Peterburg-okna.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол наклона вальмовой крыши

Определяем оптимальный угол наклона крыши

Любой дом венчается крышей – одной из главных конструкций здания, защищающей его внутренние помещения от дождя и снега. Одним из главных критериев любой кровли является крутизна скатов. Так как плоская крыша распространена преимущественно только в многоэтажном жилом и промышленном строительстве, то этот вопрос особо актуален для владельцев частных домов и коттеджей.

От величины наклона крыши зависит количество кровельного материала, поэтому выбор угла наклона и его предварительные расчеты следует производить до начала покупки кровельного материала.

Рассмотрим, как определить угол наклона скатной крыши и его связь с проектированием всей кровельной конструкции.

Стропильная система вальмовой крыши

Для обустройства четырехскатной (вальмовой) крыши требуется иная стропильная система: к стандартной двухскатной системе добавляются особые элементы – стропильные ноги треугольной формы.

Два ската, расположенные в привычных местах называют фасадными, другие два – торцевыми. Та линия, в которой они соединяются (конёк), имеет длину меньше длины дома.

Часть ската, которая выступает за пределы дома, называется свесом. Она удлиняется за счет стропильных ног или кобылков. Свес защищает стены от влаги.

Треугольная стропильная система для вальмовой крыши отличается такой же надежностью и жесткостью, как и у двухскатной крыши. Она выдерживает вес кровельного пирога, из чего бы он ни состоял (покрытие в форме листов, рулонов, модулей).

Как рассчитать?

Расчет угла наклона скатов представляет собой поиск оптимального значения, обеспечивающего наименьшие нагрузки от снега и ветра. Кроме этого, целью расчетов является снижение количества стройматериалов и создание максимально прочной стропильной системы.

Параллельно с вычислением уклона производят выбор кровельного покрытия, характеристики которого усиливаются при эксплуатации в разных условиях.

В первую очередь выделяют источник наибольшей опасности для стропильной системы и всех опорных конструкций. Это характерные для данной местности факторы — объемы снега, сила ветра. Учитывают также высоту здания (используются специальные коэффициенты) и расположение. Для домов, построенных на открытой местности, климатические воздействия проявляются сильнее, чем для зданий, расположенных в зоне плотной городской застройки.

Самый простой расчет — определение отношения высоты коньковой части кровли к половине ширины дома относительно продольной оси.

Этот способ дает значение в процентах, которые при желании несложно перевести в градусы. Для тех, кому сложно сделать вычисления самостоятельно, существуют специальные таблицы, по которым легко определить показатели данного ската по одному из известных параметров.

Нормативные значения

В первую очередь необходимо определить минимальный уклон кровли, который регулируют требования СНиП или СП. Он выбирается исходя из характеристик выбранного покрытия. Наименьшим допустимым значением считается 1-1,5°.

Внимание! Наиболее распространены значения между 20° и 35°, которые обеспечивают экономию материалов и максимальную прочность конструкции под нагрузками.

В нормативах имеются диаграммы, по которым можно определить оптимальный угол наклона в предлагаемых условиях.

Минимальный уклон кровли для разных материалов

Поверхность разных кровельных покрытий может быть гладкой и шероховатой. Это определяет наиболее подходящий угол наклона. Состояние внешнего слоя материала обеспечивает силу сцепления со снегом, создает возможность удерживать в мелких впадинках частицы влаги. Замерзая, они начинают расширяться и понемногу разрывать полотно.

Внимание! Чем больше шероховатость, тем круче должен быть угол наклона.

В сети есть множество таблиц, демонстрирующих зависимость различных кровельных покрытий и углов наклона. При необходимости можно использовать их для определения минимально допустимых значений. Но использование знаний опытных инженеров может ускорить расчет и упростить выбор нужных параметров кровли.

Читать еще:  Водосточные системы для крыш

Правила проектирования вальмовых крыш

При расчете и проектировании вальмовой крыши необходимо учитывать следующие факторы.

1. Наклон скатов крыши должен находиться в пределах от 5 до 60 градусов. Выбор угла наклона напрямую зависит от трех условий: климатические особенности региона: ветровая и снеговая нагрузка, функциональное назначение чердачного помещения и вид кровельного покрытия.

2. Если для местного климата характерны обильные и частые осадки, то угол наклона должен составлять не менее 45 градусов. Если осадков мало, но большая ветровая нагрузка – скаты делаются более пологими.

3. Угол наклона меняется в зависимости от вида кровельного покрытия:

  • рулонные покрытия – 5-18 градусов;
  • листовой кровельный материал (металл, асбестоцементный шифер) – 14-60 градусов;
  • черепица натуральная – 30-60 градусов.

4. Высота конькового бруса вычисляется математическим методом – по тригонометрическому выражению для прямоугольных треугольников.

5. Стропила – несущая конструкция всей кровельной системы. При проектировании необходимо учитывать нагрузку кровельного пирога и влияние внешних факторов, таких как ветер и осадки. Основные показатели стропильной системы — сечение стропил, ширина шага между, несущая способность стропильных ног — напрямую зависят от величины нагрузки и угла наклона скатов крыши.

6. План стропильной системы должен отражать, какие будут использованы стропила – наклонные или висячие, а также нужны ли затяжки и раскосы – дополнительные элементы, призванные усилить прочность конструкции.

7. Учет снеговой и ветровой нагрузки. Для средней полосы России средний показатель снеговой нагрузки – 180 кг/м, в снежные зимы – 400-450 кг/м, ветровая нагрузка – 35 кг/м.

8. Снеговая нагрузка не учитывается для крыш круче 60 градусов. Ветровая — при уклоне скатов менее 30 градусов.

9. Средние показатели корректируются для условий конкретной местности с помощью специальных коэффициентов.

10. Совокупный вес крыши зависит от общей площади постройки и количества строительных материалов для кровли.

11. Если к фермам планируется подвешивать какие-либо элементы, например, вентиляция, потолки, водонагревательные баки, необходимо определение величины полезной нагрузки на стропильную систему.

12. В проектировании обязательно учитываются два показателя: прочность стропил и риск их деформации при воздействии различных факторов.

Конструкция и основные узлы вальмовой крыши

Как видно из схемы стропильной системы вальмовой крыши, в ней имеются два типа скатов, которые соединены между собой:

  1. два длинных в виде трапеции;
  2. два коротких в форме треугольников с наклоном (вальма, с немецкого — шатер).

Структура таких крыш очень оригинальна. Скаты не закрывают полностью площадь дома, а вальмы заполняют оставшиеся промежутки.

Из-за отсутствия фронтонов и обтекаемости вальм они менее подвержены разрушению, а соответственно долговечнее, чем обычные двухскатные крыши.

Существует еще один вид вальмовых крыш – это полувальмовые (голландские), в них вальмы не доходят до низа, а прикрывая лишь половину ската, закрывают часть фронтона. Подробнее про них почитать можно тут.

Для того чтобы понять, как происходит строительство вальмовой крыши, надо первоначально изучить ее устройство.

Стропила вальмовой крыши

При монтаже данного вида конструкции используются следующие виды стропил:

  • диагональные стропила (накосные), необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.;
  • центральные стропила (рядовые), нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.;
  • угловые стропила (нарожные), элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам..
Читать еще:  Веранда из поликарбоната пристроенная к дому

Во время проектирования особое внимание следует обратить на силу ветра, количество осадков и выбор материала кровли. Все эти данные будут влиять на правильный расчет высоты крыши и углов наклона. Если вы решили произвести монтаж вальмовой крыши самостоятельно, то нужно точно провести расчеты, как стропил, так и всех остальных составляющих кровли. Для облегчения строительства вальмовой крыши своими руками нужно изготовить из фанеры рейку для разметки, где будут обозначены все требуемые размеры. При изготовлении элементов стропильной системы используют брус размером 150 на 50 мм. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции материал для бруса следует выбирать сухой, по возможности с минимальным количеством сучьев, желательно хвойных пород. До начала монтажа следует провести дополнительную обработку антибактерицидными составами.

Балки

Несущие балки делятся на два типа:

  1. Мауэрлат – это балка, которая укладывается по всему периметру дома. Если же нам приходится иметь дело с деревянным домом, в таком случае мауэрлатом может служить верхний венец бруса. Наиболее часто для их изготовления применяются брус с сечением 100 на 150 мм.
  2. Балка, которая размещается поперечно и на ней устанавливают стойки для конькового пролета, изготавливается из того же материала, что и стропила

Коньковый брус

Коньковый брус является вершиной крыши, а также в нем соединяются все элементы стропильной системы.

Расчет каркаса вальмовой крыши

Схема расчета площади вальмовой крыши.

После тщательного ознакомления с конструкцией кровли следует рассчитать угол наклона стропильной системы. Тут на помощь придут знания, приобретенные в средней школе, ведь центральные промежуточные стропила, боковые грани вальм и стена дома одновременно будут сторонами равнобедренного треугольника, поэтому рассчитать их можно посредством теоремы Пифагора. Очень удобно изготовить для этого специальную 5-сантиметровую мерную рейку из фанеры, поскольку замеры можно производить непосредственно на ней.

Теперь следует разметить центральные стропила. Для этого на верхнюю обвязку торца положите изготовленную планку. Таким образом вы разметите горизонтальную проекцию промежуточных стропил, выступ стены для подреза опорной части и кровельный свес. Половина кровельной площади, которая доходит до проекции конькового бруса, будет формировать с центральными промежуточными стропилами прямоугольники, равный по площади с тем, о котором упоминалось выше. Так можно рассчитать угол наклона стропильной системы, используя коэффициенты расчета. Если, например, угол наклона крыши 3:12, то коэффициент промежуточного стропила будет 1,031, а углового стропила – 1,016. Если вы занимаетесь подобными расчетами довольно часто, можно сформировать таблицу коэффициентов для самых распространенных уклонов и пользоваться ею постоянно.

Строители используют разные способы для определения длины стропил, но использовать теорему Пифагора удобнее всего, ведь, пока крыша не готова, легче всего определить длину проекции центральных промежуточных стропил, а из этих данных вывести длину стропила. Таким образом, двигаемся по боковой стороне вальмовой части и определяем длину коротких стропил, которые с ней стыкуются. Стропила, находящиеся между центральными, имеют ту же длину, что и они.

Отличительной чертой углового стропила является больший уклон относительно стены, но рассчитать их можно, исходя из той же таблицы коэффициентов, зная угол наклона, или с помощью теоремы Пифагора.

Типы крыш в зависимости от угла наклона

Все крыши жилых и нежилых помещений делятся на две общие категории: плоские и скатные. В странах с умеренным и континентальным климатом плоские кровли делают только для многоэтажек, а частные дома покрывают крышей с тем или иным углом уклона. И в зависимости от величины наклона, все скатные кровли делятся на три группы:

  1. С пологим скатом — угол составляет от 10 до 30 ° ;
  2. Со скатом средней величины — градусы крыши находятся в пределах 30-45 °;
  3. С высоким скатом — угол между коньком и скатом находится в диапазоне 45-60°.
Читать еще:  Каучуковый герметик для кровли

Если скат крыши расположен под углом менее 10°, она также будет считаться плоской. Величину наклона кровельного перекрытия определяют и рассчитывают заранее, при разработке проекта стропильной системы. Помимо угла уклона, на этом этапе также определяется тип крыши в зависимости от количества скатов. Исходя из этой характеристики, кровля может быть:

  1. Односкатная — самая простая в реализации крыша, представляющая собой одну плоскость, лежащую на стенах разной высоты;
  2. Двускатная — кровля с двумя равными или разными по величине и углу наклона скатами;
  3. Шатровая — красивое и экономичное перекрытие, состоящее из нескольких треугольных плоскостей, замыкающихся вершинами в одной точке;
  4. Вальмовая — крыша с 4 скатами трапециевидной и треугольной формы;
  5. Многощипцовая — кровля с неограниченным количеством скатов, которые располагаются под разными углами и составляют красивую сложную архитектурную форму.

Углы наклона разных скатов одной крыши могут существенно отличаться. Главное, учитывать при составлении проекта стропильной системы особенности эксплуатации кровельных материалов и следить, чтобы фактическая величина ни одного уклона не получилась меньше установленного ГОСТ минимума.

Критерии выбора уклона

Люди, впервые столкнувшиеся со строительством крыши, часто считают, что выбрать угол наклона скатов можно, основываясь лишь на вкусовых, эстетических предпочтениях. На самом деле существуют четко сформулированные критерии, который помогают правильно выбрать минимальный уклон крыши для конкретного кровельного материала. При проектировании крыши обязательно учитывают следующие факторы:

  1. Объем осадков в зимний период. На пологих скатах снежные массы, скапливающиеся на крыше во время снегопадов, не соскальзывают вниз, из-за чего нагрузка на каркас крыши значительно увеличивается. Чем большее количество осадков выпадает в регионе строительства, тем больше должен быть угол наклона скатов.
  2. Ветровая нагрузка. Если регион строительства характеризуется сильными, порывистыми ветрами, то строить там кровлю с крутыми скатами нельзя, так как она может деформироваться из-за интенсивной ветровой нагрузки. Поэтому в такой местности крыше придают минимальный угол наклона.
  3. Свойства материала. Каждый кровельный материал эффективен лишь в том диапазоне уклонов, рекомендованных производителем. Мягкая кровля может монтироваться на крыши, если угол наклона скатов превышает 11 градусов.

Важно! Правильно выбранный уклон скатов крыши из битумной черепица защищает от протечек, поломок и деформаций стропильного каркаса под воздействием интенсивных нагрузок, что благотворно сказывается на сроке службы кровельного материала.

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!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector