Трехскатная крыша

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Как и в предыдущих расчетах, процесс определения высоты конька зависит от выбранного угла ската. Несмотря на то, что вальмовая конструкция крыши позволяет соорудить скаты, имеющие разное значение углов, лучше всего делать конструкцию с одинаковыми углами.

Это позволит нагрузке распределяться равномерно и иметь крыше эстетичный внешний облик.

ВНИМАНИЕ!
Значение угла наклона относительно вальмовой разновидности конструкции варьируется между 20 и 45 градусами.

На более конкретное определение такого параметра влияют:

1. Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым наклоном.
2. Если ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 градусов.
3. Намерение помещение чердака использовать под жилое помещение. В данном случае учитывается удобство передвижения по чердаку и возможность обеспечить все коммуникативные конструкции таим образом, чтобы к ним был свободный доступ в случае необходимости.
4. Покрытие, выбираемое для кровли, также играет немаловажную роль. Выбирая определенный материал, нужно поинтересоваться минимально дозволенными характеристиками в отношении угла ската.

Относительно высоты конька, то определить ее очень просто, зная значение угла ската. В конструкции необходимо условно выделить прямоугольный треугольник, в котором одна из сторон будет искомой высотой.

Формула: h = b / 2 * tanA.

Угол наклона крыши

Голландская полувальма

В более холодных северных широтах вальмовая схема применяется как в чистом виде, так и в виде отдельных модификаций. Один из таких вариантов использования вальм можно увидеть на голландском типе, называемом полувальмой.

В противоположность предыдущему варианту, «голландка» очень близка к обычной двухскатной конструкции, но с маленькими, в треть от классического размера, вальмами. Небольшой скат, примыкающий к коньку крыши, служит одновременно и навесом над террасой второго этажа. Сложно изготовить подобный навес более рациональным и удобным способом. Такой тип построения позволяет увеличить чердачное помещение до размеров полноценной комнаты и одновременно закрыть самый критический участок крыши одноэтажного дома от косых проливных дождей.

Большое и теплое пространство над первым этажом давало ряд преимуществ. Оно использовалось, как полноценное жилое помещение, чуть более холодное, чем первый этаж, но более сухое и защищенное от сырости, там проживали в летний период. Нижний этаж преимущественно использовался для проживания в сухое и холодное время года, при этом большая теплая «подушка» над головой хорошо утепляла нижнее помещение. Зимой верхний этаж под вальмовой крышей мог сдаваться, как временное жилье.

Внешний вид дома с полувальмой выглядит немного непривычно для нас и очень «по-европейски». Поэтому использование «голландки» стало привычным для коттеджей и загородных домов в северных широтах европейской части РФ.

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.

Полувальмовая голландская крыша: особая устойчивость

Полувальмовая голландская крыша – это одновременно вариант и двухскатной конструкции, и четырехскатной. Она отличается от классического варианта наличием усеченных вальм –треугольных торцевых скатов. По правилам, длина вальма голландской крыши должна быть в 1,5-3 раза меньше, чем длина боковых  трапециевидных скатов.

Преимущество такой крыши в том, что здесь есть возможность установить мансардное вертикальное окно, и при этом острый выступ, как у двускатной кровли, отсутствует, что, в свою очередь, увеличивает способность крыши выдерживать экстремальные ветровые нагрузки.

Работа для «настоящего» конька

Коньки на равных правах устраиваются и на крышах, не имеющих прогона в качестве основной опоры стропильной системы. Их сооружают поверх кровли конструкций висячей категории, построенных на объекте или собранных из готовых стропильных ферм.

Вальмовые углы также обустраивают по принципу установки коньков. По сути, ребра выпуклых углов крыши тоже смело можно отнести к коньковой категории, только расположенной не горизонтально, а под углом.

К тому же стартовые и рядовые фасонные детали для вальмовых ребер и коньков выпускаются равнозначной конфигурации и размеров. Только для точки сопряжения ребер производятся специальные вальмовые элементы.

Коньковая часть стропильной системы

Началом строительства стропильной системы полувальмовой крыши, как и других вариантов, является установка мауэрлата. Он выступит в качестве опоры для нижней части основных и диагональных стропилин. При этом точки опор будут располагаться на разной высоте, что объясняется неравнозначной высотой несущих стен и фронтонов.

Первые этапы строительства выглядят следующим образом:

• Сооружают мауэрлат, конструкция которого отличается от стандартного варианта. Брус нужно укладывать несколькими полосами. Первая укладывается на одной линии с внутренней плоскостью несущих стен. Вторая — по центральной линии внутренней несущей стены. Третья — вровень с внутренней поверхностью фронтонов.
• Укладывают балки перекрытия. Они должны располагаться под прямым углом к мауэрлату на основных несущих стенах. Если нет возможности использовать цельный брус, лучше всего подбирать элементы, чтобы место стыка располагалось на внутренней несущей стене.
• Устанавливают опоры для прогона под коньком на несущую стену внутри дома. Крайние опоры устанавливают на расстоянии, равном длине основной крыши. Рядовые стойки равномерно распределяются на этом участке. В этом случае нагрузка будет одинаковой во всех частях крыши. Перед креплением опор нужно обязательно проверить вертикальность их установки, используя для этой цели отвес или строительный уровень. Закрепленные стойки на время усиливают вспомогательными элементами.
• Установку рядовых стропилин основной части крыши выполняют по наклонной или висячей технологии.

Что собой представляет вальмовая крыша

Главные признаки вальмовой крыши – это четыре ската, а торцевые скаты наклонные. Такая внешняя конфигурация требует и специальных конструктивных решений. У обычной вальмовой крыши торцевые скаты треугольные. Эти треугольники называются вальмами. Но встречаются описания, где вальмами называют грани треугольного ската.

Вальмовая крыша имеет сложную стропильную систему. Иногда строитель задаётся высотой конька, тогда угол наклона ската приходится вычислять. В других случаях ведущим параметром является угол наклона, а высота конька в этом варианте – какая получится. Строитель руководствуется эстетическими соображениями. Геометрическая точность постройки во многом зависит от точности установки диагональных стропил. Их часто делают из сдвоенных досок. Вальмовые крыши обладают повышенной жёсткостью, но это свойство достигается набором конструктивных ухищрений. Требуется тщательная проработка способов и исполнения соединения деталей между собой.

ФОТО: m-strana.ruЗагородный дом с вальмовой шатровой крышей

Облегченный вариант

Эксплуатируемую кровлю с покрытием из ПВХ-мембраны можно сделать более лёгкой. Мембрана является одновременно и стойкой гидроизоляцией, и чистовой отделкой пола веранды.

В качестве несущих элементов можно использовать не бетонную плиту, а деревянные балки, уложенные с небольшим уклоном.

Снизу они обшиваются пароизоляционной плёнкой и отделываются, например, гипсокартоном или вагонкой.

Полость между балками заполняется утеплителем. В такой конструкции удобно использовать не пенопласт, а минеральную вату. Сверху она закрывается ветрозащитной супердиффузионной мембраной. Через мембрану из утеплителя выходит влажный воздух (попадание которого невозможно полностью исключить даже при применении пароизоляции), и она защищает утеплитель от выдувания.

Сверху, на обрешётку, с перекрытием швов укладывается два слоя листового материала (фанера, OSB, ЦСП), а на них приклеивается бесшовная ПВХ-мембрана. Приверженцы перестраховки между двумя слоями плит обязательно вставят ещё один слой гидроизоляции, хотя бы в виде рубероида.

Обратите внимание: пространство между плитами и супердиффузионной мембраной должно проветриваться. Так что торец крыши нужно будет отделать с помощью какой-нибудь решётки

Единственный заметный недостаток такой конструкции – пол веранды будет иметь небольшой уклон для стока воды.

Место, на которое стоит обратить особое внимание при возведении такой веранды, – примыкание её пола к уже имеющейся стене дома. Все гидроизоляционные слои кровли нужно по возможности заводить на стену

А лучший вариант отделки стены в зоне примыкания – керамическая плитка.

Ещё один вариант для плоской кровли, предложенный производителем мине

раловатных плит:

1

– несущая железобетонная плита,

2

– битумная прослойка (пароизоляция),

Минусы четырехскатной крыши

Естественно, они не лишены определенных недостатков. Это, прежде всего:

• Сложность при возведении. Если двухскатная крыша выполняется в виде двух частей стропильной системы, сходящихся в одном коньке, то четырехскатная (особенно это касается шатровой), предполагает идеальное схождение всех скатов в одной точке. Такие работы обойдутся гораздо дороже. В среднем цена четырехскатной крыши выходит на 30% больше, чем двухскатной, при условии одинаковой площади покрытия. Это связано еще и с тем, что в среднем приходится тратить больше кровельного материала.
• При проектировании дома с мансардой стоит учесть, что если ската четыре, а не два – не останется свободных фронтонов для размещения окон. Да, в кровле также может быть предусмотрено специальное мансардное окно, но не классическое, вертикальное, а расположенное под углом, да и стоимость таких работ может оказаться немаленькой.
• Увеличенный вес конструкции. Более сложная и объемная стропильная система оказывает большую нагрузку на несущие стены дома.

Несмотря на то, что недостатки все же имеются, по большей части они не так существенны, чтобы отказываться из-за них от такого варианта кровли. Теперь разберемся в отдельных видах четырехскатных крыш.

Этап ІІІ. Установка чердачного перекрытия

Нередко бабки висячих стропил или подвески, которая в вальмовой крыше работают на растяжение, необходимо выполнять из стали. Для этого к затяжке деревянных стропил подвешивается перпендикулярно на хомуты специальные деревянные прогоны.

А уже перпендикулярно к прогонам подвешиваются деревянные балки, после чего между ними укладываются безбалочные облегченные заполнения. Поэтому, если вы хотите уменьшить нагрузку крыши на висячие стропила или стропильную ферму, вам нужно выбирать конструкции подвесного перекрытия.

Для стальных ферм подвесное перекрытие обязательно нужно сделать несгораемым, по стальным балкам.

Между такими балками следует уложить сборные железобетонные плиты, а уже на них –легкий утеплитель. Чтобы повысить огнестойкость и долговечность таких несущих конструкций, их нужно делать из железобетона. Причем самые железобетонные несущие конструкции лучше выполнять из крупноразмерных панелей заводского изготовления, чтобы не рисковать.

Некоторые важные моменты

Крепление стропил к мауэрлату можно выполнять несколькими различными способами:

• используя два металлических уголка, по одному с каждой стороны стропила;
• вбить гвозди под углом, чтобы пройдя через стропило, они прочно закрепились в мауэрлате;
• при помощи специальных металлических скоб;
• применяя плавающие крепления.

Конек вальмовой крыши несет на себе значительную нагрузку, поэтому необходимо правильно закрепить на нем стропила. Это можно проделать различными вариантами:

• накладкой стропил над брусом внахлест и скреплением болтами;
• если используются деревянные или металлические накладки для крепления, то необходима подгонка стропил на коньке под требуемым углом.

Подбор пиломатериалов необходимо делать исходя из той нагрузки, которую им придется выдерживать. Для основных элементов конструкции берется древесина только первого сорта, для дополнительных можно использовать древесину второго сорта.

При выборе материала для кровли, стоит обратить внимание на процент отходов, которые останутся после настила. При применении листовых изделий он может составлять до 30 процентов

Поэтому рациональнее использовать мягкие варианты кровельного покрытия либо сборку из отдельных элементов.

Когда для крыши частного дома выбрана вальмовая крыша, то необходимо помнить, что чтобы защита сооружения была долговечной, прочной и надежной, подходить к ее проектированию и установке надо очень тщательно. Любые просчеты и ошибки в дальнейшем могут привести к значительным затратам по их исправлению либо полной замене конструкции. В случае неуверенности в своих силах лучше обратиться к профессионалам.

Этапы монтажа

Последовательность сбора вальмовой крыши:

• Сооружение мауэрлата. Под этим понятием скрывается обычный брус из дерева, сечение которого составляет 100*100, 100*150 или 150*150 миллиметров. Важная особенность – брус должен быть цельным, сучки и трещины недопустимы.
• Крепление мауэрлата. Он соединяется по всей длине не встык, а в накладку, после чего углы крепятся металлическими уголками, пластинами и скобами.
• Монтаж конька, стоек и боковых балок. Идеальное соотношение ширины к высоте – 1:2. Таким образом, балки практически не будут деформироваться, смогут прослужить долгие годы. Стропильный брус выбирается аналогичным путем.
• Монтаж стропил и их обрезание по высоте. Установка накосных стропил с большим сечением.
• Установка рядовых стропил. Угловые стропила должны иметь большое сечение, так как они имеют повышенную нагрузку и должны качественно с ней справляться.
• Монтаж оставшихся стропил. Все они должны быть цельными или на их стыки устанавливают специальные накладки. Соединяют деревянные элементы внахлест с помощью металлических уголков. В месте соединения всех элементов нужно установить опорные врубки, укрепляющие конструкцию крыши.

После этого остается выбрать лишь тип кровли и приступать к финальным работам. Следует отметить, что процесс сбора каркаса крыши трудоемкий, требует особых знаний и навыков, поэтому лучше нанять профессионалов.

Разновидности крыш пристроек

Перед тем как перейти к разбору кровельных конструкций, которые сегодня используют для сооружения крыш пристроек, необходимо обозначить основные их элементы. Не будем вдаваться сильно в особенности каждого элемента, на фото ниже они четко обозначены, просто отметим основные из них, которые в конструкции кровли присутствуют в обязательном порядке. Это:

• стропила, несущие основную нагрузку крыши о формирующие ее скаты:
• мауэрлат, равномерно распределяющий нагрузки от стропильных ног на стены здания;
• коньковый прогон, который формирует конек крыши и удерживает на себе верхние концы стропил.

Сразу отметим, что в срубе функции мауэрлата выполняет верхний венец постройки, в каркасном доме верхняя обвязка. Что касается конькового прогона, то его устанавливают в системе наслонных стропил.

Элементы кровельной конструкции Источник poclevkin.ru

Итак, с элементами крыши разобрались, переходим к их разновидностям.

Начнем с того, что крыша над пристройкой к дому выбирается по двум критериям:

1. В зависимости от конструкции стропильной системы основного дома, к которому пристройка пристраивается.
2. Как расположена пристройка относительно дома.

Что касается места расположения, то пристройку обычно возводят с фасада здания или с одного из его боков.

Теперь, что касается форм кровельной конструкции пристраиваемого помещения.

Односкатная крыша

Этот тип крыши является среди загородных застройщиков самым популярным, потому что эта конструкция самая простая и самая дешевая. Но необходимо отметить, что односкатные кровли представлены в разных вариациях.

Первый вариант показан на фото ниже. Здесь отчетливо видно, что это просто стропильные ноги, одним концом упирающиеся в стену пристраиваемого помещения. Второй конец может быть закреплен к стене основного дома или под них монтируют стойки, которые сами упираются в балки перекрытия.

Односкатная крыша пристройки Источник starer.ru

Особенность этой конструкции – формирование холодной кровли, поэтому ее чаще возводят над нежилыми помещениями типа гараж, веранда или какой-то хозблок. Все дело в том, что объем чердачного помещения под такими кровлями небольшой. Его редко когда используют. Именно такая односкатная крыша возводится над открытыми террасами, пристраиваемыми к основному дому. В этом случае кровельная система может не покрываться кровельным материалом. Но так как российский климат – это большое количество осадков, то крыши даже открытых зон отдыха кроют.

Открытая терраса с односкатной крышей Источник m.yandex.ru

Совершенно другой вариант односкатной крыши, когда стоит задача пристроить к дому помещение, которое будет использоваться под жилье. Здесь другие требование к конструкции стропильной системы, где обязательно проводятся теплоизоляционные мероприятия. Как один из вариантов – конструкция, показанная на нижней фотографии.

Обратите внимание, что, по сути, один из скатов крыши дома переделывают так, чтобы он собой закрывал и пристройку. То есть общая крыша становиться ассиметричной. Но при этом она сохраняет все качества утепленной кровельной конструкции, под которой организуется чердак

Но при этом она сохраняет все качества утепленной кровельной конструкции, под которой организуется чердак.

Переделка стропильной системы заключается в том, что стропила просто удлиняют досками, которые по сечению совпадают с сечением стропильных ног. А затем все их укладывают нижними концами не стену пристройки. Обязательно под каждую стропильную ногу устанавливают опорную стойку: брус, доска, сдвоенная доска.

Односкатная крыша, объединяющая дом и пристройку Источник mebel-go.ru

Вообще, вариант, показанный на верхней фотографии, очень интересен. Реконструируемый скат можно не трогать. То есть приобрести новые стропила и провести их монтаж, не затрагивая старый скат. Единственное – придется демонтировать несколько участков кровельного материала у конькового прогона, для установки новых стропильных ног.

Но необходимо отметить, что проведенная таким образом реконструкция крыши требует проведения расчетов. Ведь увеличивается нагрузка от монтажа удлиненных стропил. Соответственно увеличивается площадь ската, а это измененные снеговые нагрузки. И все это скажется на внешней фасадной стене пристройки. Поэтому на основе проведенных расчетов и надо проводить закупку стройматериалов, из которых возводится пристройка и стропильная система нового ската.

Достоинства и недостатки

Вальмовая кровля с эркером обладает такими преимуществами:

• Кровельная конструкция имеет привлекательный и оригинальный дизайн, что делает строение необычным.
• Вальмовая кровля устойчива к ветровым нагрузкам, из-за отсутствия фронтонов. Чем меньше угол скатов конструкции, тем меньше ветер воздействует на стропильный каркас.
• Обтекаемая форма всех сторон обладает хорошей стойкостью к разнообразным осадкам.
• Процесс утепления такой крыши упрощен тем, что пирог находится внутри конструкции.
• В зависимости от высоты и наклона сторон кровли, возможно использование внутреннего помещения для оформления жилой комнаты.
• Оформление крыши может быть с большим свесом, обеспечивая тем самым дополнительную защиту для стен дома.
• Благодаря отсутствию фронтонов у вальмовой крыши, нагрузка на фундамент дома распределяется равномерно, а также она становится значительно меньше.

• Недостатком таких конструкций является сложность их возведения. При допущении хоть мало-мальских погрешностей, надежность конструкции будет под вопросом.
• Строительство такой крыши требует больших затрат.

Особенности вальмовой крыши

Вальмовая крыша с эркером имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при ее возведении.

• Конструкция обладает высокими прочностными характеристиками, долговечностью и необычным внешним видом.
• При ее возведении возможно обустройство жилой чердачной комнаты, так как процесс создания мансардных окон очень прост.
• Вальмовая крыша имеет четыре ската, находящиеся под наклоном со всех сторон. Два из них считаются основными, а два боковыми, находящиеся между первыми двумя. В зависимости от разновидностей конструкции, скатов может быть и больше.
• Классическая модель вальмовой крыши имеет по две наклонных пары сторон, две из которых находятся в форме треугольника, а две в форме трапеции. А стропильная конструкция имеет две вершины, соединенные между собой коньком.
• Самый трудоемким и ответственным процессом является возведение вальмовой крыши с эркером. Допущение малейших погрешностей в расчетах и составлении чертежа, приведет к возможной деформации кровельной конструкции.
• Вальмовая кровля с эркером может быть самостоятельной, а может объединенная с каркасом крыши всего строения.

Дом из газобетона под вальмовой кровлей

В последнее время популярны стали дома из газобетона. Это довольно легкий строительный материал, с которого можно быстро выстроить жилье. Недостаток здания из газобетона заключается в обязательной декоративной отделке фасада. Вальмовая крыша является идеальным выбором для подобной постройки, но требует дополнительных расчетов. Дело в том, что стены из газобетона не такие прочные, как из кирпича, поэтому давление кровли на фасад должно быть минимально.

Как выход из ситуации, стены из газобетона можно усилить армопоясом, а под крышу установить мощную колонну, как показано на фото. В этом варианте возле дома под одной крышей получится открытая веранда-навес.

Если рассмотреть проект этого дома из газобетона, то при его габаритах 10,32х9,3м полезная площадь составляет 95,8 м2.

Рассматривая план нижнего этажа здания из газобетона можно увидеть, что входные проемы выполнены группой из комнат в коридор. Комната, обозначенная цифрой 5, отдана под санузел. Имеется отдельная кухня, большой зал, спальня плюс свободное жилое помещение, которое можно использовать на свое усмотрение.

На схеме фасадов здания из газобетона можно увидеть, как идеально сюда подходит вальмовая крыша. Веранда и слуховое окно придают изюминку простому строению.

Общая высота от фундамента до конька составляет 5,9 м, где нижнему этажу отводится 2,65 м, а остальное пространство отдано под чердак.

На этой схеме видом сверху хорошо показана вальмовая кровля дома из газобетона. В данном случае углы скатов составляют 30о.

Видео стропильной системы дома с газобетона: