Высота вальмовой крыши по отношению к дому

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

Шале: особенности и преимущества

Под названием шале обычно понимается дом в сельском стиле, далекий потомок альпийских хижин, служивших пастухам приютом во время разгулявшейся непогоды. Сегодня подобные постройки являются привычной деталью горных районов Швейцарии, Франции и Австрии; характерный вид им придает не только традиционное двухъярусное использование строительных материалов, но и конструкция крыши.

Название стиля созвучно русскому слову «шаль» и передает, по сути, тот же смысл — уютный покров. Конструкция кровли не может быть остроконечной, она всегда подчеркнуто простая: двускатная, пологая, закрывающая строение целиком. Отличительными для традиционного дома и крыши шале являются следующие черты:

Источник

    Комбинация материалов

    . Первый этаж делается каменным (условно), второй-третий, мансардный — из дерева. Для внешней отделки применяется дерево, камень, штукатурка. Классический материал кровли — деревянный гонт.

    Варианты

    . У классической крыши-шале скаты имеют одинаковую длину, однако в современных архитектурных проектах нередко увидеть ассиметричную крышу, придающую постройке оригинальный и стильный вид.

Преимуществами дома с крышей до земли можно назвать несколько конструктивных особенностей:

    Обтекаемая форма

    делает постройку устойчивой к снеговой и ветровой нагрузке.

    Достаточно простая стропильная система

    , подходящая для одно- и двух- и трехэтажных домов.

    При такой форме кровли от установки водосточной системы можно отказаться

    .

    Пространство под широкими свесами удобно использовать

    для организации террас и балконов. В некоторых проектах свес удлиняют до земли, в этом случае стропильная система играет роль стеновой конструкции.

Ассиметричный проект Источник

Функции конькового соединения

Коньком называют высшую точку двухскатной крыши, горизонтальное ребро, которое находится в месте соединения плоскостей скатов. Он монтируется на заключительном этапе кровельных работ, но до установки обрешетки на стропильные ноги. Длина конька двускатной кровли соответствует длине ската. Этот элемент стропильного каркаса решает следующие задачи:

  1. Главная функция конька – быть опорой для верхней части стропильных ног крыши. Он связывает между собой все пары стропил, придавая конструкции жесткость, равномерно распределяя вес кровельного материала двускатной кровли.
  2. Обеспечение циркуляции воздуха. Воздушный зазор, образующийся в месте оборудования конька предохраняет стропильный каркас от застоя воздуха и загнивания, обеспечивает проветривание все деревянных элементов, благодаря чему срок эксплуатации двускатной крыши увеличивается.

Важно! В процессе проектирования крыши нужно выбрать и правильно рассчитать высоту расположения конька. Если помещение, расположенное под сводом крыши, используется как жилое, то выбор делают, исходя их желаемой высоты потолка, в остальных случаях расчет выполняют, опираясь на рекомендуемый угол наклона скатов.

Проще всего произвести вычисления, используя специальную программу калькулятор, введя исходные данные в которую, можно определить высоту конька, площадь скатов и подкровельного помещения.

Факторы, которые следует учесть при расчёте уклона скатов кровли

При проектировании общей конструкции двухскатного покрытия дома выбору оптимального уклона скатов необходимо уделить особое внимание, поскольку от этого будет зависеть как функциональность крыши, так и её надёжность.

Пример проект двускатной крыши

При этом нужно учитывать следующие факторы:

  1. Тип кровельного материала. Разные типы кровельного материала

    Каждый тип кровельного покрытия отличается не только по технологии установки и весу, но и рекомендованными показателями минимального угла при установке, в том числе:

    Пример металлического кровельного материала для крыши

    Тип покрытия Минимальная величина угла в градусах Особенности
    Рубероид и другие рулонные материалы 4 Такой уклон допустим при укладке в три слоя. Для однослойного покрытия минимальное значение составляет 25 градусов.
    Мягкая битумная кровля 4 Верхнее ограничение составляет 15 градусов, поскольку при жаркой погоде есть вероятность сползания кровельного покрытия.
    Стальные фальцованные листы 5 Не рекомендуется делать такое покрытие на скаты с уклоном более 30 градусов.
    Ондулин 6 Для укладки на плоских крышах требуется сплошная обрешётка.
    Профлист 12 При минимальном показателе требуется дополнительная герметизация стыков
    Металлочерепица 14 Лучше укладывать на менее покатые скаты, чтобы исключить срыв покрытия ветром.
    Шифер 20 При меньшем наклоне возможно подтекание воды
    Натуральная черепица 22 Рекомендуется укладывать на более крутые скаты, чтобы снизить нагрузку на стропильную систему, поскольку черепица имеет значительный вес
  2. Функциональное назначение подкровельного пространства. При устройстве двухскатной крыши естественным является желание максимально использовать подкровельное пространство и, как правило, там обустраивают жилое помещение. При различном наклоне скатов полезная площадь может различаться по высоте и ширине. Считается, что оптимальным решением для жилого помещение будет уклон, находящийся в диапазоне от 30 до 45 градусов. Надо отметить, что даже при таком наклоне площадь мансарды будет невелика. Альтернативным вариантом будет сделанная двухскатная крыша ломаного типа, которая позволяет максимально использовать подкровельное пространство.

    Чертеж крыши ломаного типа

  3. Среднестатистическая снеговая нагрузка. Этот фактор также имеет немаловажное значение, поскольку залежавшийся на крыше снег после снегопада существенно увеличивает давление ,как на покрытие, так и на стропильную систему и повышает вероятность обрушения кровли. Для местности с обильными снегопадами рекомендуется устанавливать кровли с уклоном 35-40 градусов. Актуальным углом будет и наклон в 45 градусов, поскольку при таком расположении ветром сдувается снеговое покрытие, такие кровли называются самоочищающимися.

    Связь угла наклонной крыши и количества снега на ней

  4. Ветровые метеоусловия. Расположение дома на участке в открытой местности с сильными ветрами требует снижения показателя угла, чтобы уменьшить парусность кровли и исключить срыв кровельного покрытия. С другой стороны, чересчур маленький уклон повышает опасность отрыва всей стропильной системы от строения. Поэтому рекомендованный наклон углов, для домов, строящихся в зонах повышенных ветров и ураганов, составляет 30-42 градуса.

    Ветровая нагрузка на крышу

Надо отметить, что кровля с крутыми скатами по стоимости будет обходиться дороже, чем с пологими. Однако решающим значением при выборе уклона должны быть технические характеристики, поскольку именно они влияют на безопасность и долговечность строения.

Способы расчета высоты конька

Расчет высоты крыши во многом зависит от ваших предпочтений. Есть два основных способа:

  • математический;
  • графический.

Разберемся с математическим способом подсчета. Как уже говорилось в первом подзаголовке, по умолчанию взяли двухскатную равнобедренную крышу. У нас есть возможность рассчитать необходимую высоту если знаем угол уклона и расстояние между скатами. Теперь понадобится таблица Брадиса и калькулятор. В справочной литературе находим величину тангенса нашего угла, а после умножаем ее на половину длины между скатами. В итоге получается высота конька.

Рассмотрим расчет на реальном примере. Предположим что наше строение имеет габариты 7х10 метра. При этом находимся в зоне со средними ветрами, а в роли кровельного покрытия используем металлочерепицу. Обустраивать чердак не планируем, а уклон возьмем равным 20°, чтобы дождевая вода без проблем стекала.

Получается, что длина катета составляет 7/10 = 3,5 метра. Согласно данным таблицы тангенс 20° равен 0,839. Теперь перемножаем получившиеся числа: 3,5*0,839 = 2,94. Значит, высота конька двухскатной крыши, от нижней части мауэрлата, составляет 2,94 метра.

Графический способ подойдет тем, кто имеет под рукой лист бумаги, карандаш и линейку с транспортиром. Все что понадобится это начертить крышу в разрезе, соблюдая масштаб. Для этого начертите горизонтальную линию, отметьте на ней границы основания крыши. Определите середину и прочертите перпендикуляр. С одной из сторон при помощи транспортира начертите линию под нужным углом. Точка пересечения покажет высоту, нужно лишь замерить ее линейкой.

Получившийся результат будет приближенным, к нему нужно еще добавить 2/3 толщины стропильной ноги. Небольшие отклонения допустимы и критически не влияют на эксплуатацию крыши. Эти погрешности складываются из необходимости делать вентиляцию под металлочерепицу и обрешетки.

Для того чтобы отметить нужную высоту в реальности достаточно определить середину здания. Затем прибить вертикальный брусок или жердь на нужной высоте. После того как был сделан расчет, постарайтесь как можно точнее перенести его с бумаги на реальное здание. Тогда крыша прослужит многие годы и не даст течи в самые дождливые дни.

Описание стропильной конструкции

Возведение вальмовой кровли требует от мастера профессиональных знаний и опыта. Чертежи стропильной системы четырехскатной крыши этого типа включают следующие элементы:

  1. Мауэрлат – основание каркаса, укладываемое на несущие стены. Так как опорными являются все стороны дома, элемент крепится по периметру здания. Поскольку четырехскатные крыши строят на больших объектах, мауэрлат должен быть высокой прочности. Обычно используют брус 150×150 или 100×100. Мауэрлат не требуется, если строение выполнено из дерева. В этом случае основанием служит верхняя обвязка стен.
  2. Коньковый прогон устанавливается горизонтально на линии пересечения трапециевидных скатов и служит соединительным элементом.
  3. От каждого конца прогона отходят 3 опоры, называемые центральными стропилами. Их возводят независимо от шага остальных элементов.
  4. Диагональные (угловые) стропила соединяют коньковый брус с углами здания. Это самые длинные опоры, имеющие наибольший уклон.
  5. Параллельно направлениям скатов на вальмах возводят короткие стропила, скрепляющие угловые опоры (стороны треугольников) с мауэрлатом.
  6. Боковые края трапеций с основанием соединяют нарожниками, а две параллельных стороны – промежуточными опорами.
  7. Шпренгель используют для повышения прочности. Представляет собой брусок, расположенный ближе к углу здания, концы которого устанавливают на смежные стены.
  8. При установке подкосов и стоек образуется шпренгельная ферма – дополнительный узел конструкции.
  9. Затяжки применяют в висячей стропильной системе. Они крепятся на двух противоположных опорах.
  10. В наслонной конструкции присутствует лежень, который укладывается на несущую стену по центру здания и принимает на себя часть нагрузки.

Особенность полувальмовой крыши в том, что нижний край каждого треугольного ската поднимается на высоту фронтона, тем самым укорачивая диагональные стропила. Четырехскатная крыша шатрового типа более проста. В конструкцию каркаса входят аналогичные составляющие вальм и внутренняя связка. Все элементы усиления предназначены для одной цели – стянуть каркас в узлы и сделать его жестким.

Как рассчитывать размеры крыши

Таблица сечения и длины стропил.

Прежде чем произвести расчет высоты коньковых планок, следует предварительно произвести расчет высоты крыши. Стоит отметить, что высота двускатного покрытия крыши достаточно просто просчитывается.

Стандартно углы наклона у двускатных крыш могут быть в пределах 30о-50о. При этом необходимо отметить, что угол наклона одного ската может существенно отличаться от наклона другого.

Такие неравносторонние крыши иногда строят для улучшения эстетики внешнего вида. Если углы наклона будут менее 30 градусов, то на кровле будут скапливаться осадки, что может вызвать проседание и порчу кровельного покрытия. Если углы будут больше 50 градусов, то повышенная ветровая нагрузка может привести к сметанию всей конструкции крыши.

Расчет высоты крыши достаточно простой, для этого достаточно вспомнить геометрию 7 класса. Для равносторонних скатов необходимо ширину дома (В) разделить на 2, а далее, зная одну из сторон, эту величину необходимо умножить на тангенс угла: Н=tg(ɑ)*В/2.

В специальной строительной литературе имеется сводная таблица длины скатов, высоты крыши и углов. Если крыша неравносторонняя, то подбор высоты должен производиться только после определения линии стыка скатов. Эта линия проецируется на чердачное перекрытие, далее замеряется длина (l) от одной из сторон дома. Далее механизм расчета аналогичен: Н=tg(ɑ)*l.

При этом необходимо заранее определиться с углами наклона скатов.

После того как будет рассчитана высота, находят длину скатов (L): L=H/sin(ɑ).

После определения размеров крыши следует приступить к расчету высоты конька.

Считаем высоту коньковой планки. На данный момент коньковые планки выпускаются различных размеров, поэтому крайне важно рассчитать размер планки для конкретного случая. При этом следует воспользоваться рядом формул. Однако формулы могут содержать специальный поправочный коэффициент, который необходимо взять из таблиц в специальной литературе.

Таблица коэффициентов для стропил.

Собственно, формула расчета высоты планки (Н) считается следующим образом: Н = (½) х ВхК.

Расшифровка формулы следующая: под «В» принимают ту ширину дома, в параллель которой укладывается планка, под «К» понимают поправочный коэффициент.

Пример: длина одной из сторон здания (параллельно которой укладывается планка) составляет 12 метров, угол наклона — 45 градусов, для этого угла поправочный коэффициент берут 1. Соответственно Н=0,5х12х1 = 6 м. При этом необходимо строить усиленную конструкцию стропильной системы.

Учтите, что высота считается от плоскости основы стропильной системы до максимально высокой точки (конька).

Далее следует рассчитать необходимую длину планок. Такой расчет производится по следующей формуле: ƩL=L1+(L2-10). В этом случае длина считается в миллиметрах, здесь 10 — величина нахлеста при стыке планок, L1 — длина ската, а L2 — длина планки (производители выпускают их различных размеров).

Производить точные расчеты планок необходимо для оптимизации расходов на приобретение материала. При расчете размеров крыши и коньковой планки рекомендуется заложить 10% погрешности. Коньковая планка должна максимально прилегать к скатам.

Расчеты следует производить максимально точно, ведь в случае расхождения реальных размеров с расчетом может возникнуть целый ряд проблем, начиная от нехватки материала и заканчивая существенным снижением прочности конструкции крыши и ее обрушением.

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.

Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.

Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.

Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.

Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате

Полезный совет! Для крупногабаритных кровельных конструкций целесообразно устанавливать несколько лежней.

Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:

  • монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
  • установка центральных стропил;
  • монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
  • установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
  • монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
  • установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
  • монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.

Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.

Важно! Долговечность и надежность всей конструкции напрямую зависит от того, насколько качественно будет выполнен каждый узел крепления стропильной системы кровли.

Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов

Монтаж кровельного пирога

Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:

  • пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
  • теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
  • гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
  • обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.

Важно! Качество и долговечность всей кровли напрямую зависит от укладывания слоев кровельного пирога в строгой последовательности.

Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов

Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.

Важно! Особое внимание во время монтажа, заслуживает коньковая часть, где наибольшая вероятность скопления паров конденсата.

Параметры, которые следует просчитать при обустройстве четырехскатной крыши

Если говорить о необходимых расчетах перед проведением монтажных работ, прежде всего следует упомянуть о том, как посчитать площадь кровли четырехскатной крыши. Правильным вариантом здесь является подсчёт для каждого из кровельных скатов в отдельности, с последующим сложением полученных результатов. При этом используются стандартные математические формулы для вычисления площади тех или иных геометрических фигур.

Так, например, если скат имеет треугольную форму, то из вершины его посредством веревки или шнура проводится перпендикулярная линия к основанию, называемая высотой. Далее эта самая высота треугольного ската умножается на длину основания, а полученная сумма делится пополам. Результат будет площадью треугольного кровельного ската.

Для трапециевидных скатов формула несколько другая: вначале складывается длина верхнего и нижнего оснований трапеции, затем сумма их делится пополам и умножается на высоту ската.

Другим важным моментом при расчете четырехскатной кровли является определение необходимого расстояния между стропильными брусьями. Величина промежутков зависит главным образом от материала кровельного покрытия. Так, например, для металлочерепицы и профнастила она составляет 60-90 сантиметров, а для битумной черепицы – 100-120 сантиметров, поскольку в последнем случае кровля укладывается на сплошную обрешетку из листовой фанеры.

От чего зависит

Очень важным параметром, от которого придется отталкиваться в расчетах и от которого зависит надежность конструкции, является угол наклона.

Существует ряд факторов, от которых зависит этот параметр, как и значение высоты конструкции.

Атмосферные явления

К такому фактору необходимо подстраиваться, ведь противостоять таким явлениям бессмысленно.

Из атмосферных факторов, которые влияют на кровлю, имеются следующие:

  1. Ветер. Угол ската выбирается в зависимости от погодных условий, которые присущи зоне, в которой располагается дом. Если в основном в регионе преобладают порывистые ветра, то угол выбирается не больше 10-20 градусов. В остальных случаях ветер не влияет на угол ската крыши.
  2. Осадки. Регион, в котором наблюдается обильное выпадение осадков, угол ската рекомендуется выбирать больше 45 градусов. Такая конструкция крыши позволяет быстро осадкам стекать.
  3. Масса снега. Аналогично предыдущему фактору, выбор высоты зависит от обильности выпасаемых снежных осадков в зимний период. Угол ската желательно выбирать в 45 градусов и больше, если снег в регионе выпадает часто и в больших количествах.

Необходимость создания чердака

Без чердака обычно возводят постройки нежилого типа и достаточно легкие, например, гаражи и сараи. Для жилого дома всегда необходимо предусмотреть наличие чердачного помещения. Использовать его или нет – это уже личное дело каждого.

Необходимость сооружать чердачное помещение – фактор, который влияет на значение высоты крыши исходя из комфорта передвижения по будущему помещению. А именно, есть необходимость передвигаться по чердаку и эксплуатировать его как жилое или складское помещение.

Если же помещение предусматривается нежилое, то существует ряд правил и для такой конструкции:

  • в расчет высоты крыши берутся противопожарные требования к дому;
  • размер помещения не должен быть помехой техническому обслуживанию;
  • обязательно наличие сквозного прохода, высотой 1,6 м и длиной 1,2 м.

Тип кровли

Существуют особые правила, отталкиваясь от которых определяют параметр высоты крыши относительно материала для ее покрытия:

  1. Если в кровельном материале много штучных элементов, то угол наклона выбирается как можно больше.
  2. Если крыша выбрана низкой, то стыки в кровельном материале должны быть сведены к минимуму.
  3. Для материала большой массы избирается максимально большой угол для того, чтобы общий вес материала равномерно распределялся по поверхности.

Вариант расчета кровли BRAAS, модель «Франкфуртская»:

(Минимальный рекомендуемый угол крыши для данной модели составляет 16 градусов, удовлетворяет нашим требованиям).

Внешние габариты одной черепицы «Франкфуртская» составляют 330х420мм.

Поскольку черепица укладывается с нахлестом и с учетом стыковки черепицы между собой через замковое соединение полезная площадь покрытия одной черепицы будет несколько меньше и составит 300х330мм.

Полезная площадь покрытия для всех видов черепиц всегда разная и обусловена широким разнообразием профилей и их размеров.

При размерах 300х330мм расход на 1м² составляет:

Общее количество рядовой черепицы на покрытие всей крыши:

10,1*69,3 м² = 700 шт.

Принимая во внимание возможный бой черепицы при доставке/разгрузке/монтаже, а также некоторые отклонения в фактических размерах от данных в проекте, обязательно учитывается технологический запас материала. Величина запаса зависит от геометрической сложности кровли и должна приниматься индивидуально для каждого крыши. Для вальмовой крыши будет достаточно 5%. Запас очень важен при расчете кровельного покрытия, т.к. предостерегает нас от нехватки материала при монтаже кровли.

В итоге, с учетом запаса нам необходимо:

700 шт. + 5% = 735шт.

Количество начальной хребтовой черепицы:

Количество рядовой коньковой черепицы (расход 2,5шт./мп):

2,5*18,332 = 46 шт. 46 шт. — 4 шт. (начальные хребтовые) = 42 шт.

Вальмовая черепица: 2 шт. (устанавливается на место пересечения конька и двух ребер)

А теперь, предлагаем посмотреть как выглядит подробный расчет кровельного покрытия в нашей компании с учетом крепежа и всех необходимых аксессуаров:

А также раздел 2 с крепежом и необходимыми аксессуарами:

В данной статье мы разобрали с вами расчет скатной типовой крыши имея при себе лист бумаги, карандаш и немножко знаний из школьной программы геометрии. Сложные кровли с большим количеством скатов разных геометрических форм, сложных многоугольников, а также криволинейных поверхностей (конусов, сфер и