Как построить вальмовую крышу своими руками?

Шатровые крыши применяются как для малоэтажных жилых зданий, так и для различных хозяйственных пристроек. Чаще всего они сооружаются над строениями, имеющими равносторонние несущие стены, а план фундамента — квадратного типа. Можно встретить такие архитектурные элементы и над круглыми сооружениями, в этом случае количество скатов больше четырех.

Сотворение проекта

К первоначальному моменту относят создание чертежа, поскольку он облегчает работу при строительстве стропильной системы. В этом случае при нанесении чертежа нужно принять во внимание все произведенные расчеты, которые делаются с помощью определенных формул. Из-за того, что новичку не так легко это просчитать, то для упрощения желательно воспользоваться строительным калькулятором.

Определившись с уровнем наклона для ската и в соответствии с выбранным видом покрытия, а также всевозможными погодными отклонениями, рассчитывается высота конька и прочие значения. В дополнение необходим подробный расчет и схематическое описание имеющихся форм и габаритов стропильной конструкции. Следует учесть одну особенность: чем больше планируется наклонный угол, тем в удвоенном количестве потратится материал. Правильный расчет позволяет объекту иметь прекрасный и точный внешний вид, и обеспечивает кровле долговечность и надежность.

Для воплощения проекта используется довольно сухая древесина хвойных пород деревьев, таких как лиственница, кедр, сосна. Но специалисты рекомендуют воспользоваться мягкой черепицей. Ведь она упростить монтажные работы без лишних затрат. Расчет необходимых параметров

В момент постройки крышечного массива существует необходимость руководствоваться следующими факторами:

Устройство стропильной системы

Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.

В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.

Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.

Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:

  1. Мауэрлат — основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
  2. Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
  3. Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
  4. Промежуточные стропила — соединяют конек и карниз.
  5. Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
  6. Нарожники – наиболее короткие стропила.
  7. Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
  8. Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
  9. Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
  10. Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
  11. Конек.
  12. Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
  13. Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
  14. Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.

Основы конструкции вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши существенно отличается от обычной. Поэтому ей следует уделить особенное внимание – не зная теории, невозможно построить конструкцию своими руками.

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

Здесь приведена наиболее простая разновидность вальмовой крыши. Но, разобравшись с её устройством, можно приступать и к строительству более сложных модификаций.

  1. Начинается все с угловых стропил. Для них лучше всего брать прочную доску сечением 50х150 мм. Укладывается она под меньшим углом, чем промежуточные стропила.
  2. Короткие стропила фиксируются не на коньковом брусе, а на угловом стропиле.
  3. Размер конька в сечении должен быть не меньше, чем у угловых стропил – на него также приходится довольно большая нагрузка, как постоянная (от кровельного материала), так и временная (от снега, ветра).
  4. Стропила, которые сходятся с разных сторон и надежно фиксируют конек, называют центральными – они тоже должны иметь серьезный запас прочности.
  5. Для промежуточных стропил обычно берется более тонкий брус – между ними нагрузка от кровли распространяется более равномерно, что позволяет избежать перегрузок и выхода отдельных элементов конструкции из строя.
Читайте также:  Вытяжной воздухообмен дома своими силами

Все это будет полезно запомнить каждому человеку, желающему разобраться, как построить вальмовую крышу своими руками. Как видите, ничего особенно сложного здесь нет.

Деталировка

Для наглядности ниже помещён аналог этой крыши. Разберёмся с назначением элементов четырёхскатной кровли:

Мауэрлат – основание кровли, связанное воедино с опорными стойками беседки. Мауэрлат – самые мощные балки кровельной системы. В нашем случае это не так. Доска, выполняющая функции мауэрлата, только часть основания – кровля ложится на поставленные на ребро сдвоенные доски по периметру сторон стоек. Они примут вес кровли и ветровую нагрузку. П-образное соединение выдержит нагрузку больше планируемой. Раскосы на стойках увеличивают площадь опоры мауэрлата.

На видео обозначена система крепления на подпорные доски.

  1. Мауэрлат – самые мощные балки кровельной системы. В нашем случае это не так. Доска, выполняющая функции мауэрлата, только часть основания – кровля ложится на поставленные на ребро сдвоенные доски по периметру сторон стоек. Они примут вес кровли и ветровую нагрузку. П-образное соединение выдержит нагрузку больше планируемой. Раскосы на стойках увеличивают площадь опоры мауэрлата.
  2. Сделать стойки под прогон (коньковую балку) не было необходимости: масса кровли мала, лишние детали только перегрузят и усложнят конструкцию;
  3. Прогон работает в комфортных условиях: он связывает воедино концы стропил, чтобы не расходились под нагрузкой;
  4. Рядовые стропила – достаточно нагруженный элемент кровли. Угловое соединение с коньковой доской разметить по отвесу и сделать запил ко разметке не составит труда. Врубовое соединение требует точной разметки и аккуратного исполнения;
  5. Затяжка (в нашем случае ригель) – не позволяет кровле сложиться под снеговой и ветровой нагрузками;
  6. Диагональное стропило – ребро вальмы. Самый длинный и нагруженный элемент стропильной системы. Поддерживается короткими угловыми стропилами нарожниками, которые воспринимают часть нагрузки;
  7. Нарожник (короткое стропило) разгружает диагональное стропило. Верхняя стыковочная часть выполняется под углом в 45 градусов.

