3D Расчет вальмовой крыши – Онлайн-калькулятор с чертежами

Порядок расчета вальмовой крыши

• Шаг 1 Выберите наиболее удобную единицу измерения — мм, см, м, дюймы, футы.
• Шаг 2 Выберите метод рисования — цветной, черно-белый.
• Шаг 3. Укажите тип кровли — жесткая, мягкая (это влияет на тип обрешетки — разреженная или сплошная соответственно).
• Шаг 4. Введите параметры крыши — высоту (от мауэрлата до верха стропильной системы), свес.
• Шаг 5. Заполните параметры дома — длину, ширину, высоту, толщину стен.
• Шаг 6. Параметры древесины для мауэрлата — ширина, толщина.
• Шаг 7. Рассчитайте расположение стропил — размер горизонтальной петли для бабки, ширину и толщину стропил, расстояние между элементами (см. рекомендации ниже).
• Шаг 8. Введите характеристики гидроизоляции — ширину и длину материала, нахлест сверху и по бокам.
• Шаг 9. Укажите толщину контрреек в горизонтальной проекции (в вертикальной проекции всегда 5см).
• Шаг 10 (необязательный). Укажите параметры обрешетки (для жесткой кровли) — ширину и толщину доски, расстояние между ними.
• Шаг 11 (необязательный). Укажите параметры сплошной обрешетки (для мягкой кровли) — ширину, длину, толщину OSB.
• Шаг 12: Укажите кровельные листы — ширину и длину материала, длину нахлеста сверху и по бокам.
• Шаг 13: Проверьте введенные значения и начните расчет шатровой крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

После завершения расчетов на вкладке 3D View можно получить 3D-модель конструкции, построенной в точном соответствии с заданными параметрами. Дополнительный инструмент 3D линейка, также доступен для подписчиков.

Расчет расхода материалов кровельного пирога

Площадь крыши включает гидроизоляцию, а если чердак будет теплым, то также потребуется пароизоляция и утеплитель.

Количество пароизоляции и гидроизоляции всегда одинаково. Материалы представляют собой пленки или мембраны. Различается только место их крепления. Гидроизоляция укладывается поверх стропил, а пароизоляция — с внутренней стороны.

Вы можете рассчитать их расход своими руками в соответствии с общей площадью фронтона, с допуском 20% на нахлесты.

Количество теплоизоляции зависит от количества стропил и расстояния между ними. Это связано с тем, что изоляция укладывается между стропилами. Это не так важно — общий расход в любом случае соответствует общей площади скатов.

Единственным исключением является то, что допуск для нахлеста не требуется.

Виды кровельных покрытий

При определении типа крыши и кровельного материала всегда необходимо учитывать угол наклона. В случае строительства шатровой крыши можно не уделять этому аспекту особого внимания, так как практически любой кровельный материал подойдет для этой цели.

Типы покрытия:

Черепица. Этот вид кровельного материала, который часто используется при устройстве шатровых крыш, имеет множество разновидностей. Разновидности черепицы бывают цементные, керамические, асфальтовые, которые иначе называют мягкой черепицей, и металлические.

Шифер. Для шатрового типа крыши используются разновидности шифера, все без исключения. Однако при выборе этого типа материала многое зависит от того, насколько необходимо чердачное или мансардное помещение.

В этом случае лучше не использовать металлический шифер (профнастил), он не сможет создать комфортную атмосферу в помещении под крышей. Для покрытия шатровой крыши, под которой расположена гостиная, лучше использовать еврошифер.

Состав материала — это стеклоткань и битумная пропитка, что придает кровле надежность и хорошие изоляционные свойства. Такое покрытие — идеальное решение для крыши.

Его можно поставить в один ряд с шиферной разновидностью черепицы, камышовой кровлей, которые придают дому величественный вид, особенно если покрыты шатровой крышей.

Минус в данном случае только один — высокая стоимость материалов, но по отношению к другим характеристикам и качествам vip-материалы выполнены по высшему стандарту.

Виды кровельных материалов

Этапы работы по монтажу вальмовой крыши

Этап монтажа стропильной системы влияет на качество всей крыши, ее надежность и срок службы. Важно знать, как это сделать, или попросить профессионалов сделать это за вас.

Установка мауэрлата

Для сборки используется первоклассный брус с внушительным сечением 100*100 или 100*150. Следует использовать брус только внахлест, а не встык. Также должно быть большое количество точек фиксации его к стенам дома.

Узлы соединения усилены металлическими скобами.

В кирпичных, ячеистых бетонных и железобетонных зданиях под мауэрлатом необходимо сделать дополнительную армирующую полосу. В такую полосу заранее вшиваются шпильки для последующей укладки бруса.

Создание прогона

Эта часть формируется в виде балки для обеспечения дополнительной поддержки стропильных ног. Прогон не является основным компонентом системы; он используется в больших и сложных конструкциях шатровых крыш.

Опорные стойки

Эти стойки являются подпоркой для конька.

Создание конька

Все балки шатровой крыши опираются на этот элемент стропильной системы. Он расположен в самой высокой, центральной части крыши. Он образуется путем соединения пар стропильных ног.

На эту часть каркаса приходится очень большая нагрузка, поэтому для того, чтобы коньковый брус выдержал ее, используется несколько способов соединения древесины: встык, внахлест и врубка «вполдерева».

Монтаж стропильных ног

Стропила можно собирать в следующем порядке: сначала диагональные стропила, затем другие стропила, или сначала центральные балки, затем диагональные. На этом этапе сборки стропильные ноги устанавливаются на мауэрлат. Существует несколько способов крепления.

Также:

Важно: Срок службы и надежность всей стропильной системы зависит от крепления ног к мауэрлату. Если крепеж установлен слабо или допущена ошибка, крышу может просто сорвать ветром.

Крепление наслонных стропил

Существует две схемы прикрепления наслонных стропил:

По схеме «жесткий низ – свободный верх»

и «жесткий верх – свободный низ».

Вальмовая крыша своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Правильно нарисовав схему здания, вы легко сможете собрать её самостоятельно с подмастерьем и 2-3 напарниками одновременно.

Вам не понадобится строительная бригада, просто делайте все по плану и придерживайтесь проведенных расчетов.

Угол наклона

При проектировании любой крыши угол наклона выбирается, исходя из климатических условий, которые в России сильно различаются в зависимости от региона.

Если здание возводится в регионе, где зимой выпадает много снега, угол наклона желательно сделать больше, тогда снег не сможет скапливаться на крыше и будет постоянно сползать под собственным весом.

В южных регионах, где осадки выпадают довольно редко и только в виде дождя, но нередки сильные порывы ветра, крыша поднимается с небольшим уклоном. Их главная задача — выдерживать эти ветровые нагрузки.

Карта ветровых нагрузок в регионах России

Еще одним важным фактором при расчете угла наклона является тип кровельного материала. Некоторые из них имеют рекомендуемое ограничение угла наклона крыши, которое не следует игнорировать. Поэтому, чтобы избежать ошибок, ознакомьтесь с каждым из них:

• Шифер — рекомендуемый угол составляет от 15º до 65°. Несоблюдение этих параметров может привести к проникновению влаги между стыками листов;
• Керамическая черепица — наилучший угол наклона составляет 35º — 65º. Пренебрежение рекомендованным производителем уклоном приведет к возможности образования конденсата;

Уклон кровли — это один из самых важных параметров, которые нужно учитывать при проектировании

Металлочерепица — минимальный шаг для этого материала составляет 13°, максимальный производители не устанавливают; Мягкая черепица — оптимальный шаг составляет не менее 15°.

Монтаж кровли может осуществляться под любым другим углом выше минимального значения. Ондулин — под любым углом наклона не менее 5°, величина угла будет напрямую зависеть от шага обрешетки.

Стоячая фальцевая металлическая кровля — должна использоваться при наклоне ската более 25 градусов.

Правильный расчет площади

Чтобы правильно рассчитать общую площадь шатровой крыши, необходимо сначала рассчитать площадь каждого ската отдельно, а затем сложить получившиеся цифры.

Как мы помним, карнизы шатровой крыши представляют собой геометрические фигуры из двух трапеций и треугольника. Вспомнив школьную программу, легко вычислить их общую площадь.

Расчет площади шатровой крыши

Важно: Из общей площади необходимо вычесть следующие размеры: мансардные окна, световые люки, вентиляционные трубы и дымоход.

Если вы все же боитесь ошибиться, для правильного расчета могут быть привлечены специалисты, которые купят ваш кровельный материал, или вы можете воспользоваться любым из удобных для вас онлайн-калькуляторов, которых в интернете предостаточно.

Указание всех параметров вашей будущей крыши поможет рассчитать ее с точностью до квадратного метра.

Расчет стропильной системы

Для точного расчета расположения стропил используйте следующую таблицу соотношения длины и расстояния между стропилами.

Коэффициент наклона крыши	Поправочный коэффициент для угловых стропил	Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12	1.016	1.031
4:12	1.027	1.054
5:12	1.043	1.083
6:12	1.061	1.118
7:12	1.082	1.158
8:1 2	1.106	1.202
9:1 2	1.131	1.250
10:12	1.161	1.302
11:12	1.192	1.357
12:12	1.225	1.414

Исходя из приведенной выше таблицы, длина стропила равна отношению произведения и проекции. Использование таблицы поможет сделать все необходимые расчеты максимально точно.

Сам расчет производится в следующем порядке:

• Используя обычную рейку, найдите заложение (горизонтальную проекцию) промежуточной стропильной ноги. Найдите в таблице свой коэффициент продольного наклона и умножьте на указанный коэффициент;
• От конькового прогона до точки крепления нижней части стропильной ноги измерьте длину стропила;
• Таким же образом умножьте поправочный коэффициент на заложение (горизонтальную проекцию), чтобы найти длину свеса стропил. Можно также использовать теорему Пифагора (см. рис. 1).

• Теперь найдите длину угловых стропил. Это будет легче сделать, используя рисунок ниже.

Монтаж стропил

1. Процесс начинается с установки вертикальных опор, на которые устанавливается и прочно закрепляется коньковый прогон. После их установки необходимо измерить получившуюся горизонталь, и если результат положительный, выполняется следующий шаг.
2. Установка диагональных (накосных) стропил. Нижняя часть стропильных ног, в месте подреза под несущую часть, соединяется с обвязочным брусом в углу здания. Верхние крепятся друг к другу и к коньковому брусу.

Их торцы должны иметь специальные угловые фаски, выполненные таким образом, чтобы добиться максимально плотного соединения между ними.

3. Выставленные стропила усиливаются дополнительными вертикальными опорами. Верхний торец опоры запиливается под углом, равным углу наклона стропил. Для соединения опор и стропил используются металлические пластины.

Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

4. Следующим шагом является установка боковых стропил крыши, шаг установки составляет 600мм, что является предпочтительным, так как большинство стандартных теплоизоляционных материалов имеют такую ширину. Здесь действуйте аналогичным образом.

Нижняя часть с выемкой крепится к обвязочному брусу, для крепления можно использовать металлические скобы или уголки. Верхние концы соединяются над коньковым прогоном с помощью пластин.

Чтобы стропила плотно прилегали к коньковому брусу, сделайте небольшую врубку на коньковом брусе под прямым углом.

5. Завершающим этапом является установка укороченных стропил (нарожников). Расстояние между ними при установке одинаковое — 600мм. Одна сторона опирается на обвязочный брус, а другая соединена с диагональной (накосной) стропилой.

Обратите внимание на установку центрального нарожника, который расположен в центре вальмового ската. Идея заключается в том, что он будет упираться сразу в обе ноги угловых стропил, поэтому его торец верхней части должен быть с двойной фаской.

Установка коротких стропил

Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа

Если делают четырехскатную крышу, то это, как правило, вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы идентична стропильной системе двускатной крыши.

Система также может быть выполнена с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «на месте» — на крыше, для чего требуется работа всего двух человек.

Висячие стропила в форме треугольников можно собрать на земле, а затем, уже готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но для подъема и сборки готовых ферм требуются либо техника (краны), либо бригада из четырех и более человек.

Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами

Основные отличия в расположении стропил вальмовой крыши заключаются в том, что стропила укорачиваются (стропильные полуноги) для формирования вальм — треугольных скатов. Здесь устанавливаются диагональные стропила, также известные как накосные.

Они опираются на внешние или внутренние углы здания и длиннее обычных стропил. Особое внимание следует уделить диагональным стропилам, так как на них приходится в полтора раза большая нагрузка (по сравнению с соседними стропилами).

Поэтому диагональные стропила усиливаются путем прибивания гвоздями двух досок друг к другу. Для поддержки диагональных стропил устанавливаются дополнительные стойки и укосы, называемые шпренгельным блоком.

Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли

Еще одной особенностью стропильной системы четырехскатной крыши вальмового типа является то, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только вдоль длинных сторон каркаса.

Это вполне объяснимо — стропила располагаются по всему периметру, а не только с двух сторон, как в двускатной крыше.

Мауэрлат — это элемент кровельной системы здания. Это брус или бревно, установленное в верхней части периметра наружной стены. Это крайняя нижняя опора для стропил.

Диагональные стропила

Как уже упоминалось выше, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и вальм.

Кроме того, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно больше стандартной длины пиломатериала — она больше 6 метров, поэтому их делают сращиваемыми и сдвоенными (парными).

Это решает сразу две проблемы: вы получаете балку нужной длины и увеличиваете ее несущую способность. Две сращенные доски могут нести большую нагрузку, чем цельная балка того же сечения.

И еще один момент: стропила, соединенные встык, изготавливаются из того же материала, что и традиционные стропила. Это дешевле, и нет необходимости искать специальный материал.

Как спаривать стропила из досок

Если используются срощенные балки, диагональные стропила обычно страхуют установкой подкосов  и/или шпренгелей (стоек).

• Если длина балки составляет до 7,5м, достаточно одного подкоса, упирающегося в верхнюю часть балки.
• При длине от 7,5м до 9м устанавливается дополнительная стойка или шпренгель. Эти скобы устанавливаются внизу на 1/4 длины стропила.
• Если длина стропил превышает 9м, необходима третья опора — стойка, поддерживающая середину прогона.

Шпренгель — это специальная система, состоящая из балки, опирающейся на две смежные внешние стены. На эту балка опирается стойка, поддерживаемую с обеих сторон укосами (укосы устанавливаются по мере необходимости).

Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила

Шпренгельные фермы обычно не учитываются, но изготавливаются из тех же материалов, что и стропильная система. Для самой балки 150*100мм, для стоек 100*100мм и для укосов 50*100мм.

Это могут быть деревянные брусья соответствующего сечения или срощенные балки.

Опирание накосной стропильной ноги

Диагональные стропила опираются своим верхним концом на коньковый брус. Точный дизайн этой конструкции зависит от типа системы и количества прогонов.

Если имеется только один прогон, то консоли делаются на 10-15см длиннее, чем подстропильной рамы. Если такой выпуск слишком большой, его потом обрезают. Но не укорачивайте его — доращивать его гораздо сложнее и дороже.

В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.

Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном

Стропила обрезаются под нужным углом и стыкуют на консоли. Скрепите стропила между собой с помощью гвоздей. Соединение может быть усилено металлическими пластинами.

Если речь идет о двух коньковых пролетах (если планируется мансардный этаж), способ соединения зависит от материала стропил:

• Если вы используете срощенные доски, вам понадобится шпренгель, который будет опираться на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила обрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
• Если используется брус, на точку опоры устанавливается прибоина — кусок доски толщиной не менее 50мм. Эта доска прибивается гвоздями к двум прогонам, а к ней прибиваются стропильные ноги, которые будут образовывать вальма.

Если есть две коньковых балки

Нижние части накосных коньковых стропил обрезаются горизонтально и крепятся к мауэрлату или доске обвязки. Для повышения надежности блока можно установить дополнительную косую балку и прикрепить к ней угловую балку (показано ниже).

Крепление накосного стропила к мауэрлату

Крепление осуществляется гвоздями с обеих сторон, при необходимости дополнительное крепление проволочными скрутками или хомутами.

Читайте также: Жидкая резина для гидроизоляции кровли: отзывы, особенности, видео

Как крепить нарожники и полуноги

К установленным диагональным стропилам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (также называемые полуногами), а с другой — нарожники, стропила, образующие вальма. Их нужно укладывать так, чтобы места стыков не совпадали.

Иногда для этого требуется изменить расстояние между нарожными стропилами (предпочтительно в сторону уменьшения шага).

Чтобы не считать размеры балки, можно воспользоваться приведенной таблицей

Обычно укороченные стропила обрезают и закрепляют 2-3 гвоздями с обеих сторон. Этого исправления достаточно в большинстве случаев.

Однако, если вы хотите сделать все правильно, под каждую стропилину следует делать «врубку» — выемку, не превышающую половины толщины балки.

Стропила обрезают, устанавливают в нужном положении, очерчивают на балке нужный контур (из-за разных углов стыковки получается неровная трапеция). По полученному контуру вырежьте выемку, куда заводят полуногу, а затем крепят гвоздями с обеих сторон.

Это сложный узел, и его изготовление занимает много времени. Но несущая способность такого соединения гораздо выше. Есть и другой вариант, который в несколько раз проще в изготовлении, а по надежности не сильно отличается.

Способы крепления

Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке является использование гвоздей с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше).

Для этого используется брус 50*50мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. Таким образом, балка становится двутавровой, что значительно повышает её устойчивость и несущую способность.

Как крепить нижние концы стропил

Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какой тип стропильной системы четырехскатной крыши вы выбрали — с висячими или наслонными стропилами, какую схему вы используете.

Система со скользящими стропилами (чаще всего используется в зданиях, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянных, каркасных, из легкого бетона) реализуется с помощью специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей.

Одна крепится на закладную доску, другая — на стропила. Они соединены друг с другом подвижно — с помощью длинной прорези или пластины.

Скользящее крепление для стропил

В этой системе крыша «отыгрывает» при изменении нагрузки — стропила перемещаются относительно стен.  Распорные нагрузки отсутствуют, а весь вес крыши и осадков передается вертикально вниз на стены.

Это крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые могут возникать при сложных конструкциях крыш (Г-образные или Т-образные примыкания).

Жесткое крепление может быть выполнено различными способами — с помощью выреза под мауэрлат/обвязочную доску или с помощью подшивного опорного бруска. Крепление обычно гвоздями и может быть усилена металлическими пластинами и уголками.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

Вырезное соединение выполняется в случае четырехскатной крыши с выпуском — свесом. Обычно свесы довольно большие, и чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают насквозь к нижней части балок.

Это позволяет сделать свесы любой длины, не тратя много денег на материалы.

Виды

При рассмотрении типов шатровых крыш важно учитывать их разновидности, выбор которых влияет на расположение стропил.

• Классический тип. Диагональные ребра опираются на опорные балки конька, свесы находятся на одной высоте. Фронтон имеет треугольную форму, а скат — трапециевидную.
• Шатровый тип. Опорная балка конька отсутствует. Диагональное ребро соединяется концами в одной точке, ребра соединяются рядом коротких стропил. Крыша строится таким образом, если здание квадратное в плане.
• Полувальмовый тип. Фронтоны вертикальные, в них размещены оконные проемы. Существует две разновидности полувальмового типа: голландская и датская.
• Ломаный вальмовый тип (мансардный четырехскатный). Он представляет наибольшую сложность при строительстве, поскольку скаты имеют разную площадь и углы наклона.

Этот тип предоставляет возможность рациональной организации внутреннего пространства под крышей и позволяет придать крыше необычный вид.

Существует также несколько типов крыш — одноэтажные, двухэтажные, кукушки, эркеры, Г-образные.

Площадь поверхности

Онлайн-калькуляция для расчета площади шатровой крыши — еще одна важная часть процесса планирования. Она позволяет определить необходимый расход кровельного материала, которым может быть черепица, профнастил, битумная черепица, ондулин и т.д.

Неправильное определение площади может привести к закупке избыточного или недостаточного количества материала. В первом случае вы будете иметь дело с нерациональным перерасходом.

Если закуплено недостаточное количество материала, вам придется покупать дополнительный материал, что замедляет строительные работы. Кроме того, варианты покрытия из разных партий могут иметь различия в цвете, что негативно скажется на внешнем виде здания.

Наш онлайн-калькулятор поможет вам избежать этих негативных последствий. Этот калькулятор дает точную цифру в квадратных метрах, которую вы можете использовать в качестве основы для планирования поставок.

Из расчетов крыши

Расчет шатровой крыши

Расчет вальмовой крыши

Расчет мансардной крыши

Расчет односкатной крыши

Особенности чертежей вальмовой крыши в онлайн-калькуляторе KALKPRO

Чтобы получить общую высоту конструкции, сложите высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.

Схема и основные элементы

Для расчета стропильной системы ознакомьтесь с ее принципиальной схемой, основными и вспомогательными элементами.

Основные элементы стропильной системы

Основные элементы следующие (см. иллюстрацию ниже)

1. Мауэрлат. Это брус, закрепленный по периметру наружных стен,с отступом от внешнего края. Он крепится к стене. Мауэрлат рассредотачивает нагрузку от давления стропил, соединяет стропильную систему со стенами дома и является основой кровли.
2. Конёк. Верхняя перекладина, используемая для соединения стропил скатов кровли. Высота расположения конька зависит от угла наклона скатов. Придает системе жесткость и прочность.
3. Центральные стропила скатов. Они осуществляют опору концов конька на боковые стороны мауэрлата. В системе имеется 4 таких элемента. — По два на каждом скате.
4. Центральные стропила вальм. Они поддерживают концы конька на торцевые стороны мауэрлата. В системе есть 2 таких элемента. — По 1 на каждой вальме.
5. Накосные ноги (диагональные, угловые стропила). Соединяют углы мауэрлата с торцами конька. Они являются частью несущей конструкции. В стропильной системе имеется 4 стропила.
6. Промежуточные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам ската между ними с одинаковым шагом, опираясь на боковую часть мауэрлата и брус конька. Если длина конька незначительна, могут не применяться.
7. Укороченные стропила скатов. Устанавливаются параллельно центральным стропилам скатов и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Опираются на боковую мауэрлата и накосные ноги. Количество элементов зависит от шага установки.
8. Укороченные стропила вальм или нарожники. Устанавливаются параллельно центральным стропилам из ореха и имеют переменную длину — чем ближе к углу, тем короче. Они опираются на торцевую часть мауэрлата и накосные ноги.

Количество элементов зависит от шага установки.

Схема и основные компоненты стропильной системы

Подробнее о креплении стропил к мауэрлату вы можете прочитать в нашей статье.

Элементы усиления вальмовой стропильной системы

Перечисленные выше элементы являются основными. Другие элементы предназначены для усиления  основных и используются в ответственных зданиях, таких как жилые дома:

1. Вертикальные стойки для подпора конькового бруса. Опираются на ригели (см. ниже), уложенные параллельно торцу дома, или лежень, расположенный по продольной оси здания (если под ним — капитальная стена).
2. Ригели или затяжки. Связывают попарно стропильные ноги скатов. Служат опорой стойкам и диагональным подкосам (см. ниже).

Они также могут быть использованы в качестве балок перекрытия, если интегрированы в мауэрлат или установлены непосредственно в продольные стены дома. Если затяжки расположены ближе к коньку, они образуют основу потолка мансарды.

3. Диагональные подкосы (раскосы). Они используются для увеличения жесткости системы, если длина стропил превышает 4,5м. Использование подкосов уменьшает сечение стропил, которые они усиливают.

4. Шпренгель. Балка, установленная в углах мауэрлата. Он используется для монтажа стойки, которая подпирает и усиливает накосную ногу.

5. Ветровая балка. Используется для противодействия деформации стропильных ног при порывистом, сильном ветре. Она крепится на стропила ската с внутренней стороны, наискосок, с одной или обеих сторон в зависимости от ветровой нагрузки в районе строительства.

6. Кобылка. Элемент меньшего сечения, чем сами стропила. Удлиняет ногу стропил, создавая свес в случаях, когда невозможно сформировать единый элемент из-за ограничений по длине пиломатериалов или из экономических соображений.

Усиливающие элементы

Как избежать ошибок при расчете?

Теперь давайте избежим первой и самой досадной ошибки при проектировании шатровой крыши — не измерять сам дом. Проблема в том, что даже подготовленные мастера умудряются начать с плана и чертежа крыши, но не работают с основой — стенами.

Ведь это только на первый взгляд кажется, что стены идеально ровные, все параллельно друг другу и тому подобное, а на самом деле они далеки от совершенства даже для совершенно нового дома.

И потом, уже только в процессе строительства обнаруживаются определенные ошибки, которые не позволяют правильно установить первые опоры.

Поэтому, прежде чем приступить к расчетам шатровой крыши, необходимо вооружиться линейкой и спиртовым уровнем. Мы проверяем высотные отметки, параллельность стен, диагонали (правильность прямоугольных стен) и составляем обмерный план дома.

Допустим, вас удивляют некоторые неточности. Теперь решите, как и что исправить:

• Небольшая ошибка параллельности исправляется с помощью мауэрлата.
• Небольшие различия в высоте отдельных стен можно устранить с помощью распорок.
• Существенные различия могут быть скорректированы дополнительными элементами стропильной системы, которые должны быть включены в расчет.

Кроме того, мы рекомендуем вам сделать не простой 2D-чертеж крыши, а создать 3D-модель, которая даст вам четкое представление о вашей вальмовой крыше. Вы сможете с первого взгляда определить, нравится ли вам то, что вы получаете, или нет.

Перепроектировать что-то очень сложно. А поможет в этом современное компьютерное программное обеспечение, которого существует довольно много.

Если вам нужен готовый чертеж крыши, подходящий по требуемым параметрам, не берите слишком подробные чертежи с латинскими сокращениями и формулами: они нужны только для того, чтобы мастер мог их прочитать.

И чтобы дать вам представление о том, чего именно следует ожидать, вот простой мастер-класс по строительству шатровой крыши, в котором все элементы хорошо видны:

Инструменты для строительства вальмовой крыши

Конструкция крыши и способ выполнения стыков определяют инструменты, которые необходимо подготовить перед началом работы.

Для работы с деревом вам понадобятся спиртовой уровень, пила, молоток, рулетка, бечевка и степлер.

Для работы с металлическими конструкциями вам понадобятся электродрель, клепальный станок и вырубщик.

Инструменты и принадлежности должны быть подготовлены заранее, так как сложный монтаж стропильной системы шатровой крыши предполагает большое количество запилов и гвоздей.

Чтобы облегчить измерение и сделать все детали одинакового размера, рекомендуется заменить рулетку замерной рейкой. Измерительную рейку делают из фанеры шириной 50мм с нанесенными на нее основными размерами.

Стропильная система вальмовой крыши – технология монтажа

Построение стропильной системы своими руками пошагово:

1. Подготовка заготовок (стропил)

Это самая сложная и трудоемкая часть строительства, поскольку она связана с:

• Необходимостью обеспечения заданного угла наклона стропил;
• Различной длиной нарожников (коротких стропил);
• Наличием диагональных стропил, которые требуют особого внимания. Длина диагональных стропил увеличивает их нагрузку по отношению к основным стропилам, и поэтому они требуют более качественного пиломатериала с большим сечением.

Кроме того, длина диагональных стропил часто превышает стандартную длину досок.

Чтобы не покупать разный пиломатериал, на практике используется метод сращивания (спаривания) обрезной доски для получения заданной длины.

Преимущества технологии сращивания стропил:

• Получение неразрезанных балок заданной длины;
• Увеличение прочности диагональных стропил шатровой крыши путем удвоения их сечения;
• Упрощение расчетов и закупки материалов (размеры длины и поперечного сечения стандартизированы);
• Возможность использования досок, из которых могут быть устроены рядовые стропила.

2. Крепление мауэрлата

Мауэрлат для шатровой крыши — это брус большого сечения (100х100 или 100х150мм), установленный по периметру стен. Для мауэрлата используется древесина первого сорта.

Особенностью укладки мауэрлата является то, что брус соединяется по длине только внахлест, а не встык, с использованием нескольких точек соединения с основанием стены. Стыки дополнительно укреплены металлическими скобами.

Как соединить мауэрлатные брусья для вальмовой крыши

Поскольку мауэрлат предназначен для опоры стропильных ног, он должен быть защищен от влаги. Для этого между стеной и брусом укладывают гидробарьер (например, используется рубероид).

Внимание. Под мауэрлат в кирпичных домах (или из газобетона, пенобетона, арболита) заливается пояс из железобетона с заранее установленными шпильками для монтажа бруса. Шпилька имеет диаметр 10мм или более и должен выходить за плоскость мауперальта на 20-30мм.

Расстояние между шпильками составляет 1000-1200мм.

3. Монтаж прогона

Прогон — это балка, которая устанавливается параллельно сторонам мауэрлата. Прогон служит основанием для установки дополнительных опор под стропильными ногами.

Установка прогона не является обязательным мероприятием и необходима только для больших шатровых крыш или крыш с более сложной конфигурацией. Расположение прогона показано на чертеже.

Площадь нагрузки на хребет вальмы

Обратите внимание, что точка максимальной нагрузки зависит от того, находится ли она на хребте вальмы или на ребре ендовы.

Точки максимальной нагрузки на хребте вальмы и ребре ендовы

Внимание. Шатровая крыша строится без опор, а в месте примыкания диагональных стропил  формируется сложный узел.

4. Установка опорных стоек

Опорная стойка вальмовой крыши

Стойки обеспечивают опору для конькового бруса (показана оранжевым цветом).

5. Монтаж коньковой балки

Установка конька шатровой крыши должна быть сопровождена точными замерами. Поскольку вся конструкция крыши будет опираться на конек, необходимо проверить правильность установки по высоте и уровню.

6. Крепление стропильных ног

Мнения мастеров расходятся относительно порядка работы на этом этапе. Это дает возможность выделить два направления для работы:

1. Устанавливаются центральные стропила, затем диагональные стропила. Этот порядок работы более простой;
2. Устанавливаются диагональные стропила, затем остальные стропила.

Во время монтажа нижняя часть стропильной ноги опирается на мауэрлат.

Стропила в вальмовой крыше поддерживаются, как показано на рисунке. Первый вариант (с вырезкой) проще, но второй вариант (с опорным брусом) лучше, так как в этом случае крепление не ослабляет стропила.

Способы крепления стропил на мауэрлате

Существуют различные способы формирования узла на коньковой балке.

Способы крепления стропил к коньковой балке

Подсказка. Для жесткости рекомендуется усилить все узлы металлическими элементами (скобы, пластины, уголки).

Поскольку диагональные стропила несут большие нагрузки, они могут быть усилены такими средствами, как:

• установка стойки. Она устанавливается вертикально на перекрытие;
• установка подкоса. Он устанавливается под углом. Угол наклона не имеет решающего значения. Важным является способность подкоса усиливать диагональное стропило;
• шпренгель. По сути, это Т-образная короткая балка, повернутая на 180º. Он используется на длинных пролетах и устанавливается так, чтобы его основание было перпендикулярно диагональному стропилу.

Устройство вальмовой крыши

7. Монтаж рядовых стропил

Рядовые стропила устанавливаются так же, как и центральные стропила, которые образуют концы трапеции. Их нижняя часть поддерживается и крепится на мауэрлат, а верхняя часть упирается в коньковую балку.

Важно соблюдать одинаковое расстояние между рядовыми стропилами.

8. Установка нарожников (коротких стропил)

Нарожники изготавливаются исключительно из цельного пиломатериала. В том месте, где нарожник примыкает к длинному стропилу делают врубки или устанавливают опорные балки. Место сборки дополнительно усилено металлическими креплениями.

Внимание. В случае вальмовой крыши установка нарожников может быть вразбежку для облегчения монтажа.

Раскладка стропил вальмовой крыши и установка нарожников

Оклады всегда устанавливаются после завершения монтажа силового каркаса кровли. Их установка завершает стропильную систему вальмовой крыши.

Таблица: наклон кровли в зависимости от материала

Тип покрытия	Угол наклона, °
Мягкая рулонная кровля и битумная черепица	От 5 до 11, при оптимальным уклоне от 15
Еврошифер	5 — 10 для сплошной обрешетки, 10 — 15 и более для разряженной
Профнастил	От 8 до 15 при сплошной обрешетке и дополнительных мерах по герметизации, свыше 15 — в остальных случаях
Фальц	7-25
Металлочерепица	От 15, при оптимальнои диапазоне в 30-35
Натуральная и композитная черепица	22-30
Асбестоцементный шифер	От 22 до 50

Как посчитать обрешетку

Тип обрешетки зависит от покрытия крыши:

• Для жестких — разреженные доски 25х100-32х100мм, прибиваемые на высоте 30-60см;
• Для мягких — сплошной короб из OSB, фанеры, досок, уложенных с зазором 20-30мм.

Чтобы рассчитать количество древесины для изготовления обрешетки для всей крыши, разделите площадь крыши на угол наклона досок, затем умножьте на ширину и толщину доски.

Например, под крышу из черепицы Монтеррей плита укладывается через каждые 35см. Вот что мы получаем:

161,62/0,35×0,1×0,025=1,154м³.

Кроме того, доски необходимы для укрепления коньков и карнизов. Они рассчитываются в зависимости от длины коньковой обрешетки (с обеих сторон) и периметра дома.

Для более точного определения расхода пиломатериалов на обрешетку желательно сделать чертеж планировки, так как висячие соединения не допускаются. Они могут быть сделаны только на опорах, т.е. стропилах.

Вычислите метраж (или объем) деревянной доски размером 50×50см. Его можно найти, зная длину всех стропил:

16×6+24+25,442=145,442м.

Затем объем древесины:

145,442×0,05×0,05=0,363м³.

К полученному объему древесины добавьте объем досок и балок для жестких соединений. Все пиломатериалы закупаются с запасом 10-15% на обрезной пиломатериал и возможный брак.