Дом, строительство, ремонт своими руками

Устройство вальмовой крыши, особенности конструкции в зависимости от формы здания и назначения подкровельного пространства

Кровли такой конструкции весьма популярны в загородном строительстве, имеют дизайнерский внешний вид и высокие эксплуатационные характеристики.

В классическом варианте устройство вальмовой крыши представляет собой шатровую конструкцию с наклонными плоскостями кровельного пирога.

Разновидности

Вальмовая крыша

Вальмовая крыша

Для зданий квадратного сечения вальмовая кровля будет состоять из 4-х одинаковых треугольных скатов, для прямоугольных строений – из 2-х трапецеидальных и 2-х треугольных.

Очевидно, что применение широкоформатных кровельных материалов приведет к образованию значительных остатков в виде технологической обрези.

Сократить расход можно использованием мелких элементов в виде черепицы и подобных ей изделий.

Имеются и другие конструктивные решения вальмовых крыш:

  • голландский скат – когда диагональные стропильные балки, опираясь на коньковую балку, отсекают только часть фронтона, оставшаяся доля образует фронтон в форме трапеции; такая конструкция применяется при устройстве в подкровельном пространстве жилого помещения и называется полувальмовой
  • датский скат – когда вальма имеет опору на мауэрлат, а боковые балки опираются на диагональные опоры, образуя в верхней части фронтон треугольной формы

Количество вариантов смешанного использования различных видов скатов зависит только от фантазии хозяина.

Устройство вальмовой крыши самостоятельно

Обустройство таких сложных крыш самостоятельно – весьма непростая задача, требующая определенных знаний и умений в различных областях. Сложность технологии сборки подкровельного строения само по себе невозможно без квалифицированного помощника.

Однако, для наших умельцев нет ничего невозможного, а в трудные моменты приходит на помощь знаменитое русское «авось» и устройство вальмовой крыши своими руками становится реальностью.

Угол наклона кровли

Выбор угла наклона сопряжен с учетом ряда факторов, важнейшим из которых являются климатические особенности региона застройки:

  • В местах, характерных обилием осадков, важно учитывать ливневые и снеговые нагрузки на кровлю. Этим обусловлено применение кровель с углами наклона 45 – 60о.
  • Если местность характерна сильными ветрами, то целесообразно применять кровли с углами 20 – 30о, наименее подверженными ветровым нагрузкам.
  • Чаще всего действуют оба фактора одновременно, на практике чаще всего применим наклон кровли в пределах 30 – 45о.
  • Кроме того, на принятие решения оказывает влияние намерение использовать подкровельное пространство с определенными целями. При обустройстве в нем жилого помещения углы выбираются максимально возможные.

Отдельно нужно рассмотреть влияние кровельных материалов на выбор наклона кровли. Важно при их покупке ознакомиться с рекомендациями производителя по оптимальным величинам угла наклона кровли для данного вида покрытия.

Определение минимальных величин уклонов:

  • для материалов штучных (шифера или черепицы) минимальными величинами принято считать угол наклона в 22о, при этой величине обеспечивается герметичность кровли к влаге
  • для материалов рулонных битумных величина уклона зависит от количества их слоев в покрытии, так для трехслойной кровли он может быть 2 – 5о, а при двухслойной укладке – не менее 15
  • популярный в применении профнастил допускает применение угла наклона кровли не менее 12о, но при таких их величинах становится обязательным применение силиконового герметика на стыках
  • металлочерепица надежна на уклонах от 15о
  • покрытие ондулином требует величины угла наклона не менее 6о;
  • гибкая битумная черепица требует соблюдения этого показателя от 11о, при этом обязательно выполняется сплошная обрешетка

В приведенной таблице указаны коэффициенты для прикидочного расчета высоты конькового бруса от основания кровли.

При этом нужно учитывать как собственный вес конструкции, так и возможные ударные нагрузки от порывов ветра, а также возможные  снеговые нагружения в зимний период.

Учитывая вышеприведенные соображения, рассчитаем высоту конькового бруса из соотношения:

H = L : 2 х k, где

Н – высота конькового бруса от основания кровли

L – ширина   строения (10 метров)

K – коэффициент из таблицы для кровли с наклоном 30о

Н = 10 : 2 х 0,59 = 2,95 (метров)

Используя полученную величину нетрудно рассчитать длину стропильной ноги для этого участка кровли.

Расчет площади кровли

Полувальмовая крыша Голландский скат

Полувальмовая крыша Голландский скат

Чтобы его выполнить, нужно суммировать площади двух боковых и двух торцевых вальм крыши.

Торцевые скаты представляют собой треугольники, расчет их площади получается половиной произведения основания на высоту.

Высоту можно вычислить легко, поскольку имеется высота расположения конькового бруса – высшей точки искомого треугольника:

Нбок = Н : sin 30о = 2,95 : 0,5 = 5,9 (h) (метра),

Принимая величину свеса кровли равной 0,5 метра, высота треугольника составит 5,9 + 0,5 = 6,4 метра.

Базовая величина основания треугольника равна ширине здания плюс приращение за счет свеса, которое по двум сторона составит 1 метр, то есть в сумме она будет равна 10 + 1 = 11(l) метров.

Площадь торцового ската определятся соотношением:

S = (h x l) : 2 = (6,4 х 11) : 2 = 70,4 : 2 = 35,2 (м2).

Для вычисления расстояния по нормали до начала конькового бруса от мауэрлата воспользуемся соотношением:

C = hcos30o = 5,9 x 0,862 = 5,1 (метра).

Проектная длина здания составляет 15 метров, следовательно длина конькового бруса составит 15 – 5,1х2 = 4,8 метра.

Длина здания – базовая величина основания трапеции, представляющая собой боковой скат – 15 метров, с учетом уширения на свес длина основания составит 15 + 1 = 16 метров.

Таким образом, площадь бокового ската составит:

Sбок = (a + b) : 2 x Hбок = (16 + 5,9) :2 х 5,9 = 64,8 (м2),

а площадь все кровли – 35,2  х 2 + 64,8 х 2 = 194 (м2).

Проведенные вычисления позволят:

  • определить нагрузку на здание от кровли с учетом природных условий при расчете фундамента
  • прикидочно определить количество кровельного материала, достаточного для обустройства кровли, и его стоимость

Расчет стропильной системы

Перед началом работ необходимо сделать эскизный проект стропильной системы, чтобы определиться с количеством необходимого материала. Расстояние между стропилами определяется как конструкцией обрешетки, так и  заложенным в проект кровельным материалом.

Конструктивно обычно принимается размер пиломатериалов в виде бруса 150 х 50 мм. В зависимости от обозначенных факторов расстояние принимается в пределах 0,6 – 0,9 метра.  Целесообразно также делать привязку к ширине утепляющих материалов, если в дальнейшем намечено создание утепляющего кровельного пирога.

Расчет нагрузки на стропильную систему состоит в суммировании величины всех воздействий, которые она воспринимает в процессе эксплуатации:

  • Учет веса 1 м2 обрешетки
  • Такой же показатель для кровельного покрытия
  • Учет массы кровельного пирога, включая гидроизоляцию

На практике для большинства материалов кровли удельная нагрузка не превышает 50 кг/м2.

Снеговые нагрузки вычисляются из соотношения:

S = Sq x m, где

 S – величина снеговой нагрузки

Sq – справочные данные о весе 1 м2 снеговой массы, выбирается по СНиП

m – коэффициент, учитывающий угол наклона кровли. Для углов менее 25о он составляет 1,0, для 25 – 60о – 0,7

Ветровые нагрузки рассчитываются по формуле:

V = Vs x k, где

V – значение ветровой нагрузки

Vs – справочные данные по таблице ветровых нагрузок

k – коэффициент, учитывающий высоту строения, в том числе для открытой местности и для условий застройки в черте города

Монтаж опор для стропил

Опорными элементами для стропил являются мауэрлат и коньковая балка (на схеме обозначена как «прогон»).

Мауэрлат выполняется из бруса сечением 100 х 150 мм. Крепление производится на анкерные болты, установленные заранее при завершении кладки стен.

Дополнительное укрепление конструкции производится скобами по угловым  стыкам. Опорную поверхность стен перед установкой мауэрлата нужно защитить от попадания влаги прокладкой из рубероида.

Для деревянных строений в качестве мауэрлата используется верхний венец из бревен.

В соответствии с ранее определенным углом наклона кровли в 30 градусов, высота расположения коньковой балки известна. Материал – тот же, что и для самих стропил – брус 150 х 50 мм. Длина также рассчитана ранее.

При наличии по оси здания капитальных перегородок, целесообразно установить на них лежень – опорный элемент для стоек, несущих на себе коньковый брус.

Монтаж стропил

В дальнейшее процесс должен происходить в следующем порядке:

