Материалы и крепеж
Монтаж 4-скатной кровли — трудоемкий процесс. Он требует удобной организации рабочего места и соблюдения техники безопасности. Все материалы должны находится в удобном доступе. Предварительно нужно провести обработку древесины от гниения и огня. Если пропитка была уже сделана, дерево имеет розоватый цвет.
Пиломатериалы
Для изготовления несущих элементов допускается применять пиломатериалы не ниже 2 сорта. Обрешетку можно сделать из обрезной доски 3 сорта, обязательно очищенной от обзола.
Крепеж
Стропильная система собирается и фиксируется врубками, а также дополнительным крепежом. Стыки усиливаются деревянными или металлическими накладками, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами, резьбовыми креплениями.
Выбор крепежа зависит от материала стен:
- В кирпичных и бетонных строениях отсутствуют большие усадочные деформации, поэтому используются жесткие соединения.
Новые деревянные здания подвержены сильной усадке, особенно в первые полгода. Для их компенсации применяются скользящие крепления. Они позволяют деталям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.
Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, стабильно удерживают элементы узла в нужном положении. Саморезы лучше сопротивляются выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезанию.
Рекомендуемая длина нагелей — 120 мм. Для временного крепления используются гвозди 90 мм.
Вальмовая крыша что это такое, отличия, плюсы и минусы
К отличительным особенностям таких крыш относят наличие четырехскатной стропильной системы с двумя треугольными скатами на противоположной стороне. Оставшиеся два ската могут быть трапециевидными или треугольными, вертикальные боковые фронтов в классическом исполнении отсутствуют. При полном занятии торцовых скатов всей площади от конька до карниза крыша называется вальмовой, при частичном – полувальмовой.
Преимущества таких конструкций проявляются в:
Устойчивости и выдержке существенных ветровых и снеговых нагрузок. Благодаря четырехскатной форме, дополнительным ребрам жесткости, отсутствию вертикальных стен и строгим требованиям технологии строительства такие конструкции лучше выдерживают воздействие сильных воздушных потоков, не задерживают снег и не деформируются под весом осадков. Как следствие, в регионах с неблагоприятными погодными условиями они служат дольше и надежней в сравнении с одно- или двускатными кровлями.
Минимальной вероятности разрушения карнизных свесов и надежной защите фасада от промокания по всему периметру при их достаточной длине.
Равномерном прогреве подкровельного пространства.
Эстетичности и оригинальном внешнем виде. Вальмовые крыши особенно уместны при строительстве малоэтажных жилых домов в европейском стиле, конструкция считается популярной и стильной.
Многообразие предлагаемых вариантов, возможности изменения визуальной высоты дома. В классическом исполнении вальмовые крыши имеют высокий наклон и прямые стропила, но применение современных кровельных материалов позволяют строить конструкции с любым углом, вплоть до минимальных 5° и сложными конфигурациями. Помимо традиционной вальмовой крыши владельцы могут установить голландскую полувальмовую (с укороченными в 1,5-2 раза противоположными скатами), датскую (с вертикальными фронтонами поверх скатов или треугольными окнами), ломаную вальмовую кровлю, но по понятным причинам расчет и возведение таких конструкций обойдутся дороже.
Металлический каркас крыши для … Металлический каркас крыши для … Металлический каркас крыши для … Металлический каркас крыши для …
Недостатков у вальмовых крыш немного, но при выборе этого варианта владельцам стоит помнить о росте трат на материалы или оплату работы специалистов. Расчет и монтаж таких конструкций требуют особых навыков и знаний, ошибки приводят к перерасходу материалов и снижению устойчивости и срока службы крыши.
Подготовительный этап работ.
Произведите грамотные точные расчеты и разметку, которые смогут вам гарантировать надежность будущей крыши и составить чертеж. В этом вам поможет теорема Пифагора и таблица коэффициентов пропорций и соотношений между длиной стропил и их расположением. Обязательно используйте прописанные данные, это значительно увеличит точность необходимых расчетов.
- Первым делом размечается ось по верхней обвязке дома с его торца.
- Далее необходимо рассчитать 1/2 толщины конька, определив тем самым расположение первой части стропильной системы.
- После приложите к размеченной линии один из концов замерной рейки, в то время как другой должен находиться на боковой стене. Таким образом, вы определитесь с местом расположения промежуточного стропила.
- Затем установите один конец бруса на наружный угол стены, другой же — на свес крыши. Так удастся определиться с длиной стропильного свеса. Следующую деталь центральных стропил вычислите следующим образом: переместите замерную рейку на край боковой стены, после чего пометьте на ней расположение стропил (между верхней обвязкой и боковой стеной).
- Аналогично предыдущему пункту повторите действия для оставшихся 3-х углов. Таким образом вы сможете отметить размещение торцов конька и промежуточных стропил.
Беседка с четырехскатной крышей
Беседка с вальмовой кровлей станет эталоном дизайнерского решения, а при условии грамотного расчёта и обустройства будет отличаться надёжностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехскатную крышу будет несложно собственноручно. Такая конструкция подходит для беседки в виде прямоугольника или квадрата. Первый вариант представляет собой сборку вальмовой конструкции с двумя треугольными и таким же количеством трапециевидных скатов. Второй вариант — это шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4 равнобедренных треугольных скатов.
Вальмовая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций
Четырехскатная кровля является прекрасным выбором при строительстве беседки, поскольку она допускает применение любых кровельных покрытий, а удобная конструкция обеспечивает свободный угол обзора, её легко можно обустроить, например, в китайском стиле, добавив свесам длины и несколько изогнутых диагональных стропил.
На подготовительном этапе работы делается чертёж будущей крыши с учётом основных факторов:
- веса всех стропил и их дополнительных элементов;
- массы кровельного покрытия и гидроизоляции;
- уровня климатических нагрузок, слоя снежных масс;
- веса строителей, обслуживающих крышу;
- нагрузки от оборудования, которое планируется установить на стропильной системе.
От того, каким будет наклон скатов и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности установки, например, шаг расположения реек обрешётки и стропильной системы. И всё это сказывается на общем весе постройки.
Продлить срок службы деревянной беседки можно, предварительно обработав все её элементы специальными антисептическими пропитками, а также огнезащитным средством. Наносятся все эти составы достаточно просто обычной кистью или валиком.
Опорой для четырехскатной крыши беседки могут быть деревянные, кирпичные стены либо стойки опорного каркаса. Если в работе используется кирпич, то конструкция получится капитальной и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Строительство вальмовой крыши на такой беседке в целом сходно с установкой кровли на жилом доме или другом крупногабаритном строении.
Небольшие вальмовые крыши можно собирать на опорах из столбов, которые предварительно следует хорошо закрепить
Если же беседка устанавливается на деревянные столбы, то следует предварительно проверить прочность закрепления её опор, они должны стоять строго вертикально, а для жёсткости и устойчивости каркаса снизу их перевязывают перемычками. Сверху тоже монтируются перемычки, которые будут являться обвязкой под скатную конструкцию. Из-за высокой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому рекомендуется заранее скрепить их на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки проложить деревянные или стальные накладки.
Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки
- Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.
- Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.
- Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.
- Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.
- На слой гидроизоляции монтируют обрешётку, а при необходимости оборудования дополнительной вентиляции устанавливают и контробрешётку.
- На завершающем этапе работы крепят кровельный материал.
Шатровую крышу собирают так же, как и обычную вальмовую, исключая монтаж конькового бруса. При этом производится связка диагональных стропил в коньковый узел.
Видео: строительство беседки и барбекю своими руками
Недостаток опыта строительства кровельных конструкций может негативно сказаться на качестве будущей крыше и степени защиты всего сооружения, поэтому для выполнения подобного рода работ рекомендуется обратиться к профессиональным строительным бригадам. При правильном подходе вальмовая крыша станет прекрасной архитектурной конструкцией дома, беседки и любых других построек.
Что представляет собой вальмовая крыша
Самая незамысловатая вальмовая крыша выполнена в виде каркаса с четырьмя скатами: двумя треугольными торцевыми, называемыми вальмами, и двумя фронтальными трапециевидными плоскостями. Все скаты укладываются от конькового элемента до карниза, при этом большей площадью и длиной ската обладает фронтальная поверхность.
Помимо стандартного исполнения, существуют полувальмовые кровли, применяемые, как правило, для создания дизайна в голландском стиле. Этот вариант предусматривает монтаж карнизов фронтальных скатов существенно ниже торцевых. Такую крышу целесообразно возводить при обустройстве мансардного помещения в качестве жилой площади.
Все четыре ската вальмовой крыши сходятся на коньковом брусе, который имеет меньшие размеры, чем на двухскатных кровлях
Монтаж вальмовой крыши осуществляется на основе сборки узлов и элементов, которые присутствуют и в конструкциях более сложных кровель.
Основной каркас конструкции собирается из следующих элементов:
- Для изготовления боковых стропил и промежуточных систем заготавливаются доски сечением 50×150 мм. При устройстве конструкции следует помнить, что крайние стропила должны иметь в вершине меньший угол, чем промежуточные.
- Установку коротких стропильных ног выполняют к угловому стропилу, а не к коньку, при этом их угол наклона должен быть таким же, как и у промежуточных деталей.
- Для коньковых элементов подбирают материал того же сечения, что и для стропил.
В каркасе вальмовой крыши принято выделять центральные и промежуточные стропила. Центральными называются элементы, стыковка которых выполняется на углах конькового бруса с трёх сторон. Промежуточные стропила находятся между центральными и соединяют конёк с мауэрлатом, образуя карниз.
Центральные стропила сходятся на коньковом элементе с трёх сторон
Дополнительными, но не менее важными при строительстве вальмовой крыши являются следующие факторы:
- Для поддержки конька в местах соединений двух стропильных деталей и коньковой балки обычно ставится стойка. Если под кровлей будут устраиваться жилые помещения, то стойки можно заменить подпорками, а в некоторых случаях вообще убрать.
- Для упрочнения конструкции стропил применяется затяжка, которая, как правило, одновременно является балкой перекрытия.
- Верхняя часть стен и промежуток подкровельного пространства надёжно защищается от попадания осадков благодаря увеличенному свесу за счёт монтажа к ногам стропил «кобылок».
- С ветреной стороны постройки к стропилам крепится ветровая балка, при необходимости её монтаж допускается на обоих скатах трапециевидной формы.
- Вальмовая кровля — единственная конструкция, которая оборудуется нарожником или короткой стропильной ногой, установленной к угловому стропилу.
- Мауэрлат, будучи необходимой деталью любой стропильной системы, в вальмовой кровле сооружается в виде бруска и крепится по периметру всего здания.
- Чтобы снять нагрузку, оказываемую на стены, и придать системе большую жёсткость, между двумя соседними элементами мауэрлата укрепляется диагональная перемычка — шпрендель.
- Угол наклона подкосов выбирается в зависимости от того, будет ли мансардное пространство оборудовано под жилплощадь.
- Диагональные стропила вместе с ребром могут монтироваться как с одного торца кровли, так и с двух её сторон, при этом выбор зависит от возводимой конструкции.
- Прогон — промежуток между точками крепления стропил к коньку, величина которого определяется от вида материала и того, какая нагрузка воздействует от снежных масс на дом в регионе строительства.
Стоит ли упрощать?
Следующий вариант беседки в исполнении сложнее. Сказываются размеры и особенности конструкции. Построить беседку для совместной трапезы семьи не развлечение выходного дня. Основательное сооружение потребует заливки столбчатого мелкозаглубленного фундамента с анкерным креплением стоек беседки.
Разница исполнения бросается в глаза: стропильная система усилена вдвое – минимальное сечение доски 40 мм. Парусность кровли возросла, шапку снега уберёт только весеннее солнце, отсюда и возросшие требования по упрочнению. Изменение площади стоек – не дань изяществу конструкции, а разумное предохранение от перекоса и разрушения. Рассмотрим конструкцию пошагово.