Важно: Гнилостные процессы и древоточцы сократят срок службы беседки без пропитки антисептиками.

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.

Разметка

Вычисляется осевая линия и расположение стропил

Перед тем как сделать вальмовую крышу, необходимо провести разметку. Точность отметок позволит избежать ошибок при монтаже стропил. Первоначально вычисляется осевая линия, далее расположение стропил. Место расположения центрального стропила отмечают в точке, обозначающей половину толщины конька. Разметку положения различных видов стропил лучше проводить не рулеткой, а мерной рейкой. С ее помощью несложно отметить расположение центрального промежуточного стропила. Один конец рейки совмещают с намеченной линией, а второй направляют вдоль линии боковой стены.

Вальмовая четырехскатая крыша Если представить разметку в виде проекции, то становится понятно, что промежуточные стропила со стеной образуют квадрат, а угловое стропило делит его по диагонали на два прямоугольных квадрата. Длину углового стропила позволяет вычислить теорема Пифагора. Специальная таблица коэффициентов позволяет подсчитать размеры угловых и промежуточных стропил. Для вычисления нужно измерить горизонтальную проекцию, найти угол, соответствующий вашему углу наклона ската и умножить длину на коэффициент. Длина коротких стропил вычисляется методом перемножения заложения нарожника и коэффициента промежуточного стропила. Все замеры последовательно выполняются в четырех углах. По отмеченным точкам ориентируются, как построить как стропильную систему.

Читайте также:  Как установить кондиционер самостоятельно

Рейка для разметки изготавливается из фанеры, шириной в 5 см. На ней отмечаются необходимые размеры.

Стропила и опорные элементы

Вальмовая стропильная система несколько отличается от двухскатной, усложненная конструкция скатов требует большего числа элементов. В нее входит:

  • Коньковый прогон. Брус, на котором соединяются стропильные пары.
  • Диагональные стропила. Четыре стропильные ноги, образующие ребра вальм. От окончания конька они отходят к угловым соединениям мауэрлата, соединяясь с мауэрлатом. Их длина больше, чем у рядовых стропил, поэтому для их изготовления используют сдвоенные доски или материал большего сечения. Интересно, что угол расположения диагональных стропильных ног более пологий, чем у промежуточных, про это нельзя забывать, составляя чертежи.
  • Промежуточные или рядовые стропила. Стропильные ноги, которые верхушкой фиксируют на коньковом прогоне, а концом на мауэрлате.
  • Центральные рядовые стропила. Шесть стропил, которые стыкуют с окончанием конька и диагональной стропильной ногой. Трудоемкий узел стропильной системы, монтаж которого требует внимания и точной разметки.
  • Короткие ноги или нарожники. Короткие стропильные ноги не соприкасаются в верхней части с коньком, их крепят на диагональные стропила. Чем ниже находится нарожник, тем меньше его длина.
  • Затяжка. Перемычка между рядовой стропильной парой, изготовленная из бруса. Затяжку, расположенную в верхней части кровли, под самым коньком, называют ригелем. А в качестве нижней затяжки, фиксируемой в основании стропил, используют балки перекрытия.
  • Стойка. Вертикально установленный брус, который поддерживает конек, перенося вес кровли на несущие перегородки. В некоторых вариантах стропильной системы стойки устанавливают в средней части стропил, чтобы освободить центр мансардного помещения.
  • Подкос или подстропильные ноги. Опоры, фиксируемые перпендикулярно стропилам. Подкос защищает стропила от провисания, он необходим, если длина скатов крыши более 4,5-5 м.
  • Шпренгель. Шпренгельной фермой называют устройство, которое необходимо для поддержки диагональных стропильных ног. Она состоит из двух балок: одна соединяет две стороны мауэрлата, а вторая упирается в первую и диагональное стропило.

Опытные мастера-кровельщики говорят, что стропильная система выйдет надежной только, если использовать для изготовления элементов одинаковый материал, одного сечения и единый способ крепления.

Расчет шатровой конструкции

Вначале рассмотрим алгоритм расчет основных значений системы. Принимаем во внимание, что у крыши есть четыре ската, каждый из которых представляет собой равносторонний треугольник. Угол наклона скатов выбирается в зависимости от площади покрытия и климатической зоны расположения объекта. С учетом климатической зоны в таблицах строительных норм и правил выбирается минимально допустимый угол наклона скатов.

Выбор кровельного материала от угла уклона

Длина центральной стропилины зависит от угла наклона и определяется по широко известной формуле прямоугольного треугольника. Вначале надо найти длину диагонали, это делается расчетным путем или обыкновенным замером. Второй метод проще, при помощи рулетки найдите это значение.

У нас имеется угол наклона скатов, в Интернете найдите тангенс, умножьте его на дину половины катета и в результате получится высоту вертикальной опоры шатровой крыши. Далее следует рассчитать длину накосного стропила. Она рассчитывается по нескольким формулам, самая простая из них теорема Пифагора: c2=a2+b2, где:

с – длина стропилины;

a – половина катета строения;

b – высота вертикальной опоры.

Отсюда — длина стропилины равняется квадратному корню суммы квадратов указанных величин. Вот и все, если это сделать самостоятельно сложно, то в Интернете есть большое количество онлай-калькуляторов. После введения данных выдаются не только размеры элементов системы, но и подсчитывается их количество.

Калькулятор расчета площади вальмовой или шатровой крыши

Перейти к расчётам Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать площадь крыши» Длина здания B (по большей стороне — для вальмовой крыши, по любой — для шатровой), метров Планируемая ширина карнизного свеса k от стены, метров Рассчитанная длина центрального стропила L, метров Рассчитанное удлинение стропила (длина кобылки) ΔL для формирования карнизного свеса, метров Расчет провести для: — вальмовой крыши — шатровой крыши

Устройство основания для шатровой стропильной системы

Зачем нужен мауэрлат?

Конструкция вальмовой крыши, как мы уже сказали, сложна. Для начала укладывается мауэрлат – именно на него будет в дальнейшем опираться вся система стропил. Укладка мауэрлата ведется на армированный пояс из железобетонных конструкций. Это позволит сделать несущие стены более прочными и усиленными, плюс создаст ровную поверхность для монтажа мауэрлата. Для каменных и кирпичных стен нужно выполнить опалубку, которая дополнится каркасом из арматуры, а потом будет залита бетоном. Главное, чтобы при заливке бетона сохранялся одинаковый горизонтальный уровень по всему зданию.

К установленному арматурному каркасу крепятся оцинкованные металлические шпильки – их длина должна выходить за пределы брусового мауэрлата. После затвердевания бетона верхняя часть промазывается битумом, а после оклеивается рубероидом — это позволит защитить дерево от гниения и иных воздействий среды. Шпильки нужны для того, чтобы закрепить всю конструкцию. Как правило, стропила вальмовой крыши создаются на основе деревянного бруса.

Разметка угловых элементов

Разметка угловых элементов системы стропил для вальмовых крыш выполняется в несколько этапов:

  • Помечается место соединения разметочного контура с внутренней верхней частью обвязки;
  • Измеряется расстояние от помеченной точки до контура разметки, а также до ближайшего промежуточного элемента стропил, что позволяет вычислить горизонтальную проекцию, используемую для расчета стропильной длины углового элемента системы;
  • Упростить разметочные работы позволяет рейка для разметки, с помощью которой уже выполненная разметка боковых стен переносится на торцевые стены дома. Это позволяет также соблюсти правильные расстояния между центровыми элементами стропильной системы.

Если рассматривать проект вальмовой крыши на план-схеме дома, то можно убедиться в том, что расстояние между выборкой опорной плоскости угловых стропил до разметочного контура коротких элементов стропильной системы является горизонтальной проекцией короткого элемента.

Полезно: для наибольшего удобства разметки можно изготовить специальный шаблон, например, из неиспользуемого листа фанеры, обладающего прямыми углами.

Например, при значении уклона, равном 612, шаблон размечается так: с одной части угла отмечается 30 см, а с другой – 60 см, после чего путем соединения отметок получают требуемые треугольник, по контуру которого лист фанеры обрезается.

К большей стороне получившейся фигуры крепится брус размером 50х50 мм, кроме того, на ней отмечается коэффициент уклона скатов.

Вальмовая крыша не так сложна в изготовлении, как кажется, и самое главное при ее строительстве – правильно произвести все расчеты и разметки, используя специальную рейку и таблицу используемых коэффициентов.

Смотрите также:

  • Кладка печной трубы своими руками
  • Каким материалом можно обшить фасад дома?
  • Как правильно подобрать мебель для спальной?
  • Что из себя представляют торговые стеллажи?
  • Что из себя представляет наливной пол?
  • Технология штукатурки газобетона
  • Обязательные стройматериалы

    Вальмовую крышу строим из следующих материалов:

    1. Деревянный брус. Походящие параметры: 10х10 см или 15х15 см. Из него формируется мауэрлат, а также вертикальные стойки и затяжки.
    2. Доски. Нужное сечение: 5х 5 см и 10х15 см. Из них образуются стропилы. Для диагональных стропил нужны доски большей длины и толщины. Поэтому популярен вариант со сдвоенными досками.
    3. Необрезные доски. Необходимые размеры: 3х10 см или 4х10 см. На них монтируется обрешётка.
    4. Рейки. Параметры: 3х3. Они послужат контр-обрешёткой.
    5. Ветровая доска.
    6. Доска для карниза.

    Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками, антипиренами.

    Конструкция опорных точек накосов стропил

    Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

    • Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
    • Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
    • Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.

    В зависимости от способа посадки верхнюю часть накоса подрубают. Крепить диагонали можно гвоздями, при этом допускается усиление скруткой из проволоки или металлическим хомутом.

    В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.