Как сделать расчет мансарды, рассчитать материал, угол наклона кровли

Вальмовая кровля — одна из самых прочных и устойчивых кровельных конструкций, преимущества которой несколько веков назад оценили в Европе. Хотите, чтобы кровля вашего дома была не только эстетичной, но и надежной — выбирайте вальмовую конструкцию. А наша фото-подборка поможет вам найти дизайн по душе.

Устройство вальмовой крыши

Использование специальной расчетной системы при установке вальмовой крыши значительно облегчает проведение строительных работ. Главное в этом деле правильно сделать все необходимые разметки и расчеты.

В конструкцию вальмовой четырехскатной крыши входят следующие элементы:

Устройство вальмовой крыши
  • Угловые стропила;
  • Короткие стропила;
  • Коньковый брус;
  • Центральные промежуточные стропила;
  • Промежуточные стропила.

Согласно одной из проверенных методик замеры необходимо проводить по нижним ребрам стропил кровли. Делая замеры таким способом, Вы измеряете длину именно до той точки, от которой необходимо делать рез. Таким образом, экономите свое время и сводите к минимуму возможность допустить ту или иную ошибку.

Еще один плюс такой методики в том, что она избавляет от лишних хлопот по определению уровня спуска угловых стропил. По ее условиям для изготовления и установки основной конструкции понадобится использовать пиломатериал с одинаковым углом сечения. 

Устройство вальмовой крыши

Проведение таких расчетов не представляет  особых трудностей. Для облегчения работы месторасположение стропил изображают с использованием прямоугольных треугольников. Расчет в таком случае производится по любимой еще со школьных времен теореме Пифагора.

Особенности конструкции четырехскатной вальмовой крыши

Название этого вида кровли происходит от торцевых треугольных скатов – вальм. Вальмовая крыша являет собой четырехскатную конструкцию, две части которой имеют форму треугольника и занимают пространство от коньков до карнизов, а две другие – трапецеидальной формы. Существует еще один подвид вальмовой крыши – полувальмовая кровля, которая формируется в том случае, если торцы не доходят до карниза и обрываются. У опытных строителей обычно не возникает трудностей с возведением этого вида крыш, но ее вполне можно установить самостоятельно, произведя правильные расчеты и учитывая предполагаемые нагрузки. Расчет вальмовой крыши – самый важный этап в ее возведении.

Конструкция вальмовой крыши.

Основой любой вальмовой кровли являются каркас и стропильная система, которые поддерживают всю конструкцию.

Следует помнить, что оптимальный уклон крыши зависит от климатической характеристики региона. Там, где ветрено, уклон должен быть минимальным, чтобы избежать нагрузки на несущие стены, и наоборот, для регионов с обильными снегопадами угол наклона должен быть увеличен, чтобы снег быстрее сходил с крыши. В сухих и жарких регионах уклон делают минимальным – 2-5 градусов, чтобы избежать перегрева.

Материал кровли тоже влияет на оптимальный угол наклона:

  • крыша из наборных штучных материалов (шифера) требует минимального угла наклона в 22°;
  • угол наклона крыши из рулонных материалов зависит от количества слоев: от 2 до 5° при 3 слоях и до 15° – при двух;
  • минимальный угол наклона для кровли из профнастила – от 12° при условии дополнительной герметизации стыков;
  • металлочерепица требует минимального уклона в 14°, мягкая черепица – 11° на сплошной обрешетке;
  • покрывая крышу ондулином, можно ограничиться минимум 6°;
  • мембранные кровли подходят для конструкций с любым уклоном.

Но увеличение уклона пропорционально увеличению суммарной площади и количеству строительных материалов. Поэтому, если речь идет о необходимости экономии, учитывайте это при составлении чертежа.

Короткие стропила соединяются с угловыми, а не с коньковыми брусьями, поэтому их уклон всегда соответствует уклону промежуточных стропил. Особое внимание следует уделять центральным промежуточным стропилам, которых будет три и которые соединяются между собой на каждом конце конькового бруса. Другие промежуточные стропила доходят к верхней обвязке и коньковому брусу.

Читайте также:  Виды навесов над крыльцом и технология установки своими руками

Лестница не менее важна

Как при любом другом строительстве, без предварительного проекта здесь не обойтись. Прежде всего, необходимо предусмотреть лестницу, по которой будет удобно добираться до этого помещения.

Даже правильно сооруженная и красиво оформленное мансардное помещение многое потеряет, если выход в него будет выполнен не надлежащим образом. А чтобы воспользоваться такими желанными квадратными метрами придется овладеть навыками альпиниста.

Кроме всего прочего, когда мансарда обустраивается в старом доме, имеющем свою планировку, то это может вызвать некоторые проблемы. Такая потребность, как правило, возникает, когда количество членов семьи возросло и жизненное пространство становится насущной необходимостью. Тогда надо будет учесть множество факторов.

Прежде всего, помещения на этаже под чердачным пространством должны использоваться рационально и, желательно, по своему функциональному предназначению. Возможно, придется даже несколько перепланировать уже имеющиеся комнаты, но оно того стоит. В случае, когда жилая комната под кровлей была изначально предусмотрена в проекте, то и пространство под лестницу не вызовет вопросов.

Вальмовая крыша

Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:

  •  Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
  •  Соединение концов конька с балками;
  •  Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
  •  Установка нарожников.

Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.

Конструкция

На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:

  •  Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
  •  Размер сечения бруса;
  •  Количество поддерживающих элементов в конструкции.

Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,

где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;

Вальмовая крыша

k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;

с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).

Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.

Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.

Расчет площади скатов вальмовой крыши

Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.

Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.

В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.

Читайте также:  В чем разница между пароизоляцией и гидроизоляцией – краткий ликбез

Четырехскатные вальмовые крыши

Четырехскатная кровля вальмового типа — традиционный вариант для английских домов в стиле Тюдор. Эту архитектуру отличает гармоничное сочетание кирпичной кладки, фахверка и натуральных кровельных покрытий в виде керамической или сланцевой черепицы.

Помимо вальмовой крыши внушительных размеров, для английской архитектуры времен Тюдоров характерны разноуровневые треугольные фронтоны с большими арочными окнами.

Фронтоны располагаются как по оси здания, так и асимметрично, они играют роль броского элемента на фасаде здания.

Самое сложное в обустройстве вальмовой крыши — это сочленение кровельных конструкций, покрывающих несколько жилых объемов в случае сложной планировки дома.

Крыша беседки на фото — классический вариант четырехскатной вальмовой конструкции с двумя скатами-трапециями и двумя скатами-треугольниками. Такая крыша оптимальна для различных хозяйственных построек: павильонов, гаражей, летних кухонь.

О конструкции вальмовой крыши

Конструктивно почти все разновидности этого типа кровли имеют общие черты. Пропорции, , расположение элементов балочной системы – вот то, что делает окончательный облик различным.

Выделяют основные детали устройства вальмовой крыши:

  • мауэрлат – обвязка несущих стен строения, обычно в виде бруса большого сечения, прочно прикрепленного к кладке или панелям стены. На него опираются все балки кровли;
  • шпренгель – угловые распорки мауэрлата, усиливающие раму и делающие конструкцию в целом более жесткой и менее восприимчивой к нагрузкам;
  • прогон (коньковый прогон, конек) – «хребет» кровли, несущая балка, на которую опираются стропила;
  • стойки – вертикальные связи между поперечными балками, усиливающими мауэрлат, и коньковым прогоном. Передают нагрузку от веса кровли и внешних воздействий (осадков, ветра) на несущие конструкции здания;
  • диагональные (накосные, косые, центральные) стропила – балки, формирующие и ограничивающие форму скатов кровли. Попарно вместе с мауэрлатом они образуют треугольники (вальмы), попарно с мауэрлатом и коньком формируют трапецивидные скаты. На диагональные стропила опираются укороченные, поддерживающие боковые части крыши;
  • промежуточные стропила или просто стропила – наклонные балки, опирающиеся на конек и мауэрлат и образующие несущую часть трапециевидных частей крыши. В треугольных элементах полноразмерное стропило обычно одно или – для полувальмовых кровель – два-три;
  • нарожники или укороченные стропила – как понятно из названия, балки с уменьшенной длиной. Они опираются на мауэрлат и диагональные стропильные детали;
  • подкосы – усиливающие элементы конструкции, устанавливаемые наклонно. Поддерживают стропила, предупреждают их изгиб при значительной длине и/или нагрузках, малом сечении балок. Использование подкосов не обязательно при небольших размерах строения;
  • кобылка – продолжение стропила, удлиняющий его элемент меньшего сечения. Используется для расширения свеса крыши.

Поверх стропильной системы вальмовой крыши укладывается обрешетка. Выбор шага, сечения и формы доски зависят от того, какое утепление и какой кровельный материал планируется использоваться для кровли.

Как видно на иллюстрации, расположение стропил для полувальмовой кровли немного отличается, но обрешетка точно так же укладывается поверх стропил с выбранным шагом.

Важно: в особенно ответственных зонах стропила могут быть сдвоенными. Это обычно относится к диагональным и центральным.

Виды кровель

Подумать о том, каким будет мансардный этаж стоит еще на стадии проектирования самого здания. Прежде всего, конечно же, следует выбрать тип самой кровли. Для обустройства жилого помещения неплохо подойдет как односкатная, так и двухскатная или четырехскатная крыша. При этом она может быть или обычной или ломаной:

Давайте рассмотрим характеристики основных видов мансард.

Односкатные крыши

Виды кровель

Преимуществом односкатных кровель считается то, что в помещении под ними всегда имеется хотя бы одна вертикальная стена без «глухих» углов. Однако под такой крышей в большинстве случаев можно устроить только маленькую комнату.

Комната под односкатной кровлей может быть достаточно удобной

Двухскатные крыши

Рассматривая вопрос о том, какие бывают мансарды, нельзя не упомянуть об обычных двухскатных кровлях, ведь подобная конструкция встречается в загородных домах чаще всего. Проект мансардного этажа под такой крышей также может предусматривать только небольшое помещение.

Виды кровель

Четырехскатные кровли

Такие виды мансардных этажей могут иметь разную конструкцию. Конфигурация всех разновидностей четырехскатных крыш достаточно сложна, но под устройство жилого этажа они подходят просто идеально.

Читайте также:  Строительство мансардной крыши своими руками

Многощипцовые кровли

Виды кровель

Многощипцовая кровля – конструкция очень сложная. Проектирование мансарды в этом случае – также процедура не простая. Однако помещение под такой крышей будет иметь нестандартную планировку, что предоставляет широкий простор для реализации самых оригинальных дизайнерских идей.

Так какую же кровлю выбрать?

Как вы уже могли заметить, наиболее подходящими для устройства жилого помещения можно считать ломаные разновидности кровли. В том же случае, если проект дома предусматривает устройство односкатной или обычной двускатной крыши приходится выбирать между такими параметрами, как высота мансардного этажа и его полезная площадь. Чем меньше угол наклона, тем ниже будут стены при той же площади.

Мансарда своими руками. Схема наглядно показывает зависимость высоты комнаты от угла наклона скатов

Виды кровель

Вальмовая крыша своими руками пошагово – видео

В программе показан процесс монтажа стропильной системы двухскатной вальмовой крыши с центральным эркером по короткой стене.

После того, как стропильная система готова можно приступать к монтажу кровельного покрытия, специфика крепления которого определяет необходимость монтажа обрешетки на стропильных ногах.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – длительный процесс, который требует внимание к каждому этапу выполнения работ – от расчета и выбора материала, до установки деталей и усиления узлов крепления. Но, при правильном выполнении всех этапов, результатом станет красивая и надежная крыша для частного дома.

Высота конька двухскатной крыши

Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши и не наделать ошибок? Выше указан самый простой способ определить высоту крыши для двускатной ее разновидности. Используется для этого математическая формула. Но существует еще один способ расчета – графический. Изначально делается чертеж на бумаге, после чего измеряются полученные величины.

Принцип такого метода – перенести в точном пропорциональном соотношении в меньшем масштабе реальные параметры конструкции крыши.

Несмотря на то, что способ считают не таким точным, как математический, многим он удобен и также позволяет узнать необходимые результаты.

Алгоритм действий такой:

Высота конька двухскатной крыши
  1. Чертится равнобедренный треугольник и проводится меридиану – это и будет высота конька.
  2. Чертить треугольник необходимо, отталкиваясь от выбранного ранее угла наклона в зависимости от индивидуальных параметров дома и его месторасположения.
  3. Для того чтобы начертить точно угол наклона крыши, следует воспользоваться транспортиром.
  4. После того, как треугольник будет начерчен, проводиться измерение получившейся меридианы, т.е. высоты конька.

Такой способ особенно удобен для тех, кто собирается оборудовать чердак под помещение жилого типа. В этой ситуации есть возможность наглядно определить и обозначить все необходимые параметры.

Высота двухскатной крыши

Специфика устройства в процессе монтажа

Стропильная система вальмовой крыши требует использования специальных инструментов для ее возведения.

Специфика устройства в процессе монтажа

Для прочного крепления стропил потребуются специальные интсрументы

Для надежного строительства из бруса и крепкого примыкания стропил используют металлические инструменты. Их виды и названия представлены на рисунке.

Виды крепежных деталей

Специфика устройства в процессе монтажа

Способы крепления стропил к маурлату, установка, запилы, узлы и монтаж к ферме кровли в следующем видео:

Доборные элементы для вальмовой крыши также представлены в ассортименте. Они применяются в ходе отделочных работ и используются с целью создания эстетического внешнего вида. Также отвечают требованиям надежного строительства кровли и примыканий.

Доборные элементы для вальмовой крыши

Специфика устройства в процессе монтажа

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про конек крыши: расчет длины и 6 этапов установки.