Появились традиционные опорные элементы: стойки под прогон. Их целевое назначение перераспределить нагрузку со стропил на затяжки, которые выполнены полноразмерными и передают вертикальную и угловую нагрузки непосредственно мауэрлату. Затяжки связали стропила с мауэрлатом в одно целое.
Способы монтажа
Существуют два метода сборки стропильной системы – возведение кровли целыми полуфермами и поэлементный монтаж. Первый способ предполагает закупку готовых изделий у специализированных фирм по изготовлению стропильных конструкций. Их остаётся завести на строительный объект и собрать по схеме вальмовую кровлю дома, как конструктор.
Такой способ строительства крыши безусловно обеспечивает быстроту монтажа, но обойдётся заказчику довольно дорого.
Для тех хозяев стройки, которые владеют инструментом и обладают значительным опытом в строительстве, выгодней будет собрать стропильную систему поэлементно своими руками. Пусть это будет не так быстро, но позволит сэкономить значительную сумму.
Из каких элементов состоит шатровая кровля
Существует стандартная технология производства с использованием определенного набора материала:
Стропильные балки. Доски, располагаемые в углах конструкции. Изготавливаются из натурального дерева. Как правило, берут твердые породы, несклонные к промерзанию и самостоятельному разрушению. Такие сорта дерева, как сосна или ель не подходят. Из-за мягкости, их может повести. Желательно пропитывать дерево с помощью специальных составов против паразитов и грибков. При повреждении стропильной доски вероятно разрушение всей конструкции.
Нарожники. Иначе называются стропильной ногой. Представляет собой придаток, предназначенный для поддержания участка ската между накосным стропилом и свесом. Используется в четырехскатной системе датских или вальмовых типов. Его задача в равномерном распределении нагрузки. Вместо направленного давления на конкретный участок стены, он позволяет его дополнительно сместить.
Коньковый узел. Элемент, образующий пик крыши. Является соединением двух стропильных ног.
Центральная стропила. Выступает центровым элементом, который обеспечивает соединение конькового узла. Как правило, используется плотная балка большого диаметра, способная выдержать обоюдное давление.
Подкос. Опорная часть стропильной ноги.
Мауэрлат. Представляет собой опору, которая соединяет крышу со стеной. Для легких крыш используется обычный брус из твердых пород дерева. Равномерная нагрузка позволяет создать высокое качество соединение. Если при изготовлении крыши используются толстые балки из тяжелых пород дерева, возможно установить металлический швеллер. Это позволит в значительной мере увеличить прочность соединения. С легкими крышами использование металлического профиля противопоказано, так как он только увеличить давление на фундамент.
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:
- сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
- затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
- далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
- на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
- 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.
Превосходство и плохие качества системы
Необходимо отметить минусы и также плюсы четырехскатной кровли по сравнению с очень популярной и конструктивно обычный двускатной.
Превосходства вальмовой кровли:
Правильно сконструированная и собранная вальмовая кровля благодаря отсутствия отвесных торцевых стен (фронтонов или щипцов) владеет невысоким сопротивлением воздушным потокам. Естественно, самым лучшим образом противостоит ураганным ветрам и меньше предрасположена распаду крыши в местах карнизных свесов (щипцовых не имеет).
Четырехскатная кровля благодаря угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька, имеет жёсткую систему и не предрасположена сколько-нибудь солидным деформированиям.
Вальмовая кровля дает возможность сделать большие свесы со всех четырех сторон строения, таким образом защитив фасады от осадков.
Четырехскатная кровля выполняет дом с мансардой зрительно более невысоким
Это важно, когда здание необходимо вмонтировать в существующую одноэтажную застройку, не нарушив равновесия и характера застройки.
Вальмовая кровля красива. Правда и не все с данным согласны.