  • Установить и закрепить внутри коробки здания потолочные межэтажные балки.
  • По балкам сделать настил из досок для удобства дальнейшей работы на высоте. Доски настила укладывать плотно одна к другой, допускается их не крепить.
  • Разметить места установки концов стропильных балок на мауэрлате, сообразуясь с ранее изложенными данными.
  • Вымерить и вырезать детали затяжка. Они ставятся по разметке на мауэрлате для соединения опорных концов стропильных ног в одной плоскости со стропилами, которые будут установлены позже
  • Установить стойки для конькового бруса на места их расположения, сообразуясь с разметкой на мауэрлате. Их можно укрепить раскосинами по временной схеме, обеспечив строго вертикальное положение.
  • Закрепить прогон на стойках, используя Т-образные металлические пластины из оцинкованной стали. Их нужно крепить винтами самонарезающими длиной 50 мм.
  • Тщательно измерить расстояния от конькового бруса до угловых соединений мауэрлата, они все должны быть одинаковыми, допускаемое отклонение может составлять 1,0 – 1,5 %.
  • На основании проведенных измерений вырезать из бруса диагональные стропила и выполнить на них запилы для крепления к прогону и на мауэрлат.
  • Установить вырезанные детали в места их расположения, закрепить металлическими крепежными пластинами в форме уголка. Крепление к коньковому брусу выполнить на запилах, также с применением угловых пластин. После выполнения операции установки диагональных стропил временные крепления прогона можно демонтировать. Запиловку посадочных мест на стропилах производить из расчета их крепления поверх коньковой балки как показано на схеме.
  • Таким же образом, сообразуясь с разметкой на мауэрлате, вымерить, вырезать и установить стропильные опоры по трапецеидальным скосам кровли.
  • Вырезать по разметке нарожники. Определение размеров и направление запилов производить по месту установки. Нарожник – это то же стропило, но с опорой на диагональные балки. Крепление этих деталей производить гвоздями к мауэрлату и диагональным балкам. Расстояние между ними такое же, как между стропилами.
  • Подкосы – дополнительные опорные детали, которые необходимо установить между стропилами и затяжками для повышения жесткости конструкции.
  • Ветровые балки – применяются в классическом варианте со стороны максимальной ветровой нагрузки. Однако, на практике ставят четыре таких детали по углам стропильной конструкции, обеспечивая жесткость конструкции во всех направлениях.
  • При недостаточной длине стропил для обеспечения намеченной величины свеса кровли, можно нарастить их длину за счет применения кобылок, изготавливаемых из более легкого материала, например обрезной доски 150 х 25 мм.

При обустройстве стропильной конструкции нужна максимальная собранность и постоянная проверка установки каждой детали на соответствие конструкции.

Важно! Перед тем, как приступить к строительству стропильной конструкции, следует тщательно обработать всю древесину антисептиками и противопожарными составами, после чего просушить.

Усиление крыши, обрешетка

Устройство обрешетки не просто обязательная операция. Она придает конструкции монолитность и обеспечивает качественное крепление кровельного материала.

Обрешетка выполняется из различных материалов, однако основным является доска толщиной 25 мм в обрезном или необрезном состоянии. Обрезная доска не должна быть шире 150 мм, поскольку в процессе эксплуатации она подвергается короблению в поперечном сечении и, как следствие, возможно вспучивание крыши в отдельных местах.

То же требование относится и к необрезной доске, и она должна быть тщательно ошкурена.  Устройство вальмовой крыши из металлочерепицы показано на схеме.

Схема устройства вальмовой крыши

Схема устройства вальмовой крыши

По расположению на плоскости стропильной системы обрешетка делится на два вида:

  • сплошная – отдельные доски могут располагаться вплотную, а могут в разрядку с расстоянием между ними 1 – 3 см; сплошная обрешетка устраивается для штучных финишных покрытий кровли – черепицы, рулонных кровельных материалов и пр.
  • разреженная – применяется при устройстве кровли с металлочерепицей или профнастилом
  • контробрешетка – как дополнительный элемент для длинномерных материалов кровли из металла

Применение контробрешетки связано с интенсивным образованием росы на внутренних поверхностях кровельного материала при суточных колебаниях температуры. Увеличенные продувы способствуют более быстрому высыханию влаги.

Крепление досок обрешетки производится гвоздями, минимальная длина которых определяется как 3 толщины доски, то есть, для материала в 25 мм гвоздь должен быть не менее 75 мм.

Поверх обрешетки нужно уложить пароизоляцию из полиэтиленовой пленки или рубероида.

Обустройство крыши

Само название этого  элемента кровли – кровельный пирог – говорит о том, что он состоит из нескольких слоев различных материалов, располагаемых последовательно.

Установлено, что устройство кровельного пирога позволяет экономить на отопление здания от 10 до 25 % средств.

Наиболее удобно производить эти работы со стороны подкровельного пространства в следующем порядке:

  • Вплотную к обрешетке изнутри нужно уложить мембранную пленку. Ее назначение – удалять влагу из толщины утепляющего слоя. Этот материал пропускает ее в одном направлении. Правильное расположение пленки определятся тактильными ощущениями – с проницаемой стороны она шероховатая на ощупь. Крепления к стропилам производится скотчем.
  • Устройство слоя пароизоляции – применяется полиэтиленовая пленка, ее можно крепить скобками или скотчем.
  • Укладка утеплителя. Выбор теплоизолятора – дело ответственное, поскольку волокнистые материалы способны активно впитывать влагу, при этом сбиваясь в комок и теряя свою объемность. А, следовательно, и свои основные качества по предназначению. Вероятно, целесообразным будет применение плиточных материалов типа пенопласта.
  • Затем, поверх пенопласта укладывается еще один слой пароизоляции , затем мембранную пленку и финишную отделку.

Даже, не обладая специальными знаниями, любому доступна вальмовая крыша своими руками, если уделить при этом должное внимание мелочам, которых в таком деле нет. Аккуратность, последовательность и старательность – залог успеха.

Как сделать четырехскатную вальмовую крышу — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.




Оставь свой комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Меню

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: