Схема вальмовой крыши
Большинство специалистов, занимающихся строительством крыш и укладкой кровли, с уважением относятся к конструкции крыши с вальмами. Несмотря на определенную сложность постройки, четырехскатная вальмовая крыша практически полностью вытеснила обычную двухскатную схему даже в тех климатических районах, где ее использование особых преимуществ владельцу дома и не приносит. Вальмовая крыша выглядит изящней, более долговечна вследствие оптимального распределения нагрузки на каркас, стены дома и элементы крепления.
В чем секрет долговечности вальмовой крыши
Вальмовая конструкция крыши, по сути, это та же двухскатная схема, в которой плоские фронтоны заменены двумя дополнительными скатами. На первый взгляд, ничего особенного. Но в реальности, использование двух дополнительных стропил для образования каждого дополнительного ската, называемого вальмой, требует правильного расчета прочности балок и понимания механики распределения нагрузки на стропила и кровлю. В противном случае изящная конструкция рискует развалиться при первом же ветре или снеге из-за потери жесткости и прочности постройки.
Схема четырехскатной крыши дает несколько простых преимуществ, заметно продлевающих жизнь всей постройке:
- Высокая стойкость к резким порывам ветра. Воздушный поток, порывами бьющий во фронтон обычной двухскатной крыши со скоростью 20-25 м/с, способен запросто раскачать и «сложить» всю крышу. Двухскатный каркас, в отличие от вальмовой схемы, имеет очень небольшой запас прочности к таким нагрузкам. Вальмовая схема обладает, по меньшей мере, вдвое меньшим опрокидывающим моментом из-за низкой парусности;
- Способность эффективно противостоять совместному действию на кровлю порывов ветра и сильного дождя. Это самый неблагоприятный вариант для крыши. В спокойную безветренную погоду дождь легко переносится и двухскатной крышей. Но уже при 5-7 м\с даже качественная кровля может легко дать течь, в первую очередь из-за задувания потоков воды под свесы кровли на фронтонах;
- Самым выдающимся свойством правильно построенной конструкции вальмой крыши является низкая чувствительность к нагрузкам от воздействия массы снега и талой воды.
Схема устройства вальмовой крыши
Приведенная схема позволяет даже неосведомленному человеку без опыта строительства подобных конструкций разобраться в устройстве вальмового варианта крыши. Как говорилось выше, вальмовая схема имеет много общего с двухскатной конструкцией. Это, прежде всего, система из двух рядов стропильных ног, опирающихся на коньковый прогон и мауэрлатный брус. На этом, правда, сходство и заканчивается.
Кроме определенного количества рядовых стропил, образующие два плоских ската, в конструкции простой вальмовой крыши применяются:
- Две пары длинных диагональных или угловых стропил, смыкающихся попарно на коньке крыши и образущих при этом характерные треугольные поверхности, именуемые вальмами. Это самые важные элементы вальмовой крыши, они воспринимают все нагрузки на вальмовые участки кровли;
- Нарожные стропила или нарожники, конструктивно они мало чем отличаются от обычных рядовых стропил. Единственной проблемой является то, что каждую нарожную балку необходимо рассчитывать, изготавливать и подгонять на месте индивидуально;
- Использование так называемой скамейки — прочной рамы из бруса, сечением 150*150 мм. Две вертикальные стойки с подкосами обеспечивают жесткое и прочное удерживание самой верхней балки крыши конькового бруса или прогона;
- Целой системы подкосов и подпорок, необходимых для придания жесткости силовым элементам крыш с большой длиной пролета.
- Шпрегели — дополнительные силовые элементы для повышения жесткости и прочности угловых сочленений балок перекрытия или мауэрлатного бруса. Так как на углы опираются самые нагруженные и тяжелые элементы – угловые стропильные балки вальмовых скатов, использование шпрегельных распорок является обязательным элементом усиления конструкции.
Именно установка диагональных и нарожных стропил требует тщательного многократного измерения и подгонки мест крепления каждой из балок в схеме конструкции вальмовой крыши. Трудоемкость и кропотливость подгоночных работ заставляет изготавливать, строить и собирать основные силовые элементы, что называется, «на земле». Так быстрее и проще предварительно проверить по схеме соответствие всех размерных цепей.
Важно! О квалификации специалиста, занимающегося проектированием и строительством вальмовых крыш, свидетельствует не только умение выполнить правильный расчет параметров, но и увидеть «тонкие» места в реально собранной конструкции.
Основа для установки вальмовой крыши
Для большинства зданий возможно использование традиционного способа установки с опорой на мауэрлатный брус каменных стен. Мауэрлатные доски или брусья укладываются на гидроизоляцию и прихватываются анкерными болтами и проволокой. Если конструкцией крыши предусматривается наличие большого вылета висячих стропил, которые позволяют использовать часть кровли в качестве навеса над крыльцом или террасой, к нижней части стропильных ног пришивают так называемые кобылки — отрезки доски или бруса нужной длины.
При установке каркаса вальмовой крыши по этой схеме чердачное перекрытие, отделяющее потолок от чердака, приходится изменять, и выполнять опору на дополнительный пояс из деревянного бруса, закрепленного анкерными болтами к вертикальной поверхности стен.
Сам деревянный брус мауэрлата может использоваться двояко:
- Стать опорой для стропильных ног в классическом варианте применения;
- На мауэрлат может быть уложено перекрытие из соснового бруса 150х150 мм или 150х200 мм;
Последняя схема более сложна и достаточно затратная в реализации, поэтому к ней прибегают только при установке вальмовых четырехскатных крыш на стены с недостаточной жесткостью кладки. Установка опорного перекрытия из бруса потребует большого количества длинных и дорогих балок из сосны или дуба. Поэтому по возможности такое перекрытие стараются опереть на одну из внутренних стен коробки здания, что позволит значительно усилить перекрытие и применить для него более дешевые и доступные пятиметровые балки.
Наиболее ответственные узлы каркаса крыши вальмовой схемы
Чаще всего проблемы в конструировании и сборке каркаса вальмовой крыши обусловлены сложностью соединения балок и стропил. Прежде всего, в теле балок и стропил не пропиливают любые пазы и уступы, особенно в срединной части, за исключением опорных поверхностей на концах стропильных ног.
Самым проблемным этапом сборки накосных или угловых стропил является привязка концов стропильной ноги к нижней угловой опоре на мауэрлате или брусе. Для более точного прилегания установку диагонального стропила выполняют в два этапа, с максимальной подгонкой прилегающих поверхностей стропила к коньковой балке и второй парной стропиле.
Из-за большой длины диагонального стропила балку зачастую сбивают из нескольких более коротких брусьев или толстых досок, «сшитых» гвоздями — соткой. Забивают гвозди попарно, на расстоянии не менее 50 мм, и обязательно — под разным углом. Кроме того, для длинных накосных балок обязательно применяется подпор, устанавливаемый в самом нагруженном месте балки, как на схеме. Благодаря этому уменьшается прогиб стропил и сохраняется плоскость вальмы крыши.
Следующим, наиболее ответственным местом в схеме вальмовой крыши можно назвать точки присоединения нарожных балок или стропил к диагональным балкам. На диагонали набивают так называемые черепные планки, их задача — облегчить установку нарожных брусьев на диагональные. Где именно должна крепиться нарожная стропила, определяют заранее по чертежу или схеме. Для крепления используют уголки и ригеля. При этом тело диагональной балки сверлить или пропиливать категорически не рекомендуется, чтобы исключить возникновение ослабленных участков.
Нижняя часть нарожников крепится, как и рядовые стропила, по одной из опорных схем на мауэрлате. Верхняя часть стропил опирается на коньковый брус пазом 5х5 см, выполненным по специальному шаблону. Для увеличения площади опоры нижних частей стропил их дополняют небольшими подпорами. После того как диагонали на каждой из вальм отрегулированы и выставлены под оптимальным углом в 45о к плоскости опоры, они жестко крепятся с использованием ригелей и накладок из стальных пластин. Далее крепятся нарожники и рядовые стропильные балки, подгоняются подкосы и упоры с «подшивом» гвоздями и болтами. В последнюю очередь нашивается кровельная доска, и дополнительно крепится мауэрлат.
Только выставив правильно геометрию каркаса и взаимного расположения всех силовых элементов, можно получить прочную и устойчивую конструкцию крыши по вальмовой схеме.
Заключение
Чтобы понять тонкости сборки схемы вальмового каркаса, достаточно один раз вместе со специалистами поучаствовать в строительстве простой четырехскатной крыши. Этот опыт будет намного ценнее десятка теоретических разборов схем вальмовых крыш. Тем более что вариантов и схем на основе вальмовых вставок и скатов сегодня существует великое множество, и каждый из них требует своего подхода в постройке.
Четырехскатная крыша своими руками. Расчет, чертежи, схемы
Содержание статьи:
- 1
Подготовительные работы - 2
Этапы постройки четырехскатной крыши своими руками - 3
Монтаж кровли - 4
Преимущества четырехскатной крыши
Чаще всего четырехскатную крышу для дома выбирают из-за внешней привлекательности, не учитывая, что у этой конструкции есть и другие преимущества: способность выдерживать большие ветровые нагрузки, повысить уровень защищенности стен от влаги, позволить оборудовать жилые помещения в чердачном пространстве.
Четырехскатная крыша своими руками. Фото
Четыре ската считаются оптимальным вариантом для регионов с сильными ветрами и большим объемом осадков. Принимая решение построить четырехскатную крышу самостоятельно, необходимо учесть, что эта конструкция требует точных чертежей и повышенного внимания при замерах и разметке.
Четырехскатная крыша своими руками. Фото
Подготовительные работы
Основное отличие четырехскатной (вальмовой) крыши с четырьмя скатами от конструкции с двумя скатами – отсутствие необходимости в устройстве боковых фронтонов.
Далее поэтапно рассмотрим, как сделать четырехскатную крышу своими руками.
Под крышей может располагаться просто чердачное помещение или жилая мансарда. Строительство четырехскатной крыши начинается с определения ее предназначения и подбора материалов с учетом особенностей климата. Количество осадков и силу ветра важно учесть при выборе углов скатов, толщины материалов для деревянных составляющих и вида кровли.
Важно! Уклон скатов может варьировать от 5-и до 60°. Чем сильнее ветры и больше осадков, тем больше уклон.
Деревянные составляющие должны быть толще, чем для двухскатной конструкции. Если уклон не превышает 18°, для кровли подойдут рулонные материалы. При уклоне 18-30° лучше выбрать металлическую или керамическую черепицу.
Рассчет четырехскатной крыши своими руками. Фото
При завершении первого этапа должна быть создана точная схема устройства кровли. Вы должны знать, какие материалы и в каких объемах необходимо купить.
Этапы постройки четырехскатной крыши своими руками
Для устройства четырехскатной крыши используется древесина хвойных пород без дефектов с влажностью 18-22%. В первую очередь устраивается основание, равномерно распределяющее нагрузку на несущие конструкции. По периметру здания укладывается слой
Следующий шаг строительства четырехскатной крыши – установка лежней. Это брус, который служит опорой для стоек и располагается на основании. Далее на лежни монтируются стойки (брус 10х10 или 10х15 см) с шагом стропил (не более 2-х метров), устанавливается коньковая балка (10х20 см), временно опирающаяся на специальные стойки.
Важно! Необходимо с повышенным вниманием отнестись к углу монтажа стоек.
При устройстве четырехскатной крыши необходимо учесть, что она состоит их 4-х плоскостей. Для скатов в виде трапеций требуются боковые стропила, для треугольных — диагональные (накосные). Это цельный брус 10х15 см или 10х20 см, который монтируется с шагом 50-150 см. При необходимости стыковки монтируются накладки, закрепляются в нескольких местах.
Четырехскатная крыша своими руками. Фото
В точках, где стропила опираются на основание, нужно сделать врубки и закрепить конструкцию элементами из металла. Сверху стропила упираются в брус конька, соединенный со стойками при помощи пазов. Для усиления конструкции рекомендуется использовать диагональные опоры, подкосы, стальные соединительные элементы.
Монтаж кровли
Завершающий этап постройки четырехскатной крыши своими руками – монтаж гидроизоляционного слоя, контробрешетки, обрешетки (или сплошного настила). На стропила укладывается гидроизоляционный материал. Его предназначение – исключить разрушение стропильной системы из-за попадания влаги из чердачного помещения под кровельный материал. Пленка укладывается внахлест и для герметичности скрепляется липкой лентой.
Следующий шаг – устройство
Для обрешетки используются сухие доски шириной 4-5 см, которые крепятся к контробрешетке на расстоянии 25-30 см друг от друга. Если не планируется обустройство жилых помещений в чердачном пространстве, то далее монтируется кровельный материал.
При устройстве теплой мансарды на стропила с внутренней стороны при помощи степплеров монтируется пароизоляционный материал (пленка, фольга, пергамин), предотвращающий попадание влаги из теплого помещения в утеплитель. На пароизоляцию укладывается теплоизоляционный материал толщиной 15-20 см.
Далее процесс монтажа не отличается от устройства кровли для чердачного пространства без жилых помещений.
Преимущества четырехскатной крыши
Постройка четырехскатной крыши позволяет:
- переоборудовать чердачное пространство в жилую мансарду, то есть, увеличить полезную площадь дома;
- повысить уровень устойчивости к внешним воздействиям в виде ветра и дождя, тем самым увеличиваются показатели прочности кровли и продлевается срок ее эксплуатации;
- сделать внешний вид дома более привлекательным.
Несмотря на то, что планирование и процесс устройства требует больших временных и материальных затрат, устройство четырехскатной крыши своим руками возможно при наличии базовых навыков плотника. В хозяйстве должны быть: бензиновая, дисковая пила или ручная, дрель, стамески, молотки, уровень, шнур, рулетка. Перед началом работ желательно внимательно посмотреть подходящее по содержанию видео.
Стропильная система четырехскатной крыши: чертежи, фото, видео, конструкция
Скатные крыши достаточно популярны в частном загородном строительстве, а поэтому у многих большой интерес вызывает стропильная система четырехскатной крыши, которая имеет некоторые конструктивные особенности.
Именно такой тип крыши является предпочтительным вариантом как для загородного коттеджа, так и для беседки, возведенной на прилегающей территории.
Стропильная система четырехскатной крыши имеет сложное устройство и ее монтаж должен осуществляться только по предварительно проведенному расчету, итогом которого должна стать схема.
Расчет такой крыши, как для дома, так и для беседки можно провести своими руками, если воспользоваться специальной программой, разработанной именно для этих целей.
Ее стропильная система допускает несколько различных вариантов. К четырехскатным крышам относится полувальмовая, а также шатровая, и каждая из них имеет свои определенные особенности и различия.
Некоторые виды таких типов стропильных систем, монтаж которых можно произвести своими руками, представлены на фото ниже.
Особенности и виды кровли четырехскатного типа
Устройство и конструкция стропильной системы у кровли четырехскатного типа, прежде всего, зависит от конфигурации.
В настоящее время наиболее распространенными считаются вальмовая, шатровая, а также полувальмовая конструкции стропильной системы, которые могут быть использованы как для частного дома, так и для беседки.
Каждая из них имеет как достоинства, так и недостатки.
В любом случае стропильная система четырехскатной крыши предполагает расчет, который производится в зависимости от выбранного типа.
Достаточно популярен в частном строительстве вальмовый тип стропильной системы. Ее конструкция достаточно устойчива к различным внешним воздействиям и предполагает устройство и монтаж скатов трапецеидального типа.
Как правило, ее монтаж осуществляется при помощи нескольких отдельных стропил, которые идут от двух верхних точек. Такой тип стропильной системы может быть использован и для возведения беседки.
Варианты вальмовой кровли можно увидеть на фото, размещенном ниже.
Также достаточно часто встречается полувальмовая крыша, конструкция которой отдаленно напоминает двухскатную.
Преимуществом этого типа стропильной системы считается возможность обустроить вертикальное окно в районе верхней мансарды.
Ее устройство предполагает отсутствие острого выступа, что позволяет отлично выдерживать достаточно сильные ветровые нагрузки.
Кроме этого, в некоторых случаях полувальмовая стропильная система дает возможность обустроить полноценное остекление верхнего пространства.
К четырехскатным относится и шатровая крыша, однако для ее обустройства необходимо, чтобы у стен строения конструкция была выполнена в форме квадрата.
Устройство данного типа крыши подразумевает за счет определенной конструкции скатов образование треугольника с равными сторонами. Очень часто шатровая крыша устанавливается на беседки.
Любой из видов данного типа стропильной системы подразумевает точный расчет, исходя из которого и осуществляется монтаж своими руками.
Особенности проектирования
Четырехскатная кровля вне зависимости от ее типа в обязательном порядке имеет каркас, конструкция которого предполагает наличие достаточно большого количества самых разных элементов.
Каждый из них имеет определенное назначение и должен соответствовать своим функциональным требованиям.
Для того чтобы такая кровля выдержала все возможные нагрузки в процессе своей эксплуатации, необходимо точно рассчитать возможности каждого ее составляющего элемента.
Такой расчет представляет собой достаточно сложные вычисления, которые не всегда можно произвести своими руками.
Лучше всего доверить расчет четырехскатной крыши квалифицированным специалистам, которые имеют профессиональную подготовку.
Расчет можно произвести и самостоятельно, однако для этого придется воспользоваться специальной программой.
Легче всего такой расчет произвести для беседки, так как ее конструкция имеет более простую форму и предполагает использования меньше количества элементов.
Производя расчет каркаса крыши, важно не допустить критических ошибок, так как это может привести к серьезным последствиям при ее последующей эксплуатации.
В том случае, если будут допущены ошибки, то их исправление может привести к серьезным денежным вложениям и удорожанию всего строительства.
В первую очередь, производя расчет каркаса кровли, важно определиться с углом наклона ее скатов. Расчеты показывают, что чем выше будет угол наклона, тем больше потребуется строительных материалов.
Также, производя расчет крыши, следует обязательно учитывать и тот факт, что чем ниже угол ее наклона, тем более мощной должна быть конструкция самого каркаса.
Видео:
Правильно произведенный расчет позволит сделать стропильную систему более качественной и мощной.
Полувальмовая, вальмовая или шатровая крыша четырехскатного типа представлены на фото, размещенных выше.
Виды и особенности стропильных систем
Устройство любого типа каркаса кровли четырехскатного типа может различаться не только эркером, но и наличием тех или иных составных элементов.
Так, ее монтаж подразумевает обустройство мауэрлата, прогона, а также опорной доски. Кроме этого, в состав каркаса кровли должны входить затяжки, нарошники, и непосредственно, сами стропила.
Установка четырехскатной кровли требует обустройства обрешетки, а также некоторых других обязательных элементов.
Немного проще каркас кровли у беседки и связанно это, прежде всего, с ее конструктивными особенностями. Монтаж четырехскатной крыши представлен на видео, размещенном ниже.
В любом случае, для того чтобы произвести монтаж каркаса кровли дома или беседки, необходимо разработать план стропильной системы и сделать это следует максимально точно.
Как полувальмовая, так и какая-либо другая четырехскатная кровля состоит непосредственно из каркаса и самой стропильной системы, на которую впоследствии будет опираться кровельный пирог.
Важным моментом при обустройстве такого типа кровли своими руками является равномерное распределение предполагаемой нагрузки по всей поверхности ее конструкции и далее на стены и непосредственно на фундамент строения.
Добиться этого позволяет не только правильное проектирование каркаса кровли, но и его монтаж. Для этого могут быть использованы стропильные системы самых разных типов.
Их выбор главным образом зависит от размеров строящегося дома.Кроме этого, учитывается наличие внутренних стен несущего типа или дополнительных опор.
В любом случае монтаж кровли может быть осуществлен с использованием висячих или наслонных стропил, о чем подробно рассказано на видео, размещенном ниже.
Видео:
Конструкции стропильных систем
Достаточно часто используют стропильные системы висячего типа. Данный вид конструкции предполагает обустройство двух независимых опор, которые не подразумевают какой-либо промежуточной поддержки.
Такие системы стропил работают, как на изгиб, так и на сжатие. Также висячий тип конструкции стропильной системы создает горизонтальное усилие, которое соответственно передается и на все несущие стены.
Снизить данный вид нагрузки можно за счет использования специальных затяжек, которые представляют собой перемычки, выполненные из дерева или металла, соединяющие между собой все деревянные ноги.
При возведении мансардной или чердачной кровли такие затяжки устанавливаются в основании ног. Если такая затяжка крепится выше основания стропил, то ее основная функция только закрепляющая.
Следует отметить, что чем выше устанавливается такая затяжка, тем более прочными должны быть все составляющие элементы стропильной конструкции.
В тех постройках, в которых предусмотрена несущая средняя стена, или дополнительно установлены специальные опоры, как правило, обустраивается система стропил, которая предусматривает обустройство наслонных стропил.
Такие наслонные стропила своими нижними частями опираются непосредственно на мауэрлат, который должен быть уложен по всей поверхности наружных стен дома. Кроме этого, у такой стропильной системы средняя часть дополнительно укрепляется в средней части дома.
Конструкция системы стропил наслонного типа работает на изгиб и имеет меньший вес, чем висячие стропила, а значит, для ее устройства используется меньшее количество строительных материалов.
Кроме этого, стропильная система, которая выполнена с использованием наслонных стропил, имеет более высокую прочность, а соответственно и жесткость.
Некоторые особенности монтажа
Любая четырехскатная крыша, даже если устройство разрабатывается для беседки, предполагает наличие сложной конструкции, притом что они могут быть оборудованы эркером различной формы.
В основании таких типов крыш лежит треугольник, что и обуславливает их высокую жесткость и устойчивость.
Основными элементами такой кровли, которые на себе несут главную нагрузку, являются стропильные ноги, проектированию и монтажу которых следует уделить особое внимание.
Производя монтаж такой кровли своими руками, рекомендуется с максимальной точностью соблюдать правила и технологию строительства.
Кроме этого, следует использовать только качественные строительные материалы, обладающие необходимой прочностью и надежностью.
При возведении кровли четырехскатного типа следует особое внимание уделять всем угловым ее элементам, которые испытывают максимальное количество нагрузок.
При необходимости выполнить сростки некоторых элементов каркаса, их следует дополнительно усиливать соответствующими стойками и подкосами, дающими возможность снизить общую нагрузку.
Вообще четырехскатная кровля представляет собой сложный в конструктивном плане элемент дома, который должен быть выполнен в соответствии со всеми требованиями.
Видео: