Устройство конька вальмовой крыши — назначение, расчет высоты и длины, монтаж
Конёк замыкает на себе всю стропильную систему вальмовой крыши.
Назначение конька — закрытие щели на верхушке крыши между скатными плоскостями. По сути, он является венцом деревянного каркаса кровли.
От правильности его установки зависит несущая способность и долговечность 4-х скатной кровельной конструкции.
Что такое коньковый брус?
Коньковый брус – это элемент стропильной системы, который объединяет все 4 ската кровли в одну конструкцию. Коньковый прогон выстраивает узлы опирания накосных стропильных ног и рядовых стропил в единую прямую линию.
Конек изготавливают из цельного или клееного бруса. Последний обладает большой прочностью, и его применяют в домах с пролётом между стен от 12 метров и более.
Внимание! Брус должен соответствовать высшему сорту. Сухая древесина не должна иметь больших и гнилых сучковых образование, трещин и осевой (винтовой) деформации. Балку перед монтажом обязательно пропитывают антисептиком.
При пролёте перекрытия дома 6 метров в качестве конька могут быть использованы сдвоенные доски сечением 150 х 20 мм или брус 50 х 50 мм. При пролёте 12 м и более коньковый прогон делают из бруса сечением 100 х 100 мм или 100 х 150 мм.
Устройство в зависимости от типа вальмы
Коньковая балка может служить висячим соединительным элементом, который равномерно распределяет нагрузку от кровли через накосные и рядовые стропила на мауэрлат, уложенный по периметру внешних стен дома.
Обычно такая конструкция стропильного каркаса применяется в домах с пролётом перекрытия до 6 метров, когда вальмы и боковые скаты имеют небольшие размеры.
Когда нужно перекрывать стропильной системой пролёты 12 метров и более, устанавливают несущую рамную опорную конструкцию. Она представляет собой четырёхугольник, где верхняя балка служит коньком, а нижняя центральным ригелем. Боковые стойки замыкают всю конструкцию. Таким образом, при пролете более 12 м конёк является несущим элементом, который часть нагрузки передает через стойки на ригель, опирающийся концами на мауэрлат.
При наличии внутренней центральной стены, на неё сверху укладывают лежень (внутренний мауэрлат), на котором в свою очередь закрепляют ригель. Такое решение позволяет значительно разгрузить вальмы и трапециевидные скаты больших размеров при пролётах зданий от 12 метров и более.
Расчет оптимальной высоты
Высота конька в существенной мере влияет на величину всех четырёх скатов, а это в свою очередь ставит в зависимость количество расходных материалов. Чем выше конёк, тем больше понадобится материалов, тем дороже обойдётся застройщику вальмовая крыша. Найти оптимальный параметр поможет только точный расчёт высоты крыши.
Высота конькового прогона напрямую зависит от величины угла наклона кровли, который в свою очередь привязан к нормативной снеговой нагрузке. Чтобы определить оптимальный угол наклона кровли, застройщик обращается к СНиПу 2.01.07-85. По карте находят район строительства дома и соответственно по таблице находят нормативную снеговую нагрузку. Каждому нормативу соответствует рекомендуемый угол наклона кровли.
Для расчёта выполняют чертёж поперечного разреза вальмовой крыши, где:
Алгоритм расчёта высоты можно представить следующими формулами:
В формулу подставляют реальные значения тангенса угла «А» и длины пролёта дома. В результате вычисляют высоту конька – Нк. Умножив высоту конька на синус «А», получают длину рядовой стропильной ноги.
Как рассчитать длину?
Этот размер конькового прогона тоже напрямую связан с углом наклона кровли. Для определения длины верхней балки стропильного каркаса вальмовой крыши нужно выполнить чертёж разреза вальмовой кровли вдоль оси конька.
На чертеже получится трапеция, у которой верхняя сторона – сам конёк, а основание – ширина фасадной стены. Нижние углы равны расчётному углу наклона кровли.
Если из вершин фигуры опустить перпендикуляры на основание, то получаться два прямоугольника, где противоположный катет углу наклона «А» – это высота крыши Hк. Умножив высоту на tg «A», получают два отрезка, которые нужно отнять от длины основания трапеции. Полученный отрезок будет равен длине конька.
Справка. Для определения расчётных параметров стропильного каркаса вальмовой крыши, в том числе конька, можно обратиться к одному из онлайн-сервисов. В Интернете выбирают калькулятор и заполняют исходными данными окна сервиса. На выходе получают искомые значения.