Четырехскатная кровля двухэтажного дома за городом. Большие свесы прекрасно оберегают стены от атмосферных осадков
Плохие качества вальмовой кровли:
- Кровля с четырьмя скатами тяжелее двускатной и, поэтому, дороже. Правда, нет необходимости в кладки кирпича фронтонов. И поэтому не факт, что вальма обойдется в большую сумму.
Наклонные Окна для мансарды следует помнить закрывать во время хорошего дождя, по другому на полу будет лужа
- Скаты с каждой стороны «поглощают» часть площади чердака с коротких торцов. При устройстве мансарды это имеет большое значение.
Окно, вмонтированное в скат кровли, может быть и по вертикали. Данное окно называют «летучая мышь». Вмонтированное в крышу из гибкой черепицы, настоящего шифера или металлической черепицы, выглядит очень эффективно.
-
- Окна для мансарды, часто применяемые для освещения пространства под вальмой, имеют один, но важный минус: их необходимо обязательно закрывать перед ливнем. В другом случае на полу будет лужа. С обыкновенными, отвесными окнами, размещаемыми в стенках фронтона при 2-ух скатах, такой трудности нет. Правда, и в четырехскатную кровлю можно красиво вмонтировать отвесные окна.
Еще 1 способ встройки в кровлю полноценных окон.
Избегаем ошибок
Как мы уже сказали, сложная конструкция – это одно из отличий, которыми характеризуется вальмовая крыша. Расчет можно выполнить самостоятельно, а можно использовать калькулятор. Если строительство ведется своими руками, то нужно учитывать все особенности стропильной системы вальмовой крыши. Успешность строительства зависит в первую очередь от правильности расчетов, точности разметки и корректного плана. Чтобы сделать крышу надежной, нужно следить за следующими моментами:
- избегать возможных конструктивных ошибок, используя мерную рейку, а не рулетку;
- выполнять разметку осевой линии;
- рейкой выполнять определение размещения остальных промежуточных стропил.
Элементы вальмовой крыши
Кроме геометрически правильных линий, крыша с вальмами – это весьма надежная и практичная кровля. В отличие от двускатных практически не подвержена деформациям, например, во время сильных ветровых нагрузок, обеспечивает надежную защиту от любых видов осадков.
Но, несмотря на достаточно простую по форме конструкцию, устройство вальмовой крыши является делом достаточно сложным, особенно в случае самостоятельного выполнения работ.
И главная проблема связана, прежде всего, с возведением стропильной системы, которая не имеет вертикальных опор.
Ее конструкцию составляют два вида знакомых геометрических фигур:
- трапеция, форма которой зависит от соотношения конька и карнизного свеса,
- треугольник, который становится альтернативой фронтону, но в отличие от него обязательно устраивается под определенным углом к горизонту таким образом, чтобы он формировал вместе с трапециевидными элементами общий угол.
В большей мере именно в такой конструктивной особенности крыши и состоит основная сложность при ее возведении, так как использовать для этого обычный способ, каким устраивают скаты, не получится из-за того, что коньковый элемент не перекрывает полностью дом по длине.
Для создания опоры для стропильных ног вальм их соединяют с углами конька, а в итоге получаются своеобразные диагонали, на которые впоследствии следует установить разные по длине стропы, называемые нарожниками, один конец которых монтируется в районе карниза, а второй – к коньку.
Возведение вальмовой крыши выполняется из элементов:
- конька, выполняющего функцию сопряжения всех элементов кровли и основной несущей оси конструкции;
- угловых накосных стропил, соединяющих брус конька и карнизные углы кровли. Являются основными несущими элементами в количестве 4 единиц;
- стропил, количество которых зависит как от конфигурации, так и от размеров крыши. Отличительной чертой является то, что их длина неодинакова. Опираются на угловые балки перекрытий или специально установленный мауэрлат и крепятся к угловым стропам (ногам);
- каркаса, рядового и промежуточного. Элементы первого устанавливаются на коньке и спускаются к карнизу, промежуточные также начинаются в верхней части крыши, на коньковом брусе, а заканчиваются на мауэрлате, но следует учесть, что используются только для трапециевидных элементов кровли, на вальмах их нет.
