Последовательность монтажа четырехскатной крыши
Сбор кровельной конструкции состоит из нескольких последовательных этапов:
Первым делом монтируется мауэрлат. Такое название получила верхняя обвязка стеновой панели каркасных домов и верхний венец для срубов. В качестве мауэрлата используется деревянный брус с сечением 10×10, 10×15 или 15×15 сантиметров
Брус выбирается цельный по всей длине, без сучков и трещин.
Креплению мауэрлата уделяется особое внимание. В каменных строениях используют железобетонный монолитный пояс там, где мауэрлат будет опираться на него заранее вмонтированными закладными деталями – шпильками М12 и выше
Как вариант, можно использовать закрепленные в кладке шпильки и металлические распорные дюбеля. Мауэрлат соединяется по длине в накладку, а не встык, используя множественные точки соединения. Углы должны быть связаны надежно металлическими уголками, скобами и пластинами.
Следующим этапом является устройство стоек, монтаж конька и боковых балок, параллельных ей. Для стоек выбирают брусья 10×10 или 10×15 сантиметров, для балок большего сечения подойдут брусья 8×16 или 10×20 сантиметров. Оптимальным соотношением ширины к высоте считается соотношение 1:2. Это обеспечивает меньшую деформацию балки при высыхании. По тому же принципу выбирают стропильный брус.
Для конька ставят брус меньшего сечения. Конек служит направляющей деталью для устройства всей конструкции.
После монтажа стропил они обрезаются на нужной высоте. После этого ставятся накосные стропила. Нагрузка на них высокая, и поэтому сечение должно быть выше.
Следующим шагом становится установка рядовых стропил. Угловые (накосные) стропила не монтируются из бруса того же сечения, что и остальные. Нагрузка на них значительно выше, потому сечение должно быть большим.
Затем производится установка оставшихся стропильных ног, в том числе укороченных. Стропила должны быть сделаны из цельного материала или же на стык устанавливают накладки в 1,5 метра и закрепляют их с двух сторон в нескольких местах. Соединение деревянных элементов производится внахлест при помощи накладных металлических уголков или пластин. В местах соединения стропил, мауэрлата и балок следует сделать опорные врубки, при крепеже используются надежные металлические элементы.
Стропильная система вальмовой крыши готова. Остается выбрать тип кровли, после чего заняться устройством оптимального основания: обрешетки или сплошного настила.
Все элементы надежно фиксируются при помощи специальных металлических крепежей для дерева. Необходимым оборудованием для монтажа четырехскатной кровли являются: дрель, дисковая или бензопила. Пригодится ручной инструмент: пилы, стамески, молотки. Понадобятся столярный уровень, рулетка, отвес.
Организация вальмовой крыши сложный и трудоемкий процесс, требующий инженерно-строительных и проектировочных знаний и умений. Лучшим решением грамотного монтажа такой конструкции будет обращение за помощью к профессионалам, которые обеспечат надежное устройство и безопасность четырехскатной кровли.
Расчет вальмовой крыши
Площадь покрытия четырехскатной крыши вычисляется в квадратных метрах следующим методом:
- рассчитывается площадь с учетом трубы дымохода и окон кровли;
- вычисляется длина ската от края карниза до нижней части конька;
- рассчитываются элементы, которые не относятся к покрытию кровли: свесы, стены брандмауэра, парапеты;
- стоячие фальцы, примыкания полотен при рулонной кровле, выступающие части брусков в расчет не берутся.
Так как расчет площади четырехскатной крыши включает ряд сложностей, лучше привлечь к этому занятию специалистов, которые при помощи специальных компьютерных программ смогут произвести расчеты точно и грамотно.
Специалисты для выполнения необходимых расчетов условно разделяют крышу на части и для каждой из них проводят отдельный расчет. После этого полученные результаты складываются и в итоге получаются требуемые расчеты. Этот метод упрощает процедуру, уменьшает риски ошибок в вычислениях.
Кроме прочности и надежности будущей конструкции расчет площади четырехскатной кровли оказывает непосредственное влияние на материальные вложения при ее возведении, а значит на общую стоимость стройки.
При расчетах вальмовой крыши принимаются во внимание технические параметры кровельного материала, его длина, толщина, способы монтажа. Они напрямую влияют на вес кровельной конструкции, удобство монтажа
Например, установка керамической и гибкой черепицы будут различными, так как керамическая черепица значительно тяжелее гибких изделий. Гибкий материал, в отличие от керамической плитки, не требует установки стропил и монтажа частой обрешетки.
Особенности расчета
Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:
Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала. Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа. Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.
Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):
для шифера — 22; мягкой черепицы — 11; металлочерепицы — 14; профнастила — 12;
Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.
Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».
Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.
Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.
Подбор сечения стропил и их шага в зависимости от длины, сорта древесины и снеговой нагрузки
Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.
Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.
Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.
Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки
Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки
Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.
Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги
Размер граней — по сечению среза стропильных ног
Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.
Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана
Испытания прошли успешно
Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.
Стропильная система вальмовой крыши: основные элементы
Каркас вальмовой крыши представляет собой коньковый брус и систему различных стропил
Беря во внимание то, что скаты и вальмы имеют разный уклон, различают несколько видов стропильных ног. К основным составляющим конструкции относят:
- угловые стропила (накосные) – основные несущие элементы конструкции, расположенные по углам каркаса. Накосные стропильные ноги имеют меньший уклон относительно других промежуточных стропил;
- центральные стропила – они крепятся к концам конькового бруса: с каждой стороны по три элемента. Их называют центральными промежуточными стропилами;
- промежуточные стропила – располагаются между центральными стропилами, берут начало от обвязки и заканчиваются на коньке;
Монтируем вальмовую крышу своими руками
Конструкция вальмовой крыши является сложным инженерным сооружением и поэтому монтажные работы должны проводиться грамотно и материалы, используемые в процессе работ, должны быть качественными. Такие неординарные и оригинальные крыши гармонируют с любым видом ландшафта. Не стоит забывать, что дома, имеющие кровли данного типа, являются запоминающимися объектами архитектуры, отличающимися яркостью и самобытностью. Они часто находят применение в необычных строениях, например, обладающих разнообразными башенками. Свой вклад в это дело вносит грамотный подбор кровельного материала для финишного покрытия кровли.
Архитектурное строение, которое впечатляет своей внешней красотой, естественно, должно иметь покрытие, отличающееся своим качеством и колоритностью. Отличным материалом для такой кровли является традиционная керамическая черепица, медная кровля, а также материалы, относящиеся к инновационным
Когда застройщиком выполняется крыша полувальмовая своими руками, то следует принимать во внимание, что ее надежность и привлекательный внешний вид всей постройки будет зависеть от гармоничного соотношения двухскатного и вальмового элементов
Мансардное окно
В последнее время все больше домовладельцев делают все возможное, чтобы переоборудовать чердачное помещение в функционально действующие и, при этом, стильные комнаты. В таком случае, в крыше вальмового типа устанавливают специальные мансардные окна. Поэтому мастерам, которые собираются монтировать вальмовую крышу, необходимо иметь определенные теоретические знания и практические навыки выполнения работ по устройству сложных кровель.
Грамотное обустройство такой кровли очень важно, поскольку она должна быть:
- безопасной во время эксплуатации;
- надежно защищать мансардные помещения от атмосферных воздействий;
- иметь качественно устроенную гидро-, тепло, и пароизоляцию.
Как уже упоминалось, успех во многом зависит от грамотного подбора древесины, которую используют для устройства стропильных ног вальмовой крыши. В качестве проверенного материала можно воспользоваться древесиной сосны или лиственницы. Дерево, естественно должно быть хорошо просушено и должно пройти обработку антисептическими препаратами. Доверить выбор материала и расчеты по конструкции вальмовой кровли можно только грамотным специалистам, обладающим опытом в данной области.
Угол наклона
Выбор угла наклона зависит от типа кровельного материала и ожидаемой снеговой и ветровой нагрузки.
- В регионах с частыми ветрами уклон делают небольшим для сокращения нагрузки на стены.
- В областях со снежными зимами угол увеличивают для быстрого схода снега с крыши.
- При строительстве дома в регионах с жарким и сухим климатом уклон максимально сокращается для предотвращения перегрева внутреннего помещения.
Для сложных конструкций, к которым относятся и вальмовые, подходят практически любые материалы. Однако чаще всего выбирают гибкие и пластичные — профнастил, оцинкованное железо, разные типы битумных покрытий, металлочерепицу.
Подходят также обычная черепица и шифер.
При использовании рулонных материалов необходимо учитывать и количество слоев:
- для двухслойных покрытий угол должен быть до 15 градусов;
- для трехслойных – от 2 до 5 градусов.
При выборе профнастила величина угла должна быть больше 12 градусов (при этом стыки необходимо дополнительно загерметизировать).
Мембранное покрытие не ограничивает величину уклона.
Так как при устройстве кровли невозможно обойтись без стыков, которые представляют собой максимально уязвимые участки с точки зрения подверженности коррозии, при расчете угла следует учитывать и их.
При небольшом уклоне в швы могут попадать семена растений, которые нередко прорастают и, раздвигая части кровли, ослабляют конструкцию. В образовавшиеся проемы попадает влага, которая со временем может основательно испортить кровлю. Чтобы избежать этого, увеличивают длину перехлестов и величину угла наклона.
Монтаж вальмовой кровли по безраспорной системе
Шаг 1. Первым делом нужно приобрести весь необходимый материал, привезти его на место строительства, подготовить стропила к дальнейшей работе
Здесь важно сделать заготовки такими, чтобы были соблюдены все размеры и срезы. Также именно на этом этапе можно заняться и сращиванием стропил
В данном случае будут использоваться шестиметровые стропила сечением 15х15.
Вначале подготавливаются все необходимые материалы
Макет из двух стропил
Шаг 2. Далее можно заняться изготовлением и монтажом мауэрлата. Сначала требуется по периметру стен дома создать опалубку и проложить в ней армирующие прутья. Размер бетонного пояса в этом случае должен получиться 20х20 см. Здесь сразу же устанавливаются мощные металлические болты для установки и фиксации самого мауэрлата.
Сооружение опалубки
Шаг 3. После изготовления опалубки ее нужно залить бетонной смесью и дать застыть. В это время брус для мауэрлата сечением 10х20 нужно обработать защитными составами.
Застывание бетонной смеси
Цены на цемент и основы смесей
Цемент и основы смесей
Шаг 4. Перед дальнейшими работами опалубку нужно удалить, а бетонный пояс – закрыть гидроизоляцией.
Укладка гидроизоляции
Шаг 5. В мауэрлатном брусе требуется просверлить отверстия, которые будут совпадать с торчащими из бетонного пояса болтами. Далее брус нужно надеть на шпильки и установить его по периметру стен.
В мауэрлатном брусе сверлятся отверстия
Установка бруса по периметру
Шаг 6. Излишки шпилек-болтов нужно срезать и закрутить их гайками, закрепив таким образом мауэрлат дополнительно.
Закручены гайки
Шаг 7. Теперь можно приступать к установке стропил по безраспорной системе. Это значит, что на стропилине будет делаться запил, который позволит ей не скользить по мауэрлату. Тогда нагрузка будет идти на стену дома. Но сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши. Он будет играть роль сродни мауэрлату. Фиксируется брус на стойках такого же сечения, как и он сам – 15х10. Все соединения производятся при помощи металлических уголков. Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции.
Сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши
Все соединения производятся при помощи металлических уголков
Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции
Шаг 8. Далее требуется установить диагональные стропила. Они получились сращенные из двух брусьев 15х5 см.
Установка диагональных стропил
Еще одно фото процесса
Шаг 9. Теперь необходимо переходить к установке остальных рядовых стропил
Важно помнить, что они держатся на мауэрлате за счет выпилов в области касания стропилины и мауэрлата, а также конька. Все соединения забиваются на три гвоздя, можно использовать уголки
Шаг между стропилами здесь – 60 см.
Монтаж остальных рядовых стропил
Создается выпил в области касания стропилины и мауэрлата
Шаг 10. По мере перехода на диагональные стропила длину обычных стропил нужно корректировать – получатся нарожники, и крепить их уже не к коньковому брусу, а к диагональным стропилам.
Нарожники нужно прибивать к диагональным стропилам
Результат проделанной работы
Шаг 11. По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники по тому же принципу, что описан выше. Излишки длины стропилин нужно подрезать в соответствии с выбранной длиной свеса кровли.
По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники
Готовая стропильная система
Цены на строительные леса
Строительные леса
Шаг 12. Установка стропильной системы вальмовой кровли завершена. Далее можно монтировать защитные мембраны, утеплитель, обрешетку и непосредственно кровельный материал.
Теперь можно монтировать защитные мембраны
Видео – Стропильная система вальмовой крыши
Как видно из этой статьи, создание стропильной системы крыши вальмового типа – задача действительно не самая легкая. Но при желании и с ней можно разобраться самостоятельно. Однако просить совета и помощи у опытных мастеров все же стоит хотя бы на этапе проектирования кровли, чтобы избежать допущения фатальных ошибок.
Это интересно: Утепление крыши изнутри своими руками, виды утеплителей и технология — читаем по пунктам
Шаг стропил
Значение расстояния, которое образуется между двумя стропилами называется шагом. Большая часть конструкций сделана таким образом, что шаг равен 1 м. Установлено и минимально допустимое значение такого параметра, равное 60 см.
Процесс расчета расстояния между стропилами выглядит следующим образом:
- Изначально нужно выбрать ориентировочно предполагаемый шаг стропильной системы. Отталкиваться можно от вышеуказанных значений, т.е. расстояние равно 1 м.
- Следующее значение, которое понадобится – это длина конька (ската).
- После этого, длина стропила разделяется на ориентировочно выбранное значение шага. Полученный результат округляется до большего значения, после чего увеличивается на 1.
- Последнее при расчете – это деление общей длины ската на значение из предыдущего пункта. Это и будет необходимое расстояние, которое нужно соблюдать в процессе установки стропильной системы.
На примере можно рассмотреть конструкцию, длина ската которого равна 12 м, а ориентировочно выбранное расстояние шага – 0,8 м:
- 12 / 0,8 = 15. Если число в расчете получилось нецелым, то его следует округлить до ближайшего целого значения.
- 15 + 1 = 16. Прибавка на единицу для более точных расчетов количества ног в конструкции.
- 12 / 16 = 0,75 м. Это значение будет оптимальным расстоянием шага для стропильной конструкции.
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
- Закрепление коньковой балки поверх стоек.
- Установка и крепление фронтальных стропил к мауэрлату и коньковой балке.
- Монтаж диагональных стропил между коньковой балкой и углами мауэрлата — четыре штуки.
Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов
- Установка нарожных балок между мауэрлатом и диагональными стропилами.
- Установка шпренгелей между укосинами и диагональными стропилами.
- Для зданий шириной до шести метров допускается изготовление затяжек между стропильными ногами при монтаже навесной системы. Эти элементы конструкции служат для компенсации распирающей нагрузки на мауэрлат со стороны стропильных ног.
- Дополнительное укрепление стропильных ног стойками или укосинами в зависимости от размеров здания.
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.
Видео: монтаж вальмовой кровли в одиночку
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!
Виды четырехскатных крыш
Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно
Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.
Общее устройство шатровой крыши
Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.
Устройство вальмовой кровли в общих чертах
При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.
Полувальмовые
Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.
Полувальмовые крыши — датская и голландская
Узлы
Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.
Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.
Основные узлы несущей конструкции:
- коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
- узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
- узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
- совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.
Общие сведения о конструкции вальмовых крыш ↑
Видео «общие сведения о конструкции вальмовых крыш»
Принципиальное отличие крыш вальмового типа заключается в том, что их конструкция имеет вид совокупности двух элементов, из которых кровля и сооружается:
- 1. Первый элемент имеет вид двух обычных скатов, которые встречаются и на других крышах.
- 2. Второй элемент – это и есть неповторимость вальмовых крыш: ввиду того, что скаты не покрывают всю площадь дома в длину, незакрытое пространство можно закрыть при использовании двух боковых вальм, от которых и происходит название данной конструкции.
Чертежи для строительства вальмовой крыши можно сделать при помощи разметочной рейки и при использовании теоремы Пифагора, которая известна еще со школы. Главное правило здесь – не торопиться, действовать тщательно и обдумывать каждый шаг.
Если правильно подготовить проект вальмовой кровли и грамотно сделать разметку, то надрезы можно произвести самостоятельно на конструкции из стропил, которые потребуются для процесса строительства.
Рисунок 1. Конструкция и схема вальмовой крыши
Технологию по устройству и возведению вальмовых крыш принято считать наиболее точной, ведь основная часть замеров для нее начинается с нижнего ребра стропил, равно как и при монтаже стропил односкатной крыши.
Самые важные правила по выполнению конструкции вальмовой кровли:
1
Важно знать, что промежуточные элементы стропил являются наиболее крутыми всегда, нежели угловые элементы, ввиду этого размер досок, используемых для изготовления стропильной системы должен быть не менее 50×150 мм, это же качается и бревен.
2. Малые элементы в конструкции стропил нужно крепить не к коньковой доске как при строительстве скатной крыши, а к угловым деталям системы стропил
Причем уклон промежуточных элементов системы данного типа должен совпадать с уклоном ее малых элементов.
3. Строительством вальмовой крыши подразумевается, что для подготовки коньковой доски и стропил используется один вид материала.
4. При возведении вальмовой крыши требуется использовать промежуточный центральный вид стропил, их необходимо крепить по двум краям коньковой доски.
5. Упираться промежуточные стропила будут и в коньковую доску, и в расположенный выше уровень задействованной обвязки.
Совет:
При осуществлении замеров специалисты рекомендуют использовать разметочную рейку, отложив в сторону обычную рулетку. Это позволит сделать разметку более качественной и набросать чертеж вальмовой крыши более грамотно, чем при задействовании для замеров обычной рулетки.
Вальмовая крыша – преимущества и недостатки
большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
эстетическая привлекательность.
- сложность расчета и монтажа;
- более высокая стоимость реализации проекта;
- уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
- невозможность устройства мансарды;
- естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.
Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.