Установка и крепёж
Коньковый брус перед монтажом обрабатывается пропитками, защищают от отрицательного влияния внешней среды с помощью гидроизоляции стыков, монтажа вентзазоров.
Существует несколько способов соединения стропил на коньке:
Для защиты конькового бруса снаружи применяются коньковые планки из оцинковки или стройматериала, накрывающего кровлю.
Для упрощения установки деталей внешней защиты конька, вверху скатных поверхностей укладывается более широкая (или сплошная) обрешетка.
Основные особенности установки заключаются в том, что для начала нужно монтировать крайние детали коньковой отделки и натянуть между ними веревку. По этому ориентиру устанавливаются оставшиеся коньковые детали.
Нужно следить за качеством закрытия стыков, чтобы в них не попадали атмосферные осадки, и не задувал ветер.
Внимание! От верхнего края скатной плоскости до края кровельного покрытия расстояние должно быть до 7 см. Если зазор больше 7 см, его защищают коньковыми планками с расширенными боковыми лопастями.
Для герметизации стыков можно использовать различные составы:
Ошибки и рекомендации по строительству
По разным причинам возникают ошибки при возведении стропильной системы вальмовой крыши. Вот самые распространённые промахи, сделанные на монтаже конькового прогона.
Заключение
Конёк вальмовой крыши является самым важным элементом всей стропильной системы вальмовой крыши. Ни в коем случае не стоит экономить на выборе бруса для изготовления конькового прогона. Если не хватает собственного опыта в возведении стропильного каркаса, то лучше пригласить специалистов.
Вальмовая крыша: расчет, стропильная система, сложные узлы
Иногда само название типа крыши подсказывает нам как она будет выглядеть. Легко представить себе односкатную крышу, двускатную и даже коническую, но перед словом «вальмовая» наша фантазия бессильна.
Что же это за крыша?
Треугольные скаты могут занимать либо все пространство от конька до карниза, либо только его часть. В последнем случае крыша будет называться полувальмовой. Такие крыши условно делятся на голландские и датские, в зависимости от того, где расположены вальмы – выше фронтона или ниже.
Вальмовая крыша на доме с эркером
Очень эффектно выглядят вальмовые крыши на домах с эркерами. Под эркером понимается некое дополнительное пространство, выходящее за пределы плоскости фасада. Такая пристройка может иметь многогранную или полукруглую форму, занимать один или несколько этажей, прятаться под общей крышей здания, а может иметь и собственную кровлю. Крытый балкон для летнего завтрака, кокетливая башенка или же часть многоугольной комнаты – какой бы вариант вы не выбрали, эркер сделает дом более живым и нарядным.
Плюсы вальмовой крыши
… и минусы!
Расчет вальмовой крыши
Основной параметр, на котором базируются все расчеты – это уклон кровли. Его следует выбирать, исходя из значений ветровой и снеговой нагрузок, свойственных региону строительства. Чем меньше уклон крыши, тем более она устойчива к порывам ветрам, но при этом более уязвима для сильных снегопадов. Снег с малоуклонной крыши скатывается менее охотно, что приводит к разного рода неприятностям, от внезапного и травмоопасного схода большого объема снега, до протечек, связанных с его таянием.
Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона кровли
При выборе уклона также следует учесть свойства выбранного кровельного материала. Для каждого покрытия существует свой диапазон применимости, в рамках которого кровельный материал безупречно справляется со своими функциями.
Кроме того, важно знать, будет ли помещение под крышей жилым и отапливаемым, или же нет. Несмотря на то, что вальмовая крыша – не самый лучший вариант для организации мансарды, при желании под ней все-таки можно уместить небольшое жилое помещение.
Зная длину и ширину здания и определившись с требуемым уклоном, по законам геометрии легко рассчитать высоту кровли, а также площади всех четырех скатов.
Суммировав площади скатов, можно оценить количество кровельного материала. При покупке нужно умножить расчетное количество на поправочный коэффициент, равный примерно 1,1-1,3 (в зависимости от типа покрытия). Он учитывает неизбежные потери материала при раскрое.
Как устроена стропильная система вальмовой крыши?
Стропильная система вальмовой крыши
Основными элементами стропильной системы для вальмовой крыши являются:
Этапы монтажа вальмовой крыши
На этом этапе монтаж стропильной системы завершен, можно приступать к укладке кровельного «пирога». Его состав и порядок укладки неизменен для любых кровель, кроме инверсионных:
Сложные узлы вальмовой крыши
Особое внимание при возведении стропильной системы для вальмовой крыши стоит уделить фиксации стропил к мауэрлату и коньковому брусу. От надежности сопряжения этих элементов зависит устойчивость всей кровельной конструкции, а значит, в конечном итоге, безопасность людей.
Узлы крепления стропильной системы
На этапе укладки кровельного «пирога» самым сложным и потенциально проблемным видом работ является, безусловно, оформление различных примыканий и проходок через кровлю.
Вальмовая крыша – эффектная и надежная конструкция с множеством достоинств, которые могут быть сведены «на нет» выбором некачественных материалов, а также ошибками проектирования и монтажа. Выбирайте лучшее, доверяйте расчет и монтаж своей крыши профессионалам – и она будет радовать вас долгие годы!
Вальмовая крыша – стропильная система и ее виды, чертежи, монтаж своими руками
Самый популярный вариант кровли, имеющей четыре ската – это вальмовая крыша. Выбирать такой вариант идеально для абсолютно любых по площади частных домов, беседок, прочих строений. У нее приметная узнаваемая форма, которую не спутаешь ни с чем, а преимуществ у такой кровли хоть отбавляй. Но есть и минусы, которыми обладает вальмовая крыша. Стропильная система у нее достаточно сложная, но при желании разобраться с конструкцией можно, и можно изготавливать такую крышу самостоятельно.
Особенности конструкции
Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.
Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.
На заметку! В России чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.
Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:
Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее непросто рассчитать и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.
Конструкция такой кровли
Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.
Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.
Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.
Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш
Вальмовые крыши в зависимости от своих конструктивных особенностей могут иметь различную стропильную систему, а также относиться к определенному типу кровли. Ниже в таблице представлены разновидности вальмовых кровель.
Таблица. Виды вальмовых крыш.
Также у вальмовой крыши могут быть разные стропильные системы в целом.
Материалы и расчеты
Создать систему стропил для кровли вальмового типа можно как из дерева, так и из металла. Для самостоятельной работы дерево предпочтительней, так как делать что-либо из него гораздо проще. Хороший вариант – сосна. Она легкая, прочная и имеет невысокую стоимость.
Важно! Чтобы дерево служило долго, перед работой его важно обработать специальными защитными составами, которые помогут предотвратить начало процесса гниения.
Если стропильная система создается из металла, то важно брать оцинкованный вариант, который будет способен противостоять коррозии и прослужит очень много лет, а также сможет выдерживать большие нагрузки.
Самое сложное в создании вальмовой крыши – это правильный ее расчет. Важно учесть не только размеры дома, но и ветровую нагрузку в регионе, количество осадков в течение года, тип материала, из которого будет изготавливаться крыша, а также необходимость установки дополнительных элементов, выполнения работ по утеплению и т. д.
Расчет в любом случае производится по определенным формулам. И здесь важно учитывать оптимальный уклон крыши. Его можно подобрать, ориентируясь по таблице. Уклон поможет сориентироваться и в отношении заложения стропил.
Расстояние между стропилами можно посмотреть на таблице ниже.
Заложение стропил и соотношение между их длиной можно рассчитать, используя коэффициенты в таблице ниже.
Итак, используемые формулы для расчета вальмовой крыши следующие:
Результатом всех расчетов может стать подробный чертеж вальмовой крыши с указанием всех размеров и параметров, которые нужно будет просто переносить на материал для кровли. Кстати, основываясь на этих расчетах, как раз и получится подсчитать, сколько чего нужно покупать для того, чтобы самостоятельно сделать такую крышу.
Важно! После самостоятельного создания чертежа настоятельно рекомендуется предоставить схему на проверку опытным специалистам. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к печальным последствиям.
Цены на различные виды бруса
Онлайн-калькулятор расчета площади шатровой или вальмовой крыши
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.
Совет! На этом этапе можно сделать макет из двух стропил, который поможет определиться с высотой крыши и ответить на ряд вопросов. Работать с визуальным примером будет проще, чем только по проекту.
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.
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.
Цены на цемент и основы смесей
Шаг 4. Перед дальнейшими работами опалубку нужно удалить, а бетонный пояс – закрыть гидроизоляцией.
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.
Шаг 6. Излишки шпилек-болтов нужно срезать и закрутить их гайками, закрепив таким образом мауэрлат дополнительно.
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.
Шаг 8. Далее требуется установить диагональные стропила. Они получились сращенные из двух брусьев 15х5 см.
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.
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.
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.
Цены на строительные леса
Шаг 12. Установка стропильной системы вальмовой кровли завершена. Далее можно монтировать защитные мембраны, утеплитель, обрешетку и непосредственно кровельный материал.
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.
