими элементами.

Раскладка стропил вальмовой крыши и установка нарожников

Нарожники в любом случае устанавливаются после формирования силового каркаса кровли. Их монтажом заканчиваются работы по устройству стропильной системы вальмовой крыши.

Вальмовая крыша своими руками пошагово – видео

В программе показан процесс монтажа стропильной системы двухскатной вальмовой крыши с центральным эркером по короткой стене.

После того, как стропильная система готова можно приступать к монтажу кровельного покрытия, специфика крепления которого определяет необходимость монтажа обрешетки на стропильных ногах.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – длительный процесс, который требует внимание к каждому этапу выполнения работ – от расчета и выбора материала, до установки деталей и усиления узлов крепления. Но, при правильном выполнении всех этапов, результатом станет красивая и надежная крыша для частного дома.

Расчёт вальмовой крыши

Вальмовая крыша имеет одни из самых высоких эксплуатационных характеристик, но и конструкция сложна. Но, благодаря нашему онлайн калькулятору, просчитать нужное количество кровельных материалов, сможет каждый домовладелец. Онлайн калькулятор точно просчитает все параметры вальмовой, четырехскатной крыши. После вычислений, визуализируется чертеж крыши в 2D и так же 3D картина покажет, какой будет Ваша крыша

Как выглядит «вальмовая» крыша: у неё четыре ската – 2 торцовых, в форме треугольников и 2 боковых, в виде трапеции. Скаты расположены к основанию под одинаковым углом. Бока торцов соединяются наклонными ребрами (вальмами, от сюда название), а верх – коньком. По всему периметру укладывают мауэлрат, на него опираются ноги стропил. Данный вид крыши (вальмовая) имеет карнизный свес, конечно, зависит от ваших предпочтений.

Достоинства и недостатки вальмовой крыши

При сложном расчете вальмовой крыши, это один из самых популярных видов конструкций для «своего», частного дома. Ряд достоинств Вальмовой крыши:

• Жесткая конструкция;
• Фронтоны отсутствуют;
• Обтекаемость кровельного покрытия;

Но и недостатки у Вальмовой крыши также есть:

• Сложность расчетов и монтаж крыши;
• Большой отход кровельного материала.

В любом случае, достоинств больше, а наш онлайн калькулятор поможет в расчёте всех деталей.

Специфика работы калькулятора расчета вальмовой крыши

Наш онлайн калькулятор поможет вам сделать быстрый просчет как кровельного материала, так и материалов для всей конструкции крыши, таких как стропил и даже коньков. От Вас лишь требуется ввести данные: размеры дома, высоту и угол ската кровли. Материал для стропил нужно выбирать исходя от нагрузок ветровых и снега Вашего региона, так и от массы самого материала на кровле. При монтаже теплой крыши, расстояние между стропил, должно быть ширине утеплителя, чтоб избавиться от подрезок и не тратить лишний материал.

Обрешётка

• Обрешётка для кровли собирают доской, ширина которой не менее 50мм, и толщина не менее 50 мм.
• Обрешетку для гибкой черепицы собирают с большим шагом, потому что поверх неё будет укладываться фанера сплошным ковром или ОСП.

Важно! Когда выбираете материал для кровли, нужно обращать внимание на влагостойкость и минимальной толщины.

При монтаже «теплых» крыш между кровлей и гидроизоляцией и собирается контробрешетка из бруска, толщина которого 30-50мм.

Высота вальмовой крыши по отношению к дому

Вальмовые конструкции относятся к числу наиболее старинных. Они имеют по два ската разных типов, различающихся между собой по форме. Чтобы конструкция была надежной, нужно правильно произвести расчет вальмовой крыши. Это позволит сделать корректные чертежи и закупить необходимое количество стройматериалов.

Особенности и устройство вальмовой крыши

Перед тем как рассчитать вальмовую крышу, нужно представлять себе, как она устроена. Конструкция основана на системе стропил с двумя типами скатов. Два из них имеют вид треугольников (именно они называются вальмами) и направлены от коньковой части к карнизу. Другая пара скатов имеет большую длину и выполняется в форме трапеций. В конструкции также монтируются окна, обеспечивающие приток воздуха и солнечного света в чердачное помещение. Обычно такой кровлей оборудуют жилые дома. Для пристроек хозяйственного назначения ее, как правило, не используют, что обусловлено достаточно сложным строением.

Снаружи крышу чаще всего покрывают черепицей. Стропила в конструкции опираются на верхнюю обвязку и закрепляются с боков коньковой части. Поскольку самая большая нагрузка ложится на элементы, расположенные по краям, им обеспечивают усиление. При проектировании и подсчете параметров важно правильно выбрать пропорции размеров боковых и треугольных скатов. Они сильно влияют на общий облик здания. Наклон обычно делают идентичным для всех сторон.

Преимущества и недостатки

Здание с такой кровлей притягивает внимание оригинальным обликом. Ее конструктивные характеристики дают возможность обустроить чердачное помещение или мансарду. Кроме того, крыша обладает следующими преимуществами:

• Отличная защита фасадной части от дождя и града. Строение конструкции позволяет сделать крупные свесы.
• Невысокая подверженность искривлениям и иным нарушениям формы за счет жесткости угловых ребер.
• Из-за отсутствия стоячих стенок торцов конструкция слабо сопротивляется воздушным потокам, поэтому меньше вероятность разрушений и деформаций при сильных осадках и ветрах. Ее рекомендуют ставить в районах с ветреной или нестабильной погодой.
• Благодаря большой скатовой площади кровля прогревается равномерно, что хорошо отражается на микроклимате жилища.

Недостаток конструкции – трудоемкость монтажа кровли и обустройства крыши в целом. Это связано с ее достаточно сложным строением. Кроме того, за счет скатовых поверхностей значение площади чердачного помещения становится меньше, что оказывает влияние при создании мансарды.

Калькулятор вычисления площади вальмовой крыши

Расчет вальмовой кровли может быть выполнен с использованием онлайн-программ нахождения площади. Можно подобрать калькулятор, соответствующий выбранной конструкции.

Односкатной

Пользователю потребуется ввести значения в запрашиваемые поля. Нажав кнопку расчета, он получит значение нужного ему параметра.

Двускатной

Чтобы посчитать площадь такой конструкции, нужно знать габариты сторон жилища. Помимо этого, требуется определиться с высотой конструкции и размерами свесов.

Четырехскатной

Перед тем как рассчитать 4 х скатную крышу дома, нужно определиться с размерами скатов. Для треугольных компонентов требуются значения высоты и основания, для трапециевидных – также и верхней стороны. Расчет четырехскатной крыши выполняют, подставляя эти данные в нужные поля. Искомое значение равно сумме площадей всех скатов.

Мансардной

Эта конструкция включает в себя два ската с каждого бока. Они имеют разные углы уклона. Такую крышу можно достроить на готовый дом. В результате образуется добавочное пространство без возведения обычного этажа. Введя данные в поля калькулятора, можно получить значение площади. Материалы для кровли нужно выбирать тщательно: боковые скатовые части отличаются крутизной склонов.

Виды кровельных покрытий

Для такой крыши подходят различные типы черепичных покрытий и шифера. При выборе учитывают бюджет, назначение чердачного помещения и желаемый внешний вид постройки.

Черепица

Для конструкции подойдут разные типы черепицы, имеющие основу из керамики, металла или цемента. Для обустройства мягкой кровли используется битумный материал.

Шифер

В этом случае также подходит широкий спектр разновидностей. Но профнастил из металла будет не лучшим решением, если под конструкцией планируется оборудовать жилое помещение. Хорошо подойдет мягкий еврошифер, пропитанный битумом. Этот материал сохраняет тепло и легок в монтаже.

В категорию Vip покрытий входят камышит и некоторые сорта черепицы (к примеру, из меди или сланца). Они подходят для кровли такой конструкции и хорошо смотрятся на ней, но стоят дороже других вариантов.

Расчет покрытия кровли

Чтобы определить, какое количество материала нужно закупить, требуются данные о площади скатов, габаритах листов и припусках, оставляемых под перекрытия (к примеру, 8 см с одной стороны и 15 с другой). Так можно выяснить реальные полезные размеры одной единицы. Разделив на ее площадь значение таковой всей кровли, получают число листов. Иногда в систему вводят и контробрешетку (для нее используют брусья со стороной сечения 5 см) и мауэрлат (здесь размер будет 0,15 метра). Утепляющий слой должен быть не тоньше 0,1 м, иначе возникнет точка росы, что укорачивает продолжительность эксплуатации конструкции. Гидроизоляционные листы должны иметь нахлест 0,1 м.

Шаг стропил и выбор угла ската крыши

Дистанция между стропилами зависит от того, задумана система холодной или теплой. В первом случае значение параметра делают эквивалентным ширине утепления. Во втором расстояние иногда достигает 0,9 м или больше, а при вычислениях учитываются максимальные встречающиеся в местности нагрузочные усилия.

На значение угла влияют климатические особенности. При слабовыраженном наклоне на поверхности накапливаются снежные массы, но системе не придется переносить значительные ветровые нагрузки. Большое значение дает обратный эффект. Берутся во внимание и характеристики покрытия, его устойчивость к действию осадков и ветра. На кровельной продукции иногда указывают, для какого угла наклона ее оптимально использовать. Значения для двух категорий скатов могут различаться между собой. Крутизна конструкции способствует уменьшению чердачного пространства, так что не стоит делать сильный наклон, если под крышей планируется обустроить жилое помещение.

Высота конька влияет на размеры компонентов конструкции. Высоту H можно узнать, используя формулу: H=b/2*tg A, где b – ширина постройки, а А – угол уклона ската.

Стропильные системы кровли: расчёт и схемы вальмовой крыши

Вальмовые крыши обладают многими достоинствами. Они красивы, надёжны при любых погодных нагрузках, четырёхсторонняя конструкция позволяет эффективно утеплить дом со стороны кровли. Некоторую сложность представляет устройство стропильной системы. С её схемами и расчётами мы разберёмся в этой статье.

Вальмовые крыши, называемые иногда голландскими и датскими, отличает добротность, надёжность и эффектный европейский дизайн. Стропильная основа таких крыш состоит из многих основных и усиливающих элементов, требующих прорисовок или трёхмерных чертежей, точных расчётов и исполнения.

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.

Схема и основные элементы

Для выполнения расчёта стропильной системы нужно ознакомиться с её базовой схемой, основными и вспомогательными элементами.

Основные элементы стропильной системы

К основным элементам относятся (см. рис. ниже):

1. Мауэрлат. Представляет собой брус, зафиксированный по периметру наружных стен с отступом от внешнего края. Крепится к стене. Мауэрлат рассредотачивает нагрузку от давления стропил, связывает стропильную систему со стенами дома, является основой кровли.
2. Конёк. Верхняя перекладина для скрепления стропил скатов крыши. Высота расположения конька находится в зависимости от угла наклона скатов. Придаёт системе жёсткость и прочность.
3. Центральные стропила скатов. Осуществляют опору концов конька на боковые стороны мауэрлата. Таких элементов в системе 4 шт. — по 2 шт. на каждом скате.
4. Центральные стропила вальм. Осуществляют опору концов конька на торцевые стороны мауэрлата. Таких элементов в системе 2 шт. — по 1 шт. на каждой вальме.
5. Накосные ноги (диагональные, угловые стропила). Соединяют углы мауэрлата с торцами конька. Являются частью несущей конструкции. В стропильной системе их 4 шт.
6. Промежуточные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам ската между ними с одинаковым шагом, опираясь на боковую часть мауэрлата и брус конька. Если длина конька незначительна — могут не применяться.
7. Укороченные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам скатов и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Опираются на боковую часть мауэрлата и накосные ноги. Количество элементов зависит от шага монтажа.
8. Укороченные стропила вальм или нарожники. Устанавливаются параллельно центральным стропилам вальм и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Опираются на торцевую часть мауэрлата и накосные ноги. Количество элементов зависит от шага монтажа.

Схема и основные элементы стропильной системы

Подробнее о креплении стропил к мауэрлату вы можете прочитать в нашей статье.

Элементы усиления вальмовой стропильной системы

Вышеперечисленные элементы являются базовыми, основными. Прочие элементы предназначены для усиления основных и применяются в ответственных постройках, например, для жилых домов:

1. Вертикальные стойки для подпора конькового бруса. Опираются на ригели (см. ниже), уложенные параллельно торцу дома или лежень, расположенный по продольной оси строения (если под ним — капитальная стена).
2. Ригели или затяжки. Связывают попарно стропильные ноги скатов. Служат опорой стойкам и диагональным подкосам (см. ниже). Могут служить балками перекрытия, если они встроены в мауэрлат или установлены непосредственно в продольные стены дома. Если затяжки расположить ближе к коньку, они станут основой потолка чердачного помещения.
3. Диагональные подкосы (раскосы). Применяют для увеличения жёсткости системы, если длина стропил более 4,5 м. Применение подкосов позволяет снизить сечение стропил, которые они усиливают.
4. Шпренгель. Балка, устанавливаемая в углах мауэрлата. Служит для монтажа стойки, подпирающей и усиливающей накосную ногу.
5. Ветровая балка. Служит для сопротивления деформации стропильных ног при порывистых, сильных ветрах. Крепится на стропила скатов изнутри, наискосок, с одной или обеих сторон — зависит от ветровой нагрузки в районе строительства.
6. Кобылка. Элемент меньшего сечения, чем сами стропила. Удлиняет ногу стропил для организации свеса кровли в случае, когда единый элемент не получается из-за ограниченной длины пиломатериала или из соображений экономии.

Элементы усиления

Расчёт стропильной системы

Расчёт системы включает выбор угла наклона скатов и вальм и расчёт длин основных и вспомогательных её элементов.

Выбор угла наклона продольных и торцевых скатов

Выбор угла скатов и вальм колеблется в пределах 25–45° и зависит от желания иметь чердачное помещение, принятого кровельного материала, оценки статических (вес кровли) и динамических (ветровых, снеговых) нагрузок.

В шатровых крышах угол наклона вальм и скатов одинаковый. В вальмовых крышах также зачастую принимают одинаковые углы с точки зрения эстетики, но они могут отличаться, если именно такой является задумка архитектора.

Рекомендации по применению кровельных материалов

Для лучшего понимания алгоритма расчёта рассмотрим в качестве примера вальмовую крышу дома со сторонами 8 и 12 м, и высотой расположения конька — 2,5 м. Угол наклона скатов примем в 35°, а угол наклона вальм — 45°.

Расчёт основных стропильных элементов

Классическая вальмовая крыша представляет собой два ската в форме трапеций, соединённых в коньке, и две вальмы — торцевых ската в форме треугольников.

Для начала нужно вспомнить некоторые формулы из школьной программы алгебры. Это отношение длин сторон прямоугольного треугольника, выраженное через тригонометрическую функцию угла и теорема Пифагора.

Тригонометрические функции острого угла прямоугольного треугольника

Теорема Пифагора

Изобразим каркас стропильной системы в аксонометрическом виде:

Выполним расчёт основных элементов стропильной системы.

1. Рассчитаем длину центрального стропила вальм CD, которое является высотой равнобедренного треугольника (вальмы) и гипотенузой прямоугольного треугольника, высота которого равна высоте конька (CE = 2,5 м). Угол наклона вальмы α = 45°. Sin 45° = 0,71 (по таблице Брадиса).

Угол наклона крыши	tg α	sin α
5°	0,09	0,09
10°	0,18	0,17
15°	0,27	0,26
20°	0,36	0,34
25°	0,47	0,42
30°	0,58	0,50
35°	0,70	0,57
40°	0,84	0,64
45°	1,00	0,71
50°	1,19	0,77
55°	1,43	0,82
60°	1,73	0,87

Согласно тригонометрическому соотношению:

• СD = CE / sin α = 2,5 / 0,71 = 3,52 м

2. Определим длину конька K. Для этого из предыдущего треугольника найдём длину основания ED, воспользовавшись теоремой Пифагора:

Длина дома: BL = 12 м.

• CF = 12 – 2,478 х 2 = 7,044 м

3. Длина угловых стропил CA также может быть получена из теоремы Пифагора для треугольника ACD. Половина ширины дома AD = 8 / 2 = 4 м, CD = 3,52 м:

4. Длина центральных стропил ската GF — гипотенуза треугольника, катетами которого являются высота конька H (CE) и половина ширины дома AD:

Промежуточные стропила скатов имеют ту же длину. Их количество зависит от шага и сечения брусьев и определяется по расчёту совокупной нагрузки, в том числе погодной.

Данные таблицы соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см	Длина стропил, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—
175	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х200	100х250
140	75х125	75х125	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
110	75х150	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
90	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
60	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200

Сравним максимальное, среднее и минимальное сечение бруса при длине 4,717 м (смотрим значения для 5,0 м).

При сечении 100х250 мм шаг составит 215 см. При длине конька 7,044 м число промежуточных стропил составит: 7,044 / 2,15 = 3,28 отрезков. Округляем в большую сторону — до 4. Число промежуточных стропил одного ската — 3 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

• 0,1 · 0,25 · 4,717 · 3 · 2 = 0,708 м 3

При сечении 75х200 мм шаг составит 140 см. При длине конька 7,044 м, число промежуточных стропил составит: 7,044 / 1,4 = 5,03 отрезков. Число промежуточных стропил одного ската — 4 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

• 0,075 · 0,2 · 4,717 · 4 · 2 = 0,566 м 3

При сечении 50х175 мм шаг составит 60 см. При длине конька 7,044 м число промежуточных стропил составит: 7,044 / 0,6 = 11,74 отрезков. Округляем в большую сторону — до 12. Число промежуточных стропил одного ската — 11 шт.

Объём пиломатериалов на оба ската:

• 0,05 · 0,175 · 4,717 · 11 · 2 = 0,908 м 3

Следовательно, для нашей геометрии оптимальным с точки зрения экономики вариантом будет сечение 75х200 мм при шаге 1,4 м.

5. Для расчёта длин укороченных стропил ската MN опять придётся вспомнить школьную программу, а именно правило подобия треугольников.

Подобие треугольников по трём сторонам

Большой треугольник, который нам нужно усилить укороченными стропилами, имеет известные размеры: GF = 4,717 м, ED = 2,478 м.

Если укороченные стропила будут установлены с тем же шагом, что и промежуточные, их количество составит в каждом углу по 1 шт.:

• 2,478 м / 1,4 м = 1,77 шт.

То есть образуется два отрезка с одним укороченным стропилом в середине. Маленький треугольник будет иметь катет, в 2 раза меньше ED:

• BN = 2,478 / 2 = 1,239 м

Составляем пропорцию подобных треугольников:

Исходя из этого соотношения:

При такой высоте сечение стропила принимаем по таблице — 75х125 мм. Общее количество укороченных стропил обоих скатов — 4 шт.

6. Определение длины укороченных стропил вальм (нарожников) выполняется так же из соотношения подобных треугольников. Так как длина центральных стропил вальм СD = 3,52 м, шаг между укороченными стропилами может быть больше. При AD = 4 м укороченных стропил с шагом в 2 м будет по одной с каждой стороны центрального стропила вальм:

• (2 · 3,52) / 4 = 1,76 м

При такой высоте сечение стропила принимаем 75х125 мм. Общее количество укороченных стропил обоих вальм — 4 шт.

Внимание! В наших расчётах мы не учитывали свес.

Расчёт площади кровельного покрытия

Этот расчёт сводится к определению площадей трапеции (ската) и треугольника (вальмы).

Площадь трапеции и треугольника

Выполним расчёт для нашего примера.

1. Площадь одной вальмы при CD = 3,52 м и AB = 8,0 м, с учётом свеса 0,5 м:

• S = ((3,52 + 0,5) · (8 + 2 · 0,5)) / 2 = 18,09 м 2

2. Площадь одного ската при BL = 12 м, CF = 7,044 м, ED = 2,478 м, с учетом свесов:

• S = (2,478 + 0,5) · ((12,0 + 2 · 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 м 2

Суммарная площадь кровельного покрытия:

• S_Σ = (18,09 + 29,85) · 2 = 95,88 м 2

Совет! При покупке материала учитывайте раскрой и неизбежные потери. Материал, производимый элементами большой площади, для вальмовых крыш не самый оптимальный вариант.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Калькулятор вальмовой крыши

• 01. Конфигурация кровли
• 02. Выбор профиля и размера листов
• 03. Ваш итоговый расчет кровли

• Скачать расчет в формате PDF
• Отправить расчет менеджеру

Четырехскатная крыша бывает двух видов: шатровая, используемая для перекрытий строений, имеющих круглую форму, и вальмовая – для зданий с прямоугольным основанием. Отличия в конструкции шатровой и вальмовой крыши заключаются в том, что в шатровой кровле все скаты треугольной формы берут свое начало из одной точки, расположенной в центре квадрата. А вальмовая крыша – это конструкция из двух торцевых скатов (вальмов) треугольной формы, располагаемых от конька к карнизу, и двух скатов в форме трапеции. Расчет вальмовой крыши исключительно сложен из-за конструкции ее стропильной системы.

Работа с калькулятором

Для того, чтобы с помощью калькулятора рассчитать стоимость материалов, необходимых для сооружения крыши, нужно выполнить замеры с целью определения ширины и длины каждого из скатов крыши и ширины конька. Полученные результаты необходимо внести в соответствующие графы калькулятора, после чего выполнить следующие действия:

• выбрать тип кровельного материала (фальцевую кровлю, профнастил или металлочерепицу) с указанием данных по скату и коньку;

• уточнить – предполагается ли утепление крыши;

• согласиться или отказаться от расчета софита;

Программа калькулятора позволяет воспользоваться переключателями, чтобы изменять длину листов для каждого ската, выбирая профили с учетом ширины и запретных длин.

Возможности калькулятора

Наш калькулятор поможет рассчитать площадь вальмовой кровли и определить значения следующих параметров:

• площадь листов кровли (полную и полезную);

• количество листов выбранного кровельного материала;

• нужное количество доборных элементов;

• число саморезов и комплектующих;

• требуемое количество утеплителя.

Применение калькулятора для расчета крыши помогает определить стоимость материалов, необходимых для ее создания, при условии их приобретения в Grand Line. Однако он не предназначен для пересчета тех параметров, которые задаются пользователем:

• угла наклона скатов;

• требуемого объема древесины для изготовления стропил и обрешетки;

Выбор кровельного материала

При выборе кровельного материала одновременно следует учитывать и такие параметры, как прочность, долговечность, отсутствие коррозионной составляющей. По мнению профессионалов, наилучшими показателями по этим параметрам обладают фальцевая кровля, профнастил и металлочерепица.

Любой вопрос по применению калькулятора для расчета параметров вальмовой крыши можно задать нашему консультанту по телефону. Опытный специалист всегда на связи и сможет дать ответ на любой технический вопрос, касающийся использования калькулятора и покупки кровельных материалов.

Произведите замер и внесите данные. Если конструкция кровли сложная, то ее разбивают на отдельные плоскости и замеряют все расстояния для раскроя материала и геометрического построения. При расчете особое внимание следует уделить не площади крыши, а размеру каждого ската.

Высота вальмовой крыши по отношению к дому

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

Статья расскажет о том, как выглядит и из чего состоит вальмовая кровля . Вы узнаете о преимуществах и недостатках этого вида стропильной системы и об особенностях монтажа. В статье приведено пошаговое руководство для создания вальмовой стропильной системы своими руками.

Вальмовая крыша или, другими словами, четырехскатная стропильная система — популярное и хорошо изученное решение для крыши, которое позволяет возводить чердачные кровли большой площади. Особенностью конструкции является дополнительный скат, заменяющий фронтон. Этот скат имеет треугольную форму и называется вальмой. Частный случай такого ската — полувальма, когда скат не доходит до границы армопояса.

Внедрение дополнительного ската (вальмы) в конструкцию двускатной крыши даёт следующие преимущества перед традиционной компоновкой:

1. Распределение нагрузки на все четыре стены. Двускатная кровля опирается только на две. Это актуально в зданиях старой постройки, стены которых возведены в условиях вынужденной экономии (из мергеля, самана, кирпича на глиняном растворе).

2. Отсутствие фронтона даёт уменьшение ветровой нагрузки (парусности) на стропильную систему. Это жизненно важное свойство в ветреных районах и для домов, стоящих на отшибе. Участок кровли вместо фронтона не даёт существенной нагрузки на фундамент. При этом его возведение быстрее и дешевле.

3. Лучший доступ солнечного света. Конёк меньшей длины — меньшая тень «паруса» всей крыши. Это полезно для смежной застройки и частного сектора.

На фоне явных преимуществ вальмовая кровля имеет некоторые недостатки:

1. Неэффективное использование чердачного пространства в домах с отношением стен не более 3:1 (одна стена не более чем в три раза длиннее другой). На многоэтажных домах это незаметно из-за значительной длины здания.

2. Более сложная конструкция. Это двойное свойство, т. к. сложность стропильной системы подразумевает больше элементов, что делает её технически более совершенной — прочной и жёсткой.

3. Больший расход кровельного материала — оборотная сторона экономии на фронтоне.

По составу и качеству материала многоскатная кровля не отличается от прочих вариантов. На сегодняшний день актуальны следующие размеры сечений элементов вальмовой стропильной системы*:

1. Мауэрлат. Доска толщиной от 60 до 100 мм и шириной от 150 до 250 мм. Брус — от 100х100 до 200х200 мм.

2. Центральная стойка (бабка). Доска толщиной от 60& до 100 мм и шириной от 150 до 200 мм. Брус — от 100х100 до 150х150 мм.

3. Стропила, конёк, рёбра, стойки, подстропильные затяжки — доска толщиной от 50 до 75 мм, шириной от 100 до 180 мм.

4. Рекомендуется применять поддерживающие и усиливающие металлические изделия — скобы, пластины, тяги, анкеры, турбовинты, самодельные или штампованные заводские посадочные детали. Толщина металла — от 2,5 мм.

* Термины и специфические названия элементов вы можете найти в предыдущей статье.

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.

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.

* Центральная рама — условное название (ряда) стоек, конькового прогона и лежня, связанных между собой дополнительными тягами и откосами.

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.

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.

Заключение

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.

Виталий Долбинов, рмнт.ру

http :// www . rmnt . ru / — сайт RMNT . ru

Расчёт кровли: как посчитать угол наклона крыши, длину стропил и площадь кровельного материала

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

• градусы;
• соотношение сторон;
• проценты.

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

• 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Пример

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Для нашего примера:

• sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
• tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)

Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.

Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.

Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):

• S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м2

Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, Hс = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:

• Lк = W — 2 · MN = 9 м

Вычисляем площадь с учётом свесов:

• S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м2

Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:

• SΣ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м2

Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала

Неэксплуатируемая крыша может иметь минимальный угол наклона 2–7°, что обеспечивает невосприимчивость к ветровым нагрузкам. Для нормального схода снега угол лучше увеличить до 10°. Такие кровли распространены при строительстве хозяйственных построек, гаражей.

Если подкрышное пространство предполагается использовать в качестве чердака или мансарды , наклон одно- или двускатной крыши должен быть достаточно большим, иначе человек не сможет выпрямиться, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому целесообразно применить в таком случае ломаную крышу, например, мансардного типа. Минимальная высота потолков в таком помещении должна быть не менее 2,0 м, но желательно для комфортного пребывания — 2,5 м.

Принимая тот или иной материал в качестве кровельного, необходимо учитывать требования по минимальному и максимальному уклону. В противном случае, возможны проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.

Полученные в нашем примере углы наклона находятся в диапазоне 32–56°, что соответствует шиферной кровле, но не исключает и некоторые другие материалы.

Определение динамических нагрузок в зависимости от угла наклона

Конструкция дома должна выдерживать статические и динамические нагрузки от крыши. Статические нагрузки — это вес стропильной системы и кровельных материалов, а также оборудования подкрышного пространства. Это постоянная величина.

Динамические нагрузки — величины переменные, зависящие от климата и времени года. Чтобы верно рассчитать нагрузки с учётом их возможной сочетаемости (одновременности), рекомендуем изучить СП 20.13330.2011 (разделы 10, 11 и Приложение Ж). В полном объёме этот расчёт с учётом всех возможных при конкретном строительстве факторах в этой статье не может быть изложен.

Ветровая нагрузка вычисляется с учётом районирования, а также особенностей расположения (подветренная, наветренная сторона) и угла наклона крыши, высоты здания. Основу расчёта составляет ветровое давление, средние значения которого зависит от региона строящегося дома. Остальные данные нужны для определения коэффициентов, корректирующих относительно постоянную для климатического района величину. Чем больше угол наклона, тем более серьёзные ветровые нагрузки испытывает крыша.

Снеговая нагрузка, в отличие от ветровой, связана с углом наклона крыши противоположным образом: чем меньше угол, тем больше снега задерживается на кровле, тем ниже вероятность схождения снежного покрова без применения дополнительных средств , и тем большие нагрузки испытывает конструкция.

Подходите к вопросу определения нагрузок серьёзно. Расчёт сечений, конструкции, а значит, надёжности и стоимости стропильной системы зависит от полученных значений. Если вы не уверены в своих силах, лучше заказать расчёт нагрузок у специалистов.

Вальмовая крыша: расчет, стропильная система, сложные узлы

Инженер технического отдела

Специалист по кровельным и гидроизоляционным технологиям

Иногда само название типа крыши подсказывает нам как она будет выглядеть. Легко представить себе односкатную крышу, двускатную и даже коническую, но перед словом «вальмовая» наша фантазия бессильна.

Что же это за крыша?

Вальмовой называют четырехскатную крышу, у которой одна пара скатов имеет форму трапеции, а другая – треугольника. Эти треугольные скаты и называются вальмами. Слово «вальма» немецкого происхождения и обозначает оно – довольно неожиданно! — стог сена. Вроде бы ничего общего с крышей, но если вспомнить, что для этих земель традиционным кровельным материалом являлась солома, все становится на свои места! Укрытая соломой вальмовая крыша действительно похожа на аккуратный стог.

Треугольные скаты могут занимать либо все пространство от конька до карниза, либо только его часть. В последнем случае крыша будет называться полувальмовой. Такие крыши условно делятся на голландские и датские, в зависимости от того, где расположены вальмы – выше фронтона или ниже.

Вальмовая крыша на доме с эркером

Очень эффектно выглядят вальмовые крыши на домах с эркерами. Под эркером понимается некое дополнительное пространство, выходящее за пределы плоскости фасада. Такая пристройка может иметь многогранную или полукруглую форму, занимать один или несколько этажей, прятаться под общей крышей здания, а может иметь и собственную кровлю. Крытый балкон для летнего завтрака, кокетливая башенка или же часть многоугольной комнаты – какой бы вариант вы не выбрали, эркер сделает дом более живым и нарядным.

Плюсы вальмовой крыши

• Конструкция крыши устойчива к сильным ветрам;
• Потери тепла через скаты намного меньше, чем через фронтоны;
• Крыша выглядит эффектнее по сравнению с обычной двускатной;
• Площадь затенения от здания с вальмовой крышей ниже, чем от классического домика с двускатной кровлей. Это может повлиять на урожайность огорода и отношения с соседями!

… и минусы!

• На стены и фундамент дома ложится вес всех четырех скатов, что обязательно должно учитываться на стадии проектирования;
• Рассчитывать и возводить вальмовую крышу сложнее, чем обычную двускатную;
• Отсутствие вертикальных плоскостей делает невозможным установку обычных окон в торцах. Для организации естественного освещения в подкровельном помещении придется использовать более сложные варианты.

Расчет вальмовой крыши

Основной параметр, на котором базируются все расчеты – это уклон кровли. Его следует выбирать, исходя из значений ветровой и снеговой нагрузок, свойственных региону строительства. Чем меньше уклон крыши, тем более она устойчива к порывам ветрам, но при этом более уязвима для сильных снегопадов. Снег с малоуклонной крыши скатывается менее охотно, что приводит к разного рода неприятностям, от внезапного и травмоопасного схода большого объема снега, до протечек, связанных с его таянием.

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона кровли

При выборе уклона также следует учесть свойства выбранного кровельного материала. Для каждого покрытия существует свой диапазон применимости, в рамках которого кровельный материал безупречно справляется со своими функциями.

Кроме того, важно знать, будет ли помещение под крышей жилым и отапливаемым, или же нет. Несмотря на то, что вальмовая крыша – не самый лучший вариант для организации мансарды, при желании под ней все-таки можно уместить небольшое жилое помещение.

Зная длину и ширину здания и определившись с требуемым уклоном, по законам геометрии легко рассчитать высоту кровли, а также площади всех четырех скатов.

Суммировав площади скатов, можно оценить количество кровельного материала. При покупке нужно умножить расчетное количество на поправочный коэффициент, равный примерно 1,1-1,3 (в зависимости от типа покрытия). Он учитывает неизбежные потери материала при раскрое.

Как устроена стропильная система вальмовой крыши?

Стропильная система вальмовой крыши

Основными элементами стропильной системы для вальмовой крыши являются:

• Коньковый брус.
• Диагональные стропила. Они связывают углы крыши с концами конькового бруса.
• Центральные стропила. Для классической вальмовой крыши их всего шесть. Они идут от крайних точек конька вдоль плоскости каждого ската. На каждом трапециевидном скате этих элементов будет по две штуки, на треугольных скатах – по одному.
• Рядовые стропила. Располагаются между центральными стропилами трапециевидных скатов. Они могут быть висячими или наслонными, это зависит от длины стен и наличия внутренних опор.
• Нарожники. Конструкционные элементы, создающие плоскость вальмы и углы трапециевидных скатов.

Этапы монтажа вальмовой крыши

• Укладка мауэрлата – бруса, распределяющего и передающего всю массу крыши несущим элементам. Чем сложнее и тяжелее кровля – тем больше должно быть сечение мауэрлата. Далее на его поверхности размечаются места фиксации стропил;
• Укладка балок перекрытия и временного настила из досок, для удобной и безопасной работы;
• Установка вертикальных стоек – опоры для конькового бруса;
• Фиксация конькового бруса, закрепление на нем центральных стропил;
• Фиксация рядовых стропил фронтальных скатов;
• Установка диагональных стропил;
• Закрепление на диагональных стропилах нарожников – коротких стропил, формирующих плоскости треугольных скатов;
• Монтаж разнообразных поддерживающих элементов конструкции;
• Продление стропил специальными «кобылками» ниже плоскости перекрытия, чтобы сформировать карнизный свес.

На этом этапе монтаж стропильной системы завершен, можно приступать к укладке кровельного «пирога». Его состав и порядок укладки неизменен для любых кровель, кроме инверсионных:

• под стропилами со стороны внутреннего помещения фиксируют полотнище пароизоляционного слоя, выполняют внутреннюю подшивку;
• между стропилами располагают плиты утеплителя (Кроме этого существуют варианты укладки теплоизоляционного материала под и над стропилами);
• далее укладывают водоизоляционный слой;
• приступают к монтажу контробрешетки и обрешетки;
• …и, наконец, укладывают финишное покрытие.

Сложные узлы вальмовой крыши

Особое внимание при возведении стропильной системы для вальмовой крыши стоит уделить фиксации стропил к мауэрлату и коньковому брусу. От надежности сопряжения этих элементов зависит устойчивость всей кровельной конструкции, а значит, в конечном итоге, безопасность людей.

Узлы крепления стропильной системы

На этапе укладки кровельного «пирога» самым сложным и потенциально проблемным видом работ является, безусловно, оформление различных примыканий и проходок через кровлю.

Вальмовая крыша – эффектная и надежная конструкция с множеством достоинств, которые могут быть сведены «на нет» выбором некачественных материалов, а также ошибками проектирования и монтажа. Выбирайте лучшее, доверяйте расчет и монтаж своей крыши профессионалам – и она будет радовать вас долгие годы!

Вальмовая крыша: ТОП-30 вопросов-ответов

Вальмовая крыша относится к четырехскатным кровлям с двумя скатами в форме трапеций и двумя треугольными. Благодаря сложной форме она отлично справляется с прямым предназначением и придает строению оригинальный внешний вид.

Особенности, преимущества и недостатки вальмовой крыши

Вальмовая кровля отличается от аналогов отсутствием вертикальных фронтонов. Место вертикальных стенок занято расположенными в концах треугольника скатами.

Благодаря этой особенности крыша теряет в реальном и визуальном объеме. В то же время, конструкция успешно противостоит негативным факторам окружающей среды, защищает здание от ветра и осадков независимо от их направления.

Виды вальмовых крыш

В зависимости от формы основания, четырехскатная крыша может быть прямоугольной и квадратной. Кроме того, она различается видами и конструкциями.

Полувальмовая крыша

В этом виде кровли часть треугольных скатов объединена с фронтонами. Чердачное помещение освещается с помощью вертикальных мансардных окон. Исходя из конструктивных особенностей, полувальмовая крыша может быть голландская и датская.

Шатровая

Здесь отсутствует конек опорной балки. В результате диагональные ребра, к которым крепятся стропила, сводятся в одну точку.

Шатровая кровля преобладает на зданиях с квадратной коробкой. Скатная крыша беседки придает конструкции уют. При создании кровли этого типа усложняется создание конькового сочленения.

Классическая

Классические 4-х скатные крыши имеют широкую сферу применения. Помимо жилых зданий такой кровлей можно идеально защитить гараж и другие хозяйственные постройки, где проникновение влаги крайне нежелательно.

Здесь диагональные ребра упираются в опорную коньковую балку, а свесы имеют одинаковую высоту. Для фронтонов классической вальмовой крыши характерна форма треугольника, а скаты соответствуют трапеции.

Всем видам 4-х скатной крыши присущи следующие достоинства:

• Благодаря соединенным у опорной балки конька угловым ребрам, жесткая конструкция надежно противостоит деформации.
• Четыре ската обеспечивают быстрое освобождение от осадков и препятствуют образованию снеговой шапки.
• Наклонные поверхности позволяют противостоять мощным ветрам независимо от направления.
• Свесы, которыми оканчиваются скаты кровли, оберегают стены здания от атмосферных осадков по всему периметру.
• Карнизные свесы меньше подвержены разрушению.

Крыша конверт придает дому неповторимый шарм, визуально уменьшает его и делает более уютным.

Из недостатков вальмовой кровли следует отметить:

• высокую стоимость. По сравнению с двускатными крышами более сложна в монтаже, что увеличивает стоимость примерно на треть;
• повышенный расход кровельных материалов. Что обосновано скошенными краями и соответствующим увеличением обрезков;
• уменьшение полезного пространства. Наклонные поверхности препятствую организации полноценного чердака или мансарды.
• проблемы с окнами. Устанавливаемые на вальмовую крышу мансардные окна нуждаются в тщательной герметизации соединения рам с кровлей. Во избежание залива мансарды, в дождливую погоду окна должны находиться в закрытом состоянии.

Как правильно рассчитать углы наклона вальмовой крыши

При расчете углов наклона кровли вальмового типа учитывается ряд внешних и внутренних факторов, оказывающих нагрузку на конструкцию:

• ветер. С увеличением ветровой нагрузки пологость ската возрастает, а для диагональных стропил подбирается материал с большим сечением;
• осадки. Если в регионе наблюдается большое количество осадков, более крутые скаты обеспечивают скорейшее освобождение от снега и препятствует скоплению влаги;
• кровельный материал. Для каждого вида требуется индивидуальная обрешетка, которая оказывает на стропильную систему определенное давление;
• утепление. Шаг стропил напрямую связан с шириной теплоизоляционного слоя, а также с сортом и сечением древесины (Таб. №1).

Для расчета угла наклона в зависимости от вида кровельного материала используется таблица №2.

После определения с углом ската высчитывается заложение стропил.

Рассчитываем площадь крыши

Для того, чтобы рассчитать вальмовую крышу, необходимо вычислить ее площадь. От площади зависит расход кровельных материалов. В процессе расчета кровля разбивается на простые геометрические фигуры. Итоговый результат получается при суммировании площади каждой из них (Таб. №3).

Какое дерево лучше использовать для установки крыши

При возведении кровли львиная доля затрат приходится на древесину, от выбора которой зависит надежность и долговечность конструкции. Для несущего каркаса чаще других используются древесина хвойных пород (сосна, ель, лиственница). Наряду с легкостью и прочностью она легко поддается обработке и не отличается высокой ценой.

Используемая древесина подразделяется на пять сортов (0–4). В отборном хвойном лесе сучки, пятна, трещины и признаки плесени практически отсутствуют. Каждый из этих пороков отрицательно сказывается на прочности и ресурсе. Для несущей конструкции применяется древесина 1-го сорта. Для стоек и стропильных ног может использоваться второй сорт. При изготовлении элементов, не несущих важные функции допустима древесина 3-го сорта.

Помимо цельного дерева, при возведении деревянных конструкций может использоваться клееный брус. При относительно высокой цене он отличается прочностью и стойкостью к деформации. По прочностным показателям клееный брус 3-го сорта соответствует цельной древесине 1-го сорта.

Порядок монтажа вальмовой крыши

Монтаж вальмовой крыши начинается с подготовки стропил. Трудоемкость процесса обоснована:

• приданием стропильным ногам заданного угла наклона;
• нарожниками различной длины;
• диагональными (накосными) стропилами, подвергающимися значительной нагрузке и к которым выдвигаются повышенные требования.

Укладка и крепление мауэрлата

В качестве мауэрлата четырехскатной кровли используется брус из древесины 1-го сорта с сечением не менее 100Х100 мм. Этот элемент монтируется по периметру стен. Отдельные части мауэрлата соединяются внахлест, а для крепления к стенам используется множество точек (предварительно установленных шпилек). Конструкция усиливается при помощи металлических скоб.

Для обеспечения гидроизоляции опорного бруса между ним и стеной укладывается рубероид.

Монтаж прогона

Прогон представляет балку, монтируемую параллельно мауэрлату. Он обеспечивает опору стропильным ногам. Как правило, монтаж прогонов характерен для сложных вальмовых кровель со значительной площадью.

Шатровые вальмовые крыши не нуждаются в прогонах, а место примыкания диагональных стропил представлено сложным узлом.

Стойки и подкосы

С помощью стоек обеспечивается опора конькового бруса.

Монтаж конька

На конек оказывается давление всей кровли. При монтаже этого элемента необходимо выдерживать точные размеры, которые проверяются по высоте и с помощью уровня.

Диагональные стропила

Диагональные стропила могут устанавливаться до и после центральных. Нижние части стропильных ног упираются в мауэрлат. Для крепления может использоваться вырезка или опорный брус.

Рядовые или центральные стропила

Установка рядовых стропил сходна с монтажом центральных, которые своим расположением образуют край трапеции. Для опоры и крепления их нижней части используется мауэрлат. Верхние концы сходятся на коньковой балке. При монтаже рядовых стропил особое внимание уделяется одинаковому расстоянию между ними.

Нарожники

Монтаж нарожников завершает формирование стропильной системы вальмовой крыши. Для их изготовления применяются исключительно цельные пиломатериалы. Для их соединения с длинным стропилом используются врубки или опорная балка. Конструкция усиливается с помощью металлических элементов (уголков).

Выбор изоляционных пленок и утеплителя

Практически любая крыша, включая вальмовую нуждается в качественной гидро- и пароизоляции. Кроме этого, в изоляционный пирог кровли также включается утеплитель.

Пароизоляция

Пароизоляция кровли предназначена для защиты утеплителя от вредоносного влияния испаряемой воды. Благодаря ей исключается образование конденсата и переувлажнение теплоизоляционного слоя.

В качестве современных материалов для пароизоляции применяются полипропиленовая пленка, пленка с алюминиевой фольгой мембраны с различной паропроницаемостью.

К числу наиболее популярных производителей подобных материалов относятся компании Tyvek, Juta, Folder, Delta и др. помимо защиты от пара продукция этих фирм препятствует проникновению влаги и предупреждает тепловые потери.

Гидроизоляция

Гидроизоляция защищает строение от негативного влияния осадков. Качественные материалы не допускают проникновения влаги, даже при значительных перепадах температуры. Гидроизоляция не допускает сырости стен и образования плесени. Сегодня ранее широко используемые пергамин и рубероид вытесняются полимерными материалами.

Наибольшее распространение получили гидроизоляционные материалы Tyvek, Изоспан, Delta, Fakro и др.

Утеплитель

Среди современных теплоизоляционных материалов для крыш наибольшее распространение получил пенопласт или его жидкий эквивалент – пеноизол, а также минеральная вата.

Первый выигрывает в ценовом плане и доступности. В то время как экологически чистая минвата гарантированно сохраняет тепло, обеспечивает циркуляцию воздуха и позволяет утеплять наиболее труднодоступные места.

На какие сооружения рекомендуется вальмовая крыша

Вальмовые крыши актуальны как для одноэтажных строений, так и для высотных зданий.

Многоскатная кровля эффективно оберегает от непогоды хозяйственные и бытовые постройки (гаражи, сараи, беседки и пр.), придает индивидуальность частным домам, вносит неповторимость в архитектуру городов и частных секторов.

Благодаря конструктивным особенностям, а также возможности оборудования естественного освещения подкровельного пространства, вальмовая крыша стала синонимом мансардной.

Как сделать мансардный этаж под вальмовой крышей

Оснащая дом многоскатной крышей, и планируя создать мансардный этаж, необходимо учесть следующие нюансы:

• Наклонные поверхности кровли урезают полезную площадь.
• Достаточная освещенность зависит от оптимального расположения окон.
• Рамы мансардных окон должны обладать повышенной герметичностью.
• При вертикальном расположении мансардных окон крышу нужно оборудовать соответствующими фронтонами.
• Оборудование жилого помещения нуждается в повышенной теплоизоляции.

Выбор кровельного материала

Каждому кровельному материалу присущи свои особенности, которые могут негативно отразиться как на комфорте жильцов, так и на строении. Поэтому к его выбору необходимо подходить с особой тщательностью.

Металлочерепица

Представлена оцинкованными стальными листами, имеющими профиль традиционной черепицы. Для повышения стойкости к негативным факторам окружающей среды и продления срока службы защищена полимерным покрытием.

Металлочерепица отличается легкостью (1 м²/3–5 кг) и простотой монтажа. Выпускается в широкой цветовой гамме.

Недостатки: шумовые эффекты при дожде.

Мягкая кровля

Мягкая кровля в основании покрытия заложен стеклохолст, покрытый слоем битума. Благодаря гибкости легко укладывается на неровные поверхности. Исключает проникновение влаги, обеспечивает хорошую шумоизоляцию.

Недостатки: при монтаже нуждается в дополнительной подкладке.

Композитная черепица

Материал с многослойной структурой, объединяющий достоинства керамо- и металлочерепицы. Не создает затруднений при монтаже. Обеспечивает хорошую тепло- и звукоизоляцию. Композитная черепица стойка к влаге и огню.

Недостатки: высокая стоимость монтажа.

Профнастил

Профилированные листы из оцинкованной стали. Для улучшения противодействия негативному влиянию окружающей среды может иметь полимерное покрытие. Отличается высокой прочностью на изгиб. Обеспечивает оперативный монтаж. Не создает проблем при ремонте.

Недостатки: низкая шумоизоляция.

Ондулин

Точная копия шифера, имеющая органическую основу (целлюлоза). Отличается простым и быстрым монтажом. Исключает проникновение влаги. Создает отличную шумоизоляцию.

Недостатки: не стоек к огню.

Фальцевая кровля

Стальные листы с гладкой поверхностью, торцы которых сделаны в форме зацепов. Обеспечивает освобождение от осадков при минимальных углах скатов.

Фальцевая кровля придает строениям оригинальность. Может монтироваться при отрицательных температурах.

Недостатки: нуждается в утеплителе.

Вальмовая крыша — стропильная система

Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

• Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

• Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

• Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

• Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Вальмовая крыша своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.

Угол наклона

При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.

В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.

Карта ветровых нагрузок регионов России

Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:

• Шифер — рекомендуемый угол уклона 15º — 65°. Несоблюдение данных параметров может привести к попаданию влаги между стыками листов;
• Керамическая черепица — наилучший уклонный угол для скатов 35° — 65°. Пренебрежение рекомендуемого производителем уклона, приведет к возможности образования конденсата;

• Металлическая черепица — минимальный уклон для данного материала составляет 13°, максимальный производителями не устанавливается;
• Мягкая черепица — оптимальным размером уклона считается не меньше 15º. Монтаж кровли можно осуществлять при любом другом значении угла выше минимального;
• Ондулин — любой угол уклона не меньше 5°, от размера угла напрямую будет зависеть шаг обрешетки.
• Металлическая фальцевая кровля — должна применяться при уклоне скатов свыше 25° градусов.

Правильный расчет площади

Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.

Расчет площади вальмовой крыши

Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.

Расчет стропильной системы

Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.

Соотношение угла ската крыши	Поправочный коэффициент для угловых стропил	Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12	1.016	1.031
4:12	1.027	1.054
5:12	1.043	1.083
6:12	1.061	1.118
7:12	1.082	1.158
8:1 2	1.106	1.202
9:1 2	1.131	1.250
10:12	1.161	1.302
11:12	1.192	1.357
12:12	1.225	1.414

Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

• Используя обычную рейку найдите заложение (горизонтальную проекцию) промежуточной стропильной ноги. Найдите в таблице ваш коэффициент уклона и умножьте на представленный коэффициент;
• От конькового прогона до места крепления нижней части стопильной ноги, измеряем длину стропила;
• Таким же способом, умножив поправочный коэффициент на заложение (горизонтальную проекцию), находим длину свеса стропил. Либо можно воспользоваться теоремой Пифагора (см.рис. 1).

• Теперь найдем длину угловых стропило. Наглядно это будет проще сделать воспользовавшись для этого приведенным ниже рисунком.

Монтаж стропил

1. Процесс начинается с установки вертикальных опор, на которые укладывается и прочно закрепляется коньковый прогон. После их установки измерьте получившуюся горизонталь, если результат положительный приступаем к следующему этапу.
2. Установка диагональных (накосных стропил). Нижняя часть стропильных ног, в месте подреза для опорной части, соединяется с обвязочным брусом в углу строения. Верхние крепятся между собой и коньковым брусом. Их торцы должны иметь специальные угловые срезы, выполненные таким образом, чтобы между ними получилось максимально плотное соединение.
3. Выставленные стпропила усиливаются дополнительными вертикальными опорами. Верхний торец опоры запиливается под углом равным углу наклона стропил. Для скрепления опор и стропил используются металлические пластины.

Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.

После того, как стропильная система вальмовой крыши усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.

Как рассчитать высоту крыши дома самостоятельно

Как рассчитать высоту крыши

Что важно знать для рассчетов и чем грозят ошибки

1. Типы и формы современных крыш
2. Коньковый прогон и углы наклона скатов
3. Расчеты высоты крыш разных форм
4. Расчет кровли с помощью онлайн-ресурсов
5. Что учитывать, приступая к расчетам крыши

Завершающим этапом строительства любого дома (будь это просторное основное жилище или небольшой дачный домик) становится обустройство крыши. Именно она придает экстерьеру презентабельный и завершённый облик. Но при этом выполняет очень важную функцию – сохраняет тепло, создает уютную, максимально комфортную и приятную атмосферу внутри. Именно этот элемент любого строения без преувеличения называют одним из важнейших.

От чего зависит высота конструкции и что учитывают, выполняя предмонтажные вычисления

Особенно важно знать, как расчитать высоту крыши дома, причем точно понимать, как сделать это правильно. Именно поэтому нужно уделить некоторое время на изучение данного вопроса. Неточности, допущенные в предмонтажных вычислениях, приводят к серьёзным проблемам, с которыми потом слишком сложно справиться. Часто для устранения ошибок приходится приступать к работам по обустройству кровли заново.

Например, если скаты выполнены с малым углом наклона, то такой конструкции будут причинять серьёзный вред зимние снегопады (из-за скопления снега есть риск того, что произойдет пролом кровли). Логично предположить, что можно просто делать высокий конёк и все проблемы будут решены. Но и это не так, ведь слишком высокая крыша наиболее всего уязвима к порывам ветра.

Таким образом, рассчитать высоту крыши и углов наклона скатов, а также обустройство кровли, необходимо помнить, что на ее высоту значительное влияние оказывают:

• общая квадратура сооружения;
• климатические условия (как вы уже догадались, в регионах со снежными зимами не рекомендуются покатые крыши, оптимальные для тёплых континентов);
• материал для обустройства кровли, а также обрешетки;
• выбранная форма;
• высота основного здания;
• личные предпочтения и вкусы хозяина.

На параметры конструкции во многом влияет и ряд других факторов, например, прямая зависимость есть от слоя положенного утеплителя или установки снегозадержателей. Размеры конька связаны с особенностями стропильной системы, но вместе с этим могут увеличить общую площадь кровли и количество требующихся для её обустройства материалов.

Всё описанное выше подтверждает тот факт, что от размера крыши зависит прочность конструкции, долговечность её эксплуатации, эстетичность и гармоничность внешнего облика постройки.

Какие распространены типы современных кровельных конструкций

Тип крыши оказывает самое прямое влияние на расчет и используемые для него формулы, а также на величину и, следовательно, на расход материала, который нужно приобрести для обустройства кровли.

Сегодня чаще всего возводятся такие конструкции:

• односкатная (её предпочтительнее использовать для хозяйственных построек);
• двускатная (самая популярная для жилых домов);
• четырехскатная. Тоже отличный выбор для жилых сооружений. Здесь предусмотрены многообразные варианты: эффектные шатровые (характерная черта которых – одинаковый размер и форма всех скатов) или сложные вальмовые (их особенностью является участие двух треугольных вальм и двух скатов с изломом (формы трапеции));
• мансардная (состоит из двух скатов, но обязательно с изломом). Данный излом позволяет увеличить площадь мансарды.

Конёк и определение рациональных углов наклона скатов

Для расчётов разных форм кровли используется такая величина как размер конька. Под этим названием понимается верхнее, горизонтально расположенное ребро конструкции, которое образовалось при пересечении двух скатов кровли (наклонных плоскостей).

Конёк есть на всех видах крыш, кроме шатровых и купольных.

Если конструкция простая двухскатная, то он один, если же сложная – то коньков образуется от двух и более. На коньковые прогоны при возведении кровли опираются стропильные ноги, а исходя из того, какой кровельный материал выбран для окончательного покрытия, выбирается и основа конька.

Знать, как рассчитать высоту крыши правильно, нужно и для сооружения надежной и прочной конструкции, а также для того, чтобы спрогнозировать предварительные затраты на строительство, и запланировать бюджет. В вычислениях рационального угла наклона учитывают материал, из которого решено выложить кровлю: одни кровельные покрытия могут быть уложены под углом до 90 градусов, а другие – только от 15 до 60 градусов.

Подбирая, с каким наклоном плоскостей выбрать крышу для своего дома, необходимо принимать в учет функциональность, общий внешний вид полученного в итоге сооружения (ведь вы захотите получить эстетичное строение) и климатические условия. Как показывает практика, для европейских стран идеальным решением можно назвать угол в 35-40 градусов.

Примеры вычислений, которые несложно выполнить самостоятельно

В принципе, если речь идет о простых конструкциях кровли, то понадобится совсем немного для того, чтобы расчитать высоту крыши дома: калькулятор и несколько всем известных принципов из основ геометрии, которые преподают ещё по школьной программе.

Основной принцип расчета берём из правила, что длина одного катета в прямоугольном треугольнике будет равна длине другого, если его умножить на тангенс угла, образованного с основанием.

Если речь идет о том, как рассчитать высоту конька односкатной крыши, то здесь получается всё предельно просто:

• измеряем ширину строения (допустим, у нас четырехметровый дом);
• принимаем величину угла, равную 35 градусам (как рекомендованный оптимальный вариант для европейских широт);
• рассчитываем тангенс, он получается для данного угла 0,7002;
• 4 метра * 0,7002 = 2,8 метра.

Если выбрана двухскатная конструкция, то в этом случае высоту конька вычислить также очень просто: ширину дома можно разделить на «два», а затем умножить на тангенс угла, образованного наклоном скатов. Рассмотрим для наглядности описанное выше, как рассчитать высоту двухскатной крыши на примере дома, у которого ширина будет составлять 10 метров. Итак, для вычислений:

• принимаем угол, равным 35 градусов;
• рассчитываем тангенс, он получается 0,7002;
• 10 метров/2 * 0,7002 = 3,5 метра.

Самыми применяемыми на сегодняшний день являются четырёхскатные конструкции, и для их вычисления можно воспользоваться тем же принципом (формулой), что и для того, как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, но только ширина дома делится не на два, а на четыре. Плюс, занимаясь вычислениями для четырехскатной крыши, важно учитывать непосредственно длину конькового прогона, а также стропильную систему.

Наиболее сложными вычислениями сопровождается обустройство кровли мансардного типа, характерной чертой которого можно назвать наличие двух скатов с изломом, что со стороны делает её общий вид как бы «ломаным». Обустройство ломаной крыши позволит увеличить функциональную область мансарды. В основе расчета вальмовой крыши положен уже рассмотренный выше пример вычисления высоты двускатной крыши, однако не стоит забывать, что у кровли получается не один угол наклона, а несколько. Перед переходом к расчетным операциям необходимо определиться с ними. Практика показывает, что лучше всего выбрать такие величины углов:

• для нижнего – свыше 40 градусов;
• для остальных – меньше 40 градусов, но обязательно больше 15.

Чтобы упростить вычисления, но в то же время получить быстро наиболее точный результат, специалисты предпочитают пользоваться методом «золотого сечения», для этого на чертеже контур крыши вписывают в круг. Прибегая к этому удачному правилу, можно без проблем решить вопрос, как правильно расчитать высоту крыши, и главное, избежать неточностей в расчете, которые на практике приведут к тому, что общий вид сооружения окажется неэстетичным, негармоничным и попросту некрасивым.

Куда можно обратиться за помощью — онлайн-ресурс и консультанты

Если возводимая крыша сложной формы, то она требует и более объёмных, длительных расчетов. Для вычислений используются данные по сечению стропил, шаг между ними, величина пролётов стропильной конструкции. Кроме того, в учет берутся размеры окон кровли, дымоходов, наличие парапетов и свесов, обязательно понадобится проанализировать возможность опор и выносливость фундамента.

Сегодня любой, кто не знает, как рассчитать высоту крыши, сделать это сможет, обратившись к помощникам, найти которых можно на просторах Интернета. Это могут быть специалисты, готовые вам оказать такие услуги в режиме онлайн, или специальный интернет-ресурс под названием «калькулятор», в этом случае посетитель сайта вводит запрашиваемые данные и система производит по ним вычисления.

Полезные рекомендации

Выбирая, к кому обратиться за помощью, помните, что вальмовая крыша – конструкция недешевая, поэтому не терпит ошибок и неточностей. Правильность проведенных вычислений должна быть гарантирована. Для новичков вычисления четырехскатных, вальмовых и шатровых крыш оказываются довольно сложными, поэтому их лучше доверить специалисту-проектировщику со стажем работы в данной сфере. Самостоятельно можно заниматься только вычислениями, касающимися односкатных конструкций для хозпостроек и гаражей, или простых двускатных, сооружаемых для покрытия небольшого дачного домика.

Рассчеты параметров крыши

– это важнейший этап, касающийся сооружения кровли. Именно его результат и точность влияет на то, насколько надежным будет сооружение, как долго оно прослужит, будет ли иметь привлекательный и гармоничный внешний вид. Не нужно жалеть время и силы на то, чтобы перепроверить результаты и убедиться в их точности. Это гарантия того, что у вас будет самый прочный дом, рассчитанный на многолетнюю эксплуатацию и обеспечивающий комфорт, уют и тепло.

Точные и правильно вычисленные данные помогут избежать лишних затрат на покупку материалов, а это — разумная экономия при строительстве.

Источник https://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html

Источник https://shifer.kz/krysha/raschet-valmovoj-kryshi.html

Источник https://svetlyi21.ru/krovlya/kak-rasschitat-valmovuyu-kryshu-po-razmeram-doma.html

Источник