Вальмовая крыша своими руками, пошаговая инструкция, чертежи и фото

Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.

Инструкция по работе с программой

Рассмотренная программа небольшая и дополнительной установки не требует.

Интерфейс программы

Чтобы было понятнее, рассмотрим каждый пункт программы:

Инструкция по работе с программой
  • Материал — выбираем требуемый материал бруса или бревна.
  • Тип балки — брус или бревно.
  • Размеры — длина, высота, ширина.
  • Шаг балок — расстояние между балками. Изменяя данный параметр (как и размеры) можно добиться оптимального соотношения.
  • Нагрузка по площади. Как правило, расчет нагрузки на перекрытия производится на этапе проектирования специалистами, но выполнить его можно и самостоятельно. Прежде всего, учитывается вес материалов, из которых изготовлено перекрытие. Например, чердачное перекрытие, утепленное легким материалом (например, минеральной ватой), с легкой подшивкой выдерживает нагрузку от собственного веса в пределах 50 кг/м². Эксплуатационная нагрузка определяется в соответствии с нормативными документами. Для чердачного перекрытия из деревянных основных материалов и с легкими утеплителем и подшивкой эксплуатационная нагрузка в соответствии со СНиП вычисляется таким путем: 70*1,3=90 кг/м². 70 кг/м².  В этом расчете берется нагрузка в соответствии с нормативами, а 1,3 – коэффициент запаса. Общая нагрузка вычисляется путем сложения: 50+90=140 кг/м². Для надежности цифру рекомендуется округлить немного в большую сторону. В данном случае можно принимать общую нагрузку за 150 кг/м². Если чердачное помещение планируется интенсивно эксплуатировать, то требуется увеличить в расчете нормативное значение нагрузки до 150. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом: 50+150*1,3=245 кг/м². После округления в большую сторону – 250 кг/м². Также следует проводить расчет таким образом, в случае если используются более тяжелые материалы: утеплители, подшивка для заполнения межбалочного пространства. Если на чердаке будет обустраиваться мансарда, то необходимо принимать во внимание вес пола и мебели. В этом случае общая нагрузка может составить до 400 кг/м².
  • При относительном прогибе.  Разрушение деревянной балки обычно происходит от поперечного изгиба, при котором в сечении балки возникают сжимающие и растягивающие напряжения. Вначале древесина работает упруго, затем возникают пластические деформации, при этом в сжатой зоне происходит смятие крайних волокон (складки), нейтральная ось опускается ниже центра тяжести. При дальнейшем росте изгибающего момента пластические деформации растут и происходит разрушение в результате разрыва крайних растянутых волокон. Максимальный относительный прогиб балок и прогонов покрытий не должен превышать 1/200.
  • Среднеточечная нагрузка (для ригелей) — это нагрузка, взятая с плиты (полная) плюс собственный вес ригеля.

Cкачать программу расчета деревянных балок перекрытия

Особенности конструкции

Вальмовая крыша — сложная пространственная конструкция, которая напоминает двускатную, но усеченную по фронтонам. Два из четырех скатов трапециевидные, соединяются в коньке. Два других имеют треугольную форму и расположены по торцам здания. Эти элементы получили название вальмы от немецкого walm — скошенная крыша.

Существуют разновидности вальмовых конструкций:

  • полувальмовые, где вальмы перекрывают скат не полностью, а дополнены вертикальным фронтоном либо в верхней части (голландские), либо в нижней (датские);

Голандская вальмовая крыша

  • шатровые — все скаты треугольные и стыкуются в одной точке.

В шатровом типе крыши – все четыре треугольника отходят с одной точки вершины

Стропильная система вальмовой кровли состоит из большого числа элементов, разных по сечению, длине и положению в пространстве. Приступать к строительству рекомендуется только после тщательного расчета всех составляющих.

Читайте также:  Пароизоляция для пола в деревянном доме: порядок укладки

Требования к межэтажным перекрытиям

Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.

Перед работой советуем ознакомиться с материалами, изложенными в СНиП II-25–80 (СП ), там много полезной информации.

Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.

Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элементы конструкций Предельные прогибы в долях пролёта, не более
1. Балки междуэтажных перекрытий 1/250
2. Балки чердачных перекрытий 1/200
3. Покрытия (кроме ендов):  
а) прогоны, стропильные ноги 1/200
б) балки консольные 1/150
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) 1/300
г) плиты 1/250
д) обрешётки, настилы 1/150
4. Несущие элементы ендов 1/400
5. Панели и элементы фахверха 1/250
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.

Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.

Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.

Внутренняя отделка потолка-крыши

Отсутствие потолка дает возможность кардинально изменить восприятие интерьера дома. Пространство кажется более воздушным и объемным, поэтому почти всегда во внутренней отделке используются преимущественно светлые цвета и оттенки.

Внутренняя отделка потолка-крыши

Излюбленный материал для оформления помещения под крышей — дерево и гипсокартон. Без особых затрат комнату можно оформить в тирольском стиле, с оштукатуренными и окрашенными стенами и декоративными балками, тонированными под старую «древесину».

Летом, благодаря отсутствию потолка, домик радует прохладой, поэтому данную конструкцию крыши активно используют для дачных построек в условиях жаркого климата.

Внутренняя отделка потолка-крыши

Интерьер дома может быть достаточно консервативным, например, если отказаться от современных материалов в пользу обычной сосновой рейки. Правда, облицовывать придется не только пространство крыши, но и большую часть стен, и даже лестницы и помещения верхнего яруса.

Еще одним преимуществом схемы является то, что без потолка появляется возможность увеличить количество окон в доме, прежде всего за счет фронтонов крыши. Другим способом добиться столь качественного наполнения солнечным светом очень непросто.

Внутренняя отделка потолка-крыши

Восстановление повреждений

Не бывает ничего вечного, и стропильная система может потерять свои начальные свойства. Из-за неправильного расчёта или от времени стропильная нога может начать прогибаться. В этом случае наиболее эффективны будут боковые накладки. Для усиления стропильной системы применяются стяжки (ригели) и подпорки (стойки).

Восстановление повреждений

При необходимости выпрямления прогнувшейся стропилины (стропильной ноги) её выпрямляют с помощью домкрата или гидроцилиндра.

Восстановление повреждений

Дерево за время может подгнить или потрескаться. Можно увеличить несущую способность стропильной ноги, применив «подмогу». Это дополнительная балка, которая крепится хомутами в нижней части основной балки стропила. Дерево лучше выбирать хвойных пород, просушенное.

Восстановление повреждений

Иногда происходит разрушение узла крепления стропильной системы к стене дома. Это может привести к разрушению крыши в целом. В этом случае узел крепления следует разобрать и заново собрать по всем правилам.

Восстановление повреждений

Важное значение для прочности стропильной системы имеет правильное выполнение конькового узла.

Восстановление повреждений

Радикальным способом модернизации является построение новой, более островерхой крыши над старой с последующей связкой их в единую конструкцию. Получается более прочная и жёсткая конструкция.

Финишное покрытие пирог из мягкой черепицы

Мягкая битумная черепица считается оптимальным по цене, надежности и внешнему виду кровельным материалом для вальмовых крыш. Благодаря хорошей эластичности и низкому проценту отходов при раскрое ее с равным успехом используют для отделки треугольных скатов и сложных участков. Для достижения планового срока службы (25-30 лет) и получения красивого покрытия при ее монтаже на вальмовые кровли:

Читайте также:  Как утеплить потолок в доме с холодной крышей

Мягкая черепица укладывается на практически сплошную (с зазорами между элементами -6-10 мм) обрешетку из фанеры, обрезной доски или качественных листовых древесных материалов. Необрезная доска для этих целей не подходит, настил на скатах должен быть максимально ровным и гладким. По этим же причинам в ходе монтажа обрешетки избегают образования изломов или острых углов. Вентиляция пространства под настилом обеспечивается с помощью контробрешетки

При уклоне кровли свыше 18 ° обеспечивается обязательная гидроизоляционная защита проблемных участков (конек, ребра, карнизные свесы, места примыкания к трубам закрываются самоклеящимися лентами или рулонными материалами, промазываемыми битумными мастиками), при меньшем уклоне помимо этих работ вся площадь настила закрывается сплошным ковром. Полотнища монтируются снизу-вверх с 10-15 нахлестом по бокам, стыковки материала по длине всячески избегают.

Одновременно с набивкой настила и до монтажа мягкой черепицы в пирог закладываются вентиляционные элементы (вытяжные отверстия у конька и в верхней части кровли, приточные продухи – у карнизов, каналы и зазоры для ввода влаги их теплоизоляционной прослойки при ее наличии).

Мягкая черепица разрезается после тщательных замеров и монтируется с нижней части свесов исключительно по разметке, со смещением каждого ряда до полуметра (точный шаг зависит от узора лепестков). Нижние части с самоклеящейся полосой тщательно придавливаются, для крепления верхних сухих краев используются специальные мягкие гвозди (не менее 4 для каждой мертвой полосы).

Стоит отметить, что расчет количества мягкой черепицы и доборных элементов при обустройстве вальмовых крыш по возможности доверяется специалистам. Из-за сравнительно сложной конфигурации кровли материал приобретается с запасом, на одном скате настилается черепица из одной партии. Игра с оттенками и комбинирование разных цветов допускается лишь при высоком профессионализме кровельщика.

Требования к перекрытиям из дерева

Для того, чтобы построенный дом простоял долго лет и не доставил своим хозяевам никаких хлопот нужно учитывать несколько требований, которым должны соответствовать балки перекрытий:

Требования к перекрытиям из дерева
  1. Прежде всего, сам брус

    , из которого выполняется балка, должен быть выполнен из твердой породы дерева, которая обладает повышенной жесткостью и не поддается деформированию. Это необходимо для того, чтобы постройка могла в дальнейшем выдерживать большие нагрузки в виде верхних этажей, кровли.

  2. Вес балки может превышать 350 кг на квадратный метр.
  3. Допустимый размер балки – 7 метров.
  4. При утеплении толщина материалов не должна превышать 25 см при перекрытии этажей с разным температурным режимом и 10 см, если утепляются балки между этажами с одинаковым температурным режимом.
  5. Материал, из которого элемент изготовлен, должен быть максимально просушен и содержать влаги не более 20%. При необходимости используется гидроизоляция перекрытия путем применения специальной пленки.

Детали для крепежа

Для монтажа стропильных систем применяются деревянные, а также детали из металла. К первым можно отнести: брусок, треугольник и нагель, тому подобное. Металл в деталях крепежа довольно широко представлен: гвоздями, уголком, болтами и шурупами, хомутами и скобками. А также спецустройствами для установки стропила, которые именуются «салазки».

Крепления такого рода применяемы при монтажных работах на несущих балках перекрытия, в ходе возведении зданий из древесины. Их главные преимущества: не требуется врезок в сами балки, а закрепление осуществляется с помощью болтов с шурупами больших гвоздей.

Плюсы и минусы односкатной постройки

Для того чтобы понять стоит ли делать выбор в пользу односкатной крыши, стоит оценить какие будут получены преимущества и минимизировать влияние недостатков. К преимуществам следует отнести следующие критерии:

Плюсы и минусы односкатной постройки
  • Экономичность в плане финансовых затрат не только на стройматериалы, а и на упрочнение стен для повышения их устойчивости к сжимающим и растягивающим напряжениям.
  • Простота проектирования позволит даже неспециалистам строить кровли такого типа и при этом получать оптимальные сроки их эксплуатации, а также отсутствие каких-либо требований к обслуживанию.
  • Возможность обустройства мансарды с панорамным видом.
  • Пониженная парусность крыши при наличии преимущественно направленных ветров и выборе правильного расположения наклона ската.
  • Высокая ремонтопригодность благодаря простоте конструкции стропильной системы и обрешётки.
  • Допускается применение любых кровельных материалов при выборе правильных углов наклона.
Плюсы и минусы односкатной постройки

Плюсы и минусы односкатной постройки

Возвести односкатную конструкцию по силам даже неопытному мастеру

Плюсы и минусы односкатной постройки

Построенная односкатная крыша своими руками пошагово имеет также и ряд недостатков: не выдерживает значительных нагрузок при обильных снегопадах, имеет не совсем эстетичный вид, а также не удерживает кровельный материал при сильных порывах ветра со стороны, противоположной углу наклона ската. По сути для грамотных проектировщиков эти недостатки являются не такими существенными и при необходимости их легко можно превратить в достоинства. Так, например, чтобы не произошло срыва кровли, достаточно насадить на участке деревья или построить рядом здание выше. Для улучшения эстетичности восприятия односкатной кровли достаточно пойти на хитрость и реализовать проект с разноуровневыми наклонами скатов с двух противоположных сторон дома.

Плюсы и минусы односкатной постройки

Полезная информация! Односкатная крыша не позволяет оборудовать чердачное помещение. Этот факт необходимо учитывать при планировании кровли.

Плюсы и минусы односкатной постройки

Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Сращивание и усиление

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Важно: места сращивания при о тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Сращивание и усиление

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

Сращивание и усиление
  1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
  2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

  • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
  • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Сращивание и усиление

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

  1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
  2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
  3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.