Разметка несимметричных вальмовых крыш
Разметка несимметричных вальмовых крыш
Начнем с того, что будем понимать под несимметричной вальмовой крышей. Ею мы будем называть такую крышу, в несущей конструкции которой угловые вальмовые стропила стоят в плане под углом, отличным от 45°.
Один из способов разметки такой крыши — использование двух или более измерительных треугольников. Для примера рассмотрим, как сделать каркас крыши с уклоном 12:12 для 8-гранной беседки шириной 3656 мм (рис. 1, поз. 1). Стены этой постройки собраны из досок сечением 50×100 мм, а для стропил предполагается использовать доски сечением 50×250 мм.
Рис. 1. Разметка 8-гранной крыши
Разметка обычных стропил. В данном случае к 8-гранной коньковой детали в центре крыши примыкают обычные стропила, а между ними вставлены вальмовые.
Рис. 2. Коньковый элемент для 8-гранной крыши.
Чтобы с равным шагом установить 16 стропил, не обязательно делать боковые запилы у всех их концов. Для простоты работы обычные стропила лучше пристыковать к граням конькового элемента. Их поперечный размер должен соответствовать толщине заготовки, из которой будут сделаны стропила
Готовую 8-гранную коньковую деталь расположим в центре строения так, чтобы её грани были параллельны стенам. Для разметки мест соединения обычных стропил с обвязками найдем середины стен и с обеих сторон от них отложим по половине толщины стропила. Чтобы разметить положение нижних концов вальмовых стропил, проведём биссектрисы между обычными стропилами (22,5°) и с каждой стороны от них также отложим по половине толщины стропила.
Длину обычных стропил определим так же, как длину стропил обычной двускатной крыши. Сначала определяем прогон стропила (его горизонтальную проекцию) и подъем, а затем по теореме Пифагора — измеряемую длину. Как показано на рис. 3, прогон обычного стропила равен 1694 мм, а измеряемая длина — 2395 мм.
Рис. 3. Определение измеряемой длины обычного стропила
Разметка вальмовых стропил. После установки обычных стропил можно приступать к разметке вальмовых.
1. Определяем регулируемый прогон. Сначала определим регулируемый прогон — расстояние от внутреннего угла обвязки до точки (в плане), где боковая сторона вальмового стропила соприкасается с примыкающим обычным стропилом. Как показано на рис. 4, регулируемый прогон равен 1645 мм.
Чтобы получить этот размер, сделаем так. Сначала на ребре обрезка доски-«пятидесятки» начертим равносторонний треугольник с углом 67,5° у основания. Откуда взялся этот угол? Очевидно, что после того, как 8 обычных стропил были установлены вокруг коньковой детали, получилось 8 секторов по 45°. Поскольку для вальмовых стропил их делят пополам, каждая доска должна быть запилена под углом 22,5°.
А теперь внимание! Дело в том, что когда плотники запиливают фаску, угол измеряют от воображаемой линии, проходящей перпендикулярно пласти доски. Например, установив диск циркулярки под углом 10°, получают запил под углом 90°-10о=80°к пласти доски. А значит, угловой запил, требующийся для рассматриваемого случая (под углом 22,5° к пласти доски), и есть фаска под углом 90°-22,5о=67,5°.
Рис. 4. Определение регулируемого прогона обычного стропила
2. Определяем прогон. Прогон вальмового стропила определим с помощью горизонтального измерительного треугольника. Регулируемый прогон, который мы только что рассчитали (1645 мм), — это основание треугольника, а расстояние между обычным и вальмовым стропилом по внутренней стороне стены (681 мм) — его высота (рис. 5). Простейший способ определить последнюю — сделать замер по верху стены.
Рис. 5. Определение прогона вальмового стропила.
Прогон вальмового стропила можно определить с помощью горизонтального измерительного треугольника (заштрихован). Его высота равна расстоянию на обвязке между разметками обычного и вальмового стропила, а основание — регулируемый прогон. Гипотенузу рассчитывают по теореме Пифагора
Имея эти исходные данные (два катета), нетрудно рассчитать длину гипотенузы треугольника. Она будет равна 16452+6812=1780 мм. Это и есть прогон вальмового стропила.
3. Определяем регулируемый подъём. Теперь мы знаем, что регулируемый прогон короче прогона обычного стропила на 49 мм. А поскольку укороченный прогон немного уменьшает подъём, определим и этот размер. Начертим уклон обычного стропила и отложим 49 мм вдоль основания. Затем из полученной точки восстановим перпендикуляр и измерим высоту получившегося маленького треугольника. В нашем примере уклон составляет 12:12, а значит, высота равна основанию (49 мм). Вычтем эту величину из подъёма обычного стропила и определим регулируемый подъём (1645 мм). Другими словами, в рассматриваемом случае регулируемый подъём равен регулируемому прогону. Разумеется, при любых других уклонах такого равенства не будет.
4. Определяем измеряемую длину и уклон вальмового стропила. По известным нам прогону (1780мм) и подъёму (1645 мм) нетрудно найти измеряемую длину и уклон вальмового стропила. Измеряемую длину рассчитаем по теореме Пифагора.
5. Выбираем заготовку для вальмового стропила. Если на доске сечением 50×250 мм начертить вертикальный запил для уклона 11,1:12, длина линии разметки составит 243 мм. Это означает, что нам надо взять доску сечением 50×250 мм и распилить её вдоль до ширины 243 мм.
6. Размечаем и выпиливаем вальмовое стропило. Для разметки вальмового стропила делаем шаблон с рассчитанным нами уклоном (11,1:12). Разметим с его помощью на заготовке две линии вертикального запила на расстоянии измеряемой длины (2423 мм) друг от друга. Разметка нижней части стропила здесь похожа на разметку вальмовых стропил для симметричной крыши.
Теперь надо убедиться, что высота стропила над обвязкой такая же, как у обычных стропил (в нашем примере — 332 мм над нижней точкой линии измерения (см. рис.6)). Для проверки измерим длину вертикальной линии, а затем по шаблону с уклоном 11,1:12 начертим посадочный запил и разметим его глубину.
Рис. 6. Определение измеряемой длины вальмового стропила
Однако нам ещё надо разметить и отпилить вальмовое стропило ниже обвязки (сформировать свес). На рис. 3 свес обычного стропила отпилен ниже обвязки горизонтально. Разметить эту линию несложно. А вот при разметке вертикальной линии посадочного запила придётся немного схитрить, поскольку вылет вальмовых стропил должен быть длиннее, чем вылет обычных. Простейший способ решения задачи — начертить вид свесов в масштабе 1:1 и снять размеры с чертежа. В результате такой операции получим расстояния от внешней стороны стены (в нашем примере — 287 мм).
Разметку верхнего конца стропила начнём от линии вертикального запила, которую мы провели раньше (конец измеряемой длины — 2423 мм). От неё разметим двойную фаску под углом 67,5°.
Разметку боковой линии запила начнем с ознакомления с видом стропила сверху. Мы уже знаем длину фаски — 49 мм. Сейчас нам надо измерить её глубину. Как показано на рис. 7, она равна 46 мм. Отложим это расстояние и, используя шаблон, начертим две параллельные линии на обеих пластах заготовки. Остается срезать клинообразные детали по разметке, и вальмовое стропило готово.
Рис. 7. Измерения и разметка вальмового стропила.
1. На заготовке стропила разметьте два вертикальных запила на расстоянии измеряемой длины (2423 мм) друг от друга
2. У нижнего конца стропила сделайте высоту над обвязкой такой же, как у обычных стропил (332 мм). Для этого отложите вдоль вертикальной линии 332 мм, а затем по стропильному шаблону для уклона 11,1:12 начертите посадочный запил. Одновременно разметьте глубину посадочного запила
Какие бывают вальмовые крыши, особенности конструкций
Устройство вальмой крыши — далеко не самый простой вариант для исполнения своими руками. Особенно если конструкция отягощается дополнительными элементами в виде мансардных окон или скворечников. Расчёты таких устройств сложны и громоздки, а от них зависит прочность и долговечность устройства. Если они выполняются самостоятельно, нужно по окончании проконсультироваться с профессионалом и только после этого приступать к исполнению проекта.
Что такое вальмовая крыша
Кровли из четырёх скатов, два из которых, расположенные напротив друг друга, имеют форму трапеции, а два остальных — треугольника, называются вальмовыми. Вальма — это треугольный скат.
Вальмовая крыша состоит из четырёх и более скатов в форме обычного или усечённого треугольника
Крыши такой конструкции получили довольно широкое распространение в современном загородном строительстве. Кроме удобства и функциональности, они просто красивы. Воспользовавшись таким архитектурным решением даже в самом простом варианте, можно сделать своё жилище изысканным.
Плюсы и минусы вальмовой крыши
Как у всякой строительной конструкции, у вальмовых кровель имеются свои положительные и отрицательные качества.
К положительным сторонам вальмовых кровель относят:
- Способность переносить значительные ветровые нагрузки за счёт увеличенного угла между скатами.
- Высокую прочность, позволяющую выдерживать значительные снеговые нагрузки.
- Возможность устраивать широкие карнизные свесы по всем сторонам здания. Они эффективно защищают стены и фундамент здания от осадков.
- Красоту и изящество. Вальмовые крыши визуально скрадывают высоту здания с мансардным помещением.
Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:
- Высокая сложность конструкции стропильной системы. Это затрудняет расчёты и приводит к удорожанию работ по их изготовлению.
- Уменьшение размеров подкровельного пространства за счёт большого угла между скатами. Из-за этого мансардное помещение в таких домах получается маленьким.
- Возможность проникновения влаги через мансардные окна. Этого можно избежать, если укрыть их на время непогоды плёнкой, но такой приём крайне неудобен.
Главным отрицательным фактором вальмовой кровли считается высокая сложность стропильной системы, доступная только опытным мастерам. Этим же объясняется и высокая стоимость изготовления четырёхскатных крыш.
Особенности конструкции
Опорами для стропил вальмовой крыши являются мауэрлат и коньковая балка. Кровельный скелет состоит из следующих деталей:
- Опорное основание (мауэрлат). Его изготавливают из бруса 100х150 или 150х150 мм в зависимости от конструкции здания. Укрепление рамы мауэрлата в горизонтальной плоскости производится установкой четырёх укосин, придающих конструкции необходимую жёсткость.
Мауэрлат чаще всего изготавливается из мощного бруса и крепится к верхним торцам стен при помощи шпилек или нагелей
Коньковый брус крепится к стойкам и является опорой для всех основных стропил
После закрепления всех диагональных стропил временные подпорки стоек убирают
Конструкция стропильной системы включает в себя несколько важных элементов, каждый из которых выполняет строго определённую функцию
Описанное устройство стропильной системы применяется при прямоугольной форме каркаса здания. Если же дом квадратный, стропильная система строится таким же образом, но установка конькового прогона не производится, поскольку все скаты сходятся в одной точке. Такая крыша называется шатровой.
Фотогалерея: разновидности вальмовых крыш
Виды вальмовых крыш
Кровли такой конструкции разнообразны. Их форма часто определяется размерами здания и его конструктивными особенностями в виде балконов, мансард и других архитектурных элементов. Различают несколько основных видов вальмовых кровель.
Полувальмовая крыша
Полувальмовая кровля сама по себе может выполняться различными способами. Так, для голландской вальмы характерен укороченный скат с расположенным под ним вертикальным фронтоном. Чаще всего применяется, если в доме устроено мансардное помещение и нужны окна для него. При этом вальма укорачивается на две трети или половину длины. Это производится смещением стойки к торцу здания с удлинением коньковой балки.
Голландская полувальма позволяет расширить мансарду и использовать вертикальное остекление
Несколько иначе формируется кровля датской вальмы. В этом случае сверху выполняется укороченный фронтон, а затем устраивается скат кровли трапецевидной формы.
При формировании датской полувальмы серху устраивается укороченный фронтон
Четырёхскатная вальмовая крыша
Второе название четырёхскатной вальмовой крыши — шатровая. Он состоит из четырёх одинаковых скатов, сходящихся в одной точке. Это получается, если форма здания квадратная. По сути, на такой кровле всего четыре диагональных стропила, остальная поверхность образуется нарожниками. Шатровая кровля обычно устраивается с углом наклона до 30 o и отличается повышенной устойчивостью к ветровым нагрузкам.
Шатровую кровлю можно возвести только на квадратном здании
Четырёхскатная кровля по-американски
Появление американского варианта четырёхскатной крыши связано с желанием использовать подкровельное пространство для создания мансардного помещения. Для этого можно установить на каждой стропильной паре поперечную затяжку и дополнительно укрепить ригеля на нужной высоте. Такие решения принимаются на стадии проектирования. Установка затяжек коренным образом изменяет всю механику стропильной системы. Они компенсируют распирающие усилие от стропил на мауэрлат, а следовательно, и на стены.
Затяжки и ригеля, проложенные в каждой стропильной паре, устраняют распирающие нагрузки и укрепляют кровлю
Вальмовая крыша с «кукушкой»
Такое устройство несёт в себе не только чисто декоративные функции. На самом деле «кукушка» (или «скворечник») помогает решить несколько чисто прикладных проблем:
- Увеличение полезного пространства мансардного или чердачного помещения. За счёт «кукушки» можно устроить дополнительные кладовые, ниши или санузел.
- Обеспечение дополнительного естественного освещения, которого в мансарде всегда недостаточно. А это основное требование санитарных норм в отношении жилых помещений.
- Возможность устройства вертикального остекления. «Кукушка» представляет собой дополнительный фронтон с вертикальной стеной, в которую врезать окно гораздо проще и дешевле.
- Улучшение внешнего облика строения.
Кроме расширения площади мансарды «кукушка» позволяет сделать в ней вертикальное окно
Для изготовления «кукушки» делается отдельный каркас поверх основной стропильной системы. Главная проблема, которая может возникнуть при устройстве такого элемента, это протечки в кровле. Поэтому такую работу лучше доверить опытному специалисту.
Для установки «кукушки» требуется вмешательство в основную стропильную систему кровли
Вальмовая крыша с козырьком
Установка козырька практикуется над главным входом в дом. Для этого поверх основной стропильной системы устраивается обрешётка для козырька. В отличие от создания «кукушки» основной скелет не нарушается, оставаясь монолитным. Кроме чисто утилитарных удобств, связанных с пользованием навесом, он является ещё и украшением дома.
Козырек на вальме выглядит очень красиво и защищает вход в здание от дождя и снега
Несимметричная вальмовая крыша
Создание несимметричной вальмовой крыши связано с желанием как можно более рационально использовать подкровельное пространство. Характерным признаком несимметричной кровли является наличие скатов различной величины и угла наклона. Из преимуществ такой крыши можно выделить презентабельный внешний вид и оригинальность. К недостаткам относят трудоёмкость исполнения, влекущую за собой значительное удорожание и сложность расчётов основных параметров.
Наличие несимметричных скатов вносит в конструкцию вальмовой крыши ещё большие сложности
Бесконьковая вальмовая крыша
Конёк для вальмовой крыши является основным несущим элементом, связывающим стропильную систему в единое целое. Однако в некоторых конструкциях диагональные стропила сходятся в одной точке, и конёк отсутствует как таковой. Выше уже упоминались такие кровельные системы — шатровые. Отсутствует конёк и в симметричных купольных кровлях, но таковые вальмовыми уже не назовёшь. К вальмовым можно отнести шпилевидные кровли с числом вальм от трёх до восьми. Финишным покрытием таких кровель на жилых зданиях обычно является металлический лист, исполнение — фальцевое.
Количество скатов бесконьковых крыш часто опеределяется геометрическими особенностями каркаса постройки
Монтаж вальмовой кровли
Сборка стропильной системы такой крыши — довольно сложный процесс. Тем не менее в классической интерпретации процесс доступен для исполнения своими руками. Нужно сразу оговориться, что самостоятельная сборка не является препятствием для приглашения одного или двух помощников.
Монтаж вальмовой стропильной системы производится следующим образом:
- Укладка и крепление мауэрлата. Под ним нужно проложить гидроизоляцию из рубероида поверх стены здания. По углам мауэрлата устанавливаются четыре укосины для усиления конструкции в продольном направлении.
- Установка и временное крепление стоек. Их нужно поставить на лежень.
Стойки монтируются на лежень и укрепляются временными подкосами до тех пор, пока не будут установлены все диагональные стропила
Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов
Готовая стропильная система далее обивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог и финишное покрытие
При монтаже стропильной системы применяются различные виды дополнительных креплений. Их производят промышленным способом специально для различных узлов и соединений.
Элементы крепежа стропил позволяют обеспечить необходимую прочность и высокое качество монтажа
По окончании сборки стропильной системы формируется кровельный пирог и устанавливается финишное покрытие кровли выбранным материалом.
При выборе угла наклона вальмовой крыши обычно исходят из эстетических соображений, заботясь о внешнем виде здания. Можно сначала выбрать уклон скатов, а потом рассчитать высоту конька, а можно, наоборот, задаться положением конька и исходя из этого рассчитать угол между стропилами.
Повышенная трудоёмкость исполнения вальмой крыши многократно компенсируется её высокими прочностными характеристиками и завидным дизайном. Если внимательно разобраться с конструкцией и понять назначение каждой детали или узла, нет ничего невозможного для построения стропильной системы самостоятельно. Успехов вам!
Вальмовая крыша — конструктивные особенности, правила проектирования и постройки (85 фото)
Комфорт, уют, безопасность – вот основные эпитеты, которыми каждый хотел бы характеризовать свое жилище и во многом названые характеристики определяются правильным выбором и устройством крыши. Подбирая для себя тип будущей крыши, просматривая страницы тематических сайтов или журналов, обратите свое внимание на фото вальмовых крыш – красивая, практичная и удобная конструкция.
Однако это наиболее трудоемкий во всех отношениях вариант, но он с избытком окупить все ваши материальные и трудовые затраты.
В чем основные секреты и что нужно знать тому, кто решил построить такую крышу? В данном обзоре мы попробуем раскрыть эти моменты, их непременно и помнить.
Общее устройство вальмовой крыши
Вальмовая крыша представляет собой четырехскатную конструкцию, т.е. имеющую четыре наклонные плоскости, две из которых выполнены в виде треугольника – так называемые «вальмы», а две – в виде трапеции. За счет четырех наклонных плоскостей обеспечивается оптимальный сход осадков. На такой крыше не скапливается снег, она всегда, в любое время года, остается чистой.
Но именно четыре плоскости делают технологию расчета и последующего монтажа такой крыши значительно сложнее в сравнении с другими типами.
Важно отметить еще одну особенность: дома с вальмовой крышей имеют наиболее обтекаемую со всех сторон форму, это, в свою очередь, позволяет готовому зданию значительно лучше выдерживать ветровые нагрузки, а это актуально для районов с сильными ветрами.
Основными элементами в конструкции вальмовой крыши являются:
- Несущая ось – верхний коньковый брус. Как правило, цент конькового бруса совпадает с центром всего кровельного покрытия и центром строения;
- Угловые наклонные стропила, выступающие базовыми несущими элементами и соединяющие «конек» — коньковый брус с углами строения;
- Короткие стропильные «ноги», соединяющие угловые стропила с углом строения или мауэрлатом. Их количество зависит от площади крыши;
- Рядовой стропильный каркас, соединяющий «конек» с несущей стеной строения или мауэрлатом. С каждой из сторон устанавливается по три таких стропила, а в целом — шесть штук;
- Промежуточный стропильный каркас, крепящийся с одной стороны на коньковом брусе, а с другой – на мауэрлат. На вальмовых сторонах такие стропила не устанавливаются.
Существует несколько отличающихся конструктивными особенностями разновидностей рассматриваемого типа крыш, а именно:
Полувальмовый тип. В такой крыше присутствуют вертикальные фронтоны, в которые, как правило, устанавливаются окна. Этот, так называемый «голландский» вариант, целесообразен для небольших зданий. В данном случае торцевые фронтальные стороны обрываются и не доходят до самого карниза.
Шатровый тип. Для такой крыши свойственно отсутствие конькового бруса и все стороны сходятся в одной точке – получается форма в виде четырехгранной пирамиды. Как правило, такой тип вальмовой крыши используют в случае квадратной формы здания.
Ломаный, мансардный тип. Наиболее сложная по форме и технологии вальмовая крыша. В целом форма может значительно отличаться, площадь и количество плоскостей бывает разной, а это усложняет проектирование и монтаж такой крыши.
Классический тип. Форма, имеющая две вершины, представляет собой соединение двух треугольных фронтонов и боковых скатов в виде трапеции.
Итак, как можно видеть — вальмовая крыша представляет собой сложную техническую конструкцию и от того, насколько грамотно она будет спланирована, зависит успех всей работы.
Самостоятельное строительство вальмовой крыши
Отвечая на вопрос — как сделать вальмовую крышу самостоятельно, заметим: если вы не обладаете достаточными знаниями и опытом в области строительства, лучше обратится к специалистам или в строительные организации. В случае, когда вы решили все сделать самостоятельно, подойдите к этому вопросу со всей степенью ответственности и тщательно подготовьтесь в теоретическом плане.
Технология строительства вальмовых крыш отличается сложностью, имеет множество не очевидных аспектов, знать и учитывать которые просто необходимо.
Прежде чем начинать какие либо подготовительные работы и сам монтаж, необходимо провести правильный расчет вальмовой крыши. Сделать это необходимо с учетом всех факторов: площади строения, внешних факторов, высоты здания, индивидуальных особенностей и т.п.
Если вы самостоятельно не готовы к такому виду работ, обратитесь за помощью к специалистам или изучите тематическую литературу.
Можно рекомендовать просмотреть готовые чертежи вальмовых крыш на специализированных интернет ресурсах. Вы должны четко представлять, что и как нужно делать. Определить весь план работ, подготовить все материалы и фурнитуру. Все монтажные работы необходимо проводить в строгом соответствии со строительными нормами и требованиями безопасности.