Как сделать вальмовую кровлю крыши: стропильная система и установка своими руками: схема, конструкция, чертежи и расчет и монтаж +видео

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные кровли превосходят по сложности возведения обычные двускатные модели. Это объясняется сложностью точной стыковки всех четырех скатов под требуемым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника. При формировании стропильной системы и возникают основные трудности устройства вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен находиться в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество атмосферных осадков, материал кровельного покрытия, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардное помещение. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схемой вальмовой крыши должны быть предусмотрены форма сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса. Помимо этого, в чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражается длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, методы усиления конструкции и специфика крепления элементов.

Схематическая конструкция вальмовой крыши

Учитывая, что накосные стропильные ноги имеют большую длину и являются опорными для нарожников, они нуждаются в усилении. Для этого применяют шпренгель, балку которого врезают в мауэрлат, а стойкой подпирают накосную ногу. Для усиления стропильной системы практикуют использование ветровой балки. Ее фиксируют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае когда стропила имеют длину более 4,5 м для их усиления используют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил брус меньшего сечения. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не дают стропилам разъехаться. Если затяжки крепятся ближе к коньковому ригелю, они могут служить в качестве основания под обшивку потолка мансардного этажа.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность использования наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах выясняется, что параметры бруса не соответствуют требуемой нагрузке, возможно применение клееных или наборных стропильных балок. Эти модифицированные элементы значительно массивней и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой кровлей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то используют висячие стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. Ввиду того что стропильные ноги создают распирающие усилие на стены, применяют деревянную затяжку, которая соединяет между собой стропила. Обычно ее устанавливают внизу у основания стропильных ног.

Когда строение имеет промежуточную несущую стену или средние опорные столбы, используют схему наслонных стропил. В этом варианте стропила одним концом опираются на наружные стены, а для средней части ног опорой являются колонны или внутренняя несущая стена. При такой конструкции стропильные элементы работают на изгиб, подобно балке.

По сравнению с крышей, где используют висячие стропила, конструкция с наслонными стропильными ногами является более легкой. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что уменьшает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это происходит когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет. Для устройства крыши над таким строением используют оба варианта стропил.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

Схему стропил вальмовой крыши с выносом применяют, когда необходимо произвести увеличение карниза. В этом случае стропильные ноги будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия такой элемент как мауэрлат можно полностью исключить из конструкционной схемы. Вместо него предлагается применение деревянных выравнивающих прокладок.

Расчет кровли из профтрубы

Расчет характеристик профильных труб является одним из ключевых этапов проектирования односкатной кровли. В идеальном варианте этим должен заниматься профессиональный строитель.

При подсчетах нужно учитывать огромное количество нюансов:

• Размеры будущего сооружения.
• Состав и физические свойства почвы, на которой будет стоять постройка.
• Ветровые нагрузки и специфика местного климата.
• Угол наклона кровли (от этого зависит возможный вес снега, скапливающегося на крыше в зимний сезон).
• Закупочная цена профильных труб и размер бюджета, выделенного на строительство.
• Специфические требования к безопасности здания и др.

Тем не менее, если планируется строительство относительно небольшого сооружения (например, придомовой крытой парковки для 1-2 автомобилей), некоторыми из перечисленных нюансов можно пренебречь. Главное – правильно определить оптимальные размеры профильных труб, из которых будет состоять металлический каркас.

Общие рекомендации таковы:

• Если сооружение имеет ширину менее 4,5 метров, для его постройки можно выбрать трубу с размерами поперечного сечения 40х20х2 мм, где 2 мм – толщина металла.
• Для построек шириной 4,5-5,5 м оптимальным вариантом будут металлические конструкции с размерами 40х40х2 мм.

Этого будет достаточно, чтобы кровля смогла выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Труба 40х40х3 мм чаще используется при строительстве навесов и крыш шириной более 5,5 м. В качестве альтернативы можно выбрать прямоугольную трубу с меньшей толщиной стенок – 60х30х2 мм.

Также стоит придерживаться общего правила, касающегося выбора расстояния между горизонтальными опорами кровли, на которых в дальнейшем будет монтироваться обрешетка и остальные слои кровельного пирога. Данное значение не должно превышать 1,7 м.

Несоблюдение этого правила может привести к нежелательной деформации кровли под ее собственным весом, что негативно скажется на ее долговечности и безопасности.

Угол наклона определяют в зависимости от материала кровли:

• Для рубероида оптимальное значение – 5 градусов.
• Для профнастила, металлочерепицы и шифера – 20, 25 и 20-35 градусов соответственно.

Классификация видов

Отсутствие фронтонов делает конструкцию крыши устойчивой к ветрам и деформации. Но стропильная система отличается сложностью устройства. Существуют разновидности вальмовых крыш. Между собой они отличаются формой, количеством вальм, устройством стропильной конструкции.

Классическая

Четырехскатная кровля с двумя треугольными скатами друг напротив друга на месте фронтонов, и двумя скатами в форме равнобокой трапеции. В зависимости от высоты крыши, угла скатов можно оборудовать полезное пространство под кровлей, расширить жилую площадь. Для естественного освещения установить мансардные окна.

Так классическая вальмовая крыша выглядит на фото:

Ребра в стропильной конструкции, расположены диагонально, опор на балку конька.

Полувальмовая

Полувальмовые крыши имеют укороченные вальмы. Представляют собой нечто среднее между двухскатной и четырехскатной крышей. Характерный треугольник, называемый вальмой, укорочен и расположен под углом к фронтонным стенам. Половинчатая вальма располагается сверху фронтона или снизу от него.

Голландская

Под укороченным треугольным скатом удобно разместить балкон или террасу.

Сделав три стороны крыши с выступом от стены, можно обеспечить надежное укрытие открытой площадки от осадков, ветра со всех сторон. Кровля устойчива к сильным порывам ветра.

В стропильной конструкции основания укладывают не на обвязку или мауэрлат, а на верхнюю балку фронтона.

Фото стропильной конструкции голландской крыши:

Датская

Треугольный скат разделен на две части. Нижняя часть покрывается кровлей, верхняя под установку окна, глухой фронтон.

Вальму стандартно опирают на мауэрлат. В верхней части до конька сооружают фронтон.

Шатровая

Напоминает пирамиду. Одна вершина соединяет четыре ската по форме равных друг другу треугольников. Вид сверху — квадратный конверт. Распространенное количество скатов от 3 до 8.

Такая система отлично подходит для укрытия домов квадратной формы, где все стены равны друг другу. Часто используются при строительстве беседок. 

Основное характерное отличие — отсутствие конька. Коньковая линия преобразована в одну точку — пик крыши. Стропильные ноги стыкуются на пике, поддерживаемом опорным столбом. Он должен быть основательно крепким, основная нагрузка попадает ему. Используют наслонный, висячий тип стропильных ног.

При угле наклона ската более 40 градусов рекомендуется монтировать висячие стропила.

Ломаная мансардная

Вальмовая крыша с мансардой — наиболее сложная технология строительства, основательный конструктив стропильной системы. Все скаты разной площади, под разным углом.

Так выглядит ломаная крыша:

В конструкции стропила двух видов: наслонные, висячие. Верхняя, более пологая часть крыши берет начало от конька, заканчивается на перегибе с использованием висячих стропил. Они опираются на стойки или продольный прогон, затяжку. В нижней части устанавливают наслонные стропила.

У висячих стропил отсутствует опоры внутри. Они опираются на внешние опоры. У наслонных внутренняя опора есть.

Многощипцовая с двухскатной системой

Вид скатной кровли с конструкцией из нескольких щипцов. Щипцы представляют собой двухскатные стропильные системы с коньком. Под свесом каждого двускатного элемента располагается фронтон.

Стропильная конструкция многощипцовой имеет вид множества двухскатных элементов треугольной формы. Вид напоминает комбинация шатровой и двухскатной крыши. Стропила опираются на коньки. 

Образец расчета вальмовой крыши

При помощи разметочной рейки измеряется горизонтальная проекция промежуточного стропильного элемента.

Далее находят в таблице коэффициентов значение, соответствующее выбранному уклону кровли, полученные значения перемножаются между собой, в результате чего получается значения длины элемента стропильной системы.

Далее измеряется стропильная длина нижней грани.

Длина стропильного свеса вычисляется путем умножения его горизонтальной проекции на коэффициент, полученный из таблицы. Другим способом вычисления стропильной длины является применение теоремы Пифагора: a2+b2=c2, где a – вертикальная проекция элемента стропил, b – его горизонтальная проекция.

Полученное в результате значение c и будет являться искомой стропильной длиной. Теорема применяется обычно при выполнении нестандартных вальмовых крыш, когда в таблице отсутствуют требуемые коэффициенты.

Тонкости монтажа

Когда проект вальмовой крыши готов, можно начинать работы по установке системы стропил.

Как правильно можно сделать вальмовую крышу своими руками? Возведение каркаса – очень сложный и трудоемкий процесс, который требует от мастера предельной точности.

Как делать вальмовую крышу своими руками пошагово описано ниже.

Видео:

Монтаж вальмовой крыши своими руками начинается с разметки. Перед строительством вальмовой крыши, нужно отметить ось, место положения первого центрального стропила, места промежуточных элементов и длину свеса.

Устройство вальмовых крыш проходит поэтапно. Сначала устанавливают мауэрлат – деревянный брус 100 x 100, 100 x 150 или 150 x 150 мм, который кладут по периметру сверху стен.

Это основа для всего каркаса, поэтому закрепить его нужно как можно надежнее. Чтобы древесина не напитывала влагу из кирпичных стен, между бруском и стеной необходимо проложить гидроизоляцию, например, рубероид.

Далее крепят прогон – балку, которую укладывают вдоль мауэрлата – она будет выполнять роль страховки для него.

Следующий шаг – установка подкосов и стоек. Чтобы крепление было надежным, стойки желательно подпереть опорами.

Далее крепят конек. Чтобы этот брус был уложен точно по уровню, нужно воспользоваться рейкой и отвесом.

Центральные и рядовые стропила врубают в мауэрлат и конек на одинаковом расстоянии. Чтобы место крепления не болталось, специалисты обычно используют специальные стяжки.

В последнюю очередь крепят угловые элементы. Для придания каркасу прочности, угловые балки соседних скатов соединяют с диагональными стропилами.

Все деревянные составляющие нужно закреплять внахлест для прочности. Для этого можно взять специальные уголки или пластинки из металла.

Лучшим вариантом будут цельные балки. Но если такой возможности нет, то подойдут и сдвоенные.

В некоторых случаях нужно усилить построенный каркас. Существует несколько методов сделать это — они зависят, прежде всего, от размера здания.

В первом случае на углы крыши крепят шпренгели со стойкой, служащей опорой для диагонального бруса.

Видео:

В роли шпренгеля выступает брус, который перекидывают между углами мауэрлата. Если расстояние от угла большое, то специалисты советуют сделать шпренгельную ферму.

Второй способ предлагает набить по затяжке или ж/б перекрытию стойки, которые выступят в роли полки – она будет подпирать стропила посредине.

Если диагональные стропильные элементы слишком длинные, то лучше всего брать сдвоенные брусья.

После того как каркас готов, его покрывают обрешеткой, на которую укладывают слои кровельного пирога.

В первую очередь на сделанный каркас кладут пароизоляцию. Пленку фиксируют степлером к стропилам, а швы дополнительно герметизируются специальной лентой.

Дальше укладывают утеплитель. Его плотно прижимают к стропилам снизу вверх. Между плитами утеплителя и гидроизоляцией нужно оставить зазор в 2 см, чтобы кровельный пирог «дышал».

Видео:

После этого на все это наносится слой гидроизоляции, а сверху покрывается контробрешеткой из деревянных планок. Их размещают поперек стропил, чтобы закрепить кровельный пирог.

На последнем этапе кровлю покрывают выбранным кровельным материалом — вальмовая крыша своими руками готова.

Построить вальмовую крышу самостоятельно достаточно сложно. Однако пошаговая инструкция мастеров, а также все нужные расчеты помогут создать точную конструкцию, которая будет радовать глаз хозяина не один год.

Примерная схема вальмовой крыши

1 — Угловое стропило или ребро всегда располагают под меньшим углом, чем такие же, но промежуточные элементы системы. Для такой конструкции крыши, как для боковых, так и промежуточных стропил подойдут доски, имеющие сечение 50×150 мм.

2 — Короткие стропильные ноги закрепляются не на коньке, а на угловой стропильной доске. Они должны иметь такой же уклон, как и промежуточные стропила.

3 — Конек в данном случае имеет такой же размер в сечении, что и стропильные ноги.

4 — Стропила, которые сходятся и стыкуются на углах конька с трех сторон, называют центральными стропилами.

5 — Промежуточными стропилами называются ноги, соединяющие конек и обвязку, проходящую по верхней части строения, и образующие карниз.

На следующей схеме, кроме уже упомянутых, можно увидеть устройство других элементов конструкции.

Вальмовая крыша своими руками чертежи и фото пошаговая инструкция

Вальмовая крыша своими руками чертежи и фото пошаговая инструкция. Работы начинаются с выбора типа стропильной системы (наслонной или навесной) и расчета параметров кровли (высоты конька, длины, сечения и шага прогона стропил, угла наклона скатов и обосновании потребности в дополнительных подпорках).

При составлении проекта кровли обязательно указываются места размещения дымовых и вентиляционных каналов, слуховых и осветительных окон и заранее выбираются способы ее изоляции и обшивки. Чем больше мелочей будет учтено при расчете, тем меньше проблем возникнет потом, в идеале этот этап полностью доверяют профессионалам или как минимум согласовывают с ними готовый проект.

Основные работы ведут пошагово:

1. По периметру защищенных от влаги стен крепится мауэрлат.

2. Поверх основного бруса набиваются балки перекрытия и временный дощаной настил.

3. Монтируются вертикальные опоры и коньковый брус.

4. Диагональные стропила собираются в каркас вальмы и крепятся к коньку.

5. Последовательно устанавливаются нарожники, рядовые стропила, подкосы и дополнительные крепления.

6. Выполняются работы по утеплению, гидроизоляции и обшивке крыши.

Из чего состоит конструкция

Если внимательно посмотреть что представляет собой стропильная система вальмовой крыши, то можно увидеть две конфигурации скатов, два трапециевидных больших и два треугольных коротких (читайте – стропильная система четырехскатной крыши). Последние и есть вальмы, название немецкое, означает – шатер. Длинные скаты в отличие от традиционной формы не перекрывают всю площадь. Установленные по бокам вальмы, накрывают не закрытые участки. Конструктивные особенности вальмовой крыши обеспечивают её превосходство над другими.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из основных элементов:

1. Трех видов стропил. В конструкции используются:
   • Диагональные или накосные;
   • Центральные или рядовые;
   • Угловые или нарожные;
2. Двух видов несущих балок:

• Мауэрлат, бруса большого сечения, уложенного по периметру, в деревянных домах в качестве мауэрлата используется верхний брус или бревно сруба;
• Поперечная к мауэрлату балка, для опоры конькового элемента;

Конька, важного элемента несущей конструкции на который монтируются вальмовые стропила и соединяются все элементы стропильной системы. Не следует путать коньковый элемент конструкции с коньком, деталью кровли, закрывающей верхний зазор примыкания кровельного материала. Вспомогательные элементы стропильной системы вальмовой крыши не менее важную роль играют в распределении нагрузки, обеспечении жесткости конструкции, связывании стропильной системы

Вспомогательные элементы:

Вспомогательные элементы стропильной системы вальмовой крыши не менее важную роль играют в распределении нагрузки, обеспечении жесткости конструкции, связывании стропильной системы. Вспомогательные элементы:

• Вертикальный брус для выноса вверх конька. В конструкции вальмовой крыши этот элемент связующий, он держит конек, венчающий стропильную систему (при устройстве мансарды стойки заменяются иными подпорными элементами, чтобы не занимать жилое пространство);
• Затяжки, стягивающие стропильную систему в нижней части;
• Кобылка, элемент обеспечивающий свес крыши, обеспечивающий защиту стен дома от атмосферных осадков;
• Ветровая балка, её монтируют на стропила, наискосок;
• Шпренгель, диагональная балка, монтаж которой происходит по диагоналям из угла в угол (балка лежит на мауэрлате), необходимая для снятия нагрузки со стен, обеспечивающая жесткость стропильной системы;
• Подкосы необходимые для устройства углов жесткости, их устанавливают под разным углом к стропильным ногам;
• Прогоны, это не деталь, это расстояние между креплениями стропил. Отмеряется оно по коньковому элементу. Точность расчета прогона – момент принципиальный. Расчет расстояния производится с учетом того, какая выбрана кровля, профлист, ондулин или иное и объема снега выпадающего в том или ином регионе.

Очевидно, что для устройства стропильной системы вальмовой крыши понадобится чертеж, но и брус правильно подобранного сечения.

Разметка вальмовой крыши

Перепады вальмовой крыши

Перед тем, как построить вальмовую крышу, следует произвести ее разметку. Прежде всего, необходимо разметить осевую линию, расположенную на верхнем уровне обвязки части стены, находящейся с торца здания.

После этого производится точное измерение половинной толщины коньковой доски, а также разметка местоположения первого элемента стропильной системы центрального промежуточного типа.

Далее один конец разметочной рейки прикладывают к размеченной ранее для первого элемента стропил линии, а на другой ее конец переносится линия, боковой внутренней стены, отмечающая расположения промежуточного элемента стропильной системы.

Точная длина свеса стропил уточняется путем переноса разметочной рейки на линию, соответствующую внешнему контуру той же стены, при этом второй конец рейки устанавливается на образовавшийся свес кровли.

Далее размечается местонахождение  второго элемента стропил центрального промежуточного типа, для этого рейка располагается на краю боковой стены и на ней отмечается точное расположение того стропильного элемента, который намечено располагать между верхним концом обвязки и боковой стеной, как предусматривает схема вальмовой крыши.

В оставшихся углах здания следует выполнить ту же самую последовательность действий, что позволяет точно и грамотно выполнить разметку всех элементов центральной части системы стропил, а также размеры коньковой доски.

Несомненным преимуществом подобной процедуры разметки является то, что вальмовая крыша – конструкция и устройство – будет спроектирована без построения гипотез и предположений о том, следует ли производить опускание стропильных угловых элементов, поскольку вся система стропил будет выполнена из материала, обладающего одной и той же шириной и сечением.

Поскольку все элементы стропильной системы, на которых производится строительство вальмовой крыши, являются по форме прямоугольными треугольниками, их более точный расчет можно произвести, используя теорему Пифагора, которая уже упоминалась выше.

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 материалаТаблица — 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 

Высота конька		Чертеж для расчета высоты конька вальмовой крыши
Длина конькового бруса	Длина дома минус его ширина	Чертеж для расчета длины конькового бруса вальмовой крыши
Длина центральных стропил (трапеции)	Формула для расчета длины центральных стропил	Теорема Пифагора
Длина рядовых стропил	Рассчитывается аналогично длине центральных стропил
Удлинение стропила для формирования каркасного свеса		Чертеж для расчета насколько необходимо удлинить стропила для свеса
Угол наклона рядовых стропил	Формула для расчета угла наклона рядовых стропил	Чертеж для расчета угла наклона рядовых (промежуточных) стропил
Длина диагональных вальмовых стропил	Формула для расчета длины диагональных стропил	Схема для расчета длины диагональных стропил вальмовой крыши
Нарожники (короткие стропила)	Первое короткое стропило	Чертеж для расчета 1-го короткого стропила вальмовой крыши
	Второе короткое стропило	Схема для расчета 2-го короткого стропила вальмовой крыши
Площадь вальмовой крыши	Формула для расчета площади вальмовой кровли	Чертеж для расчета площади 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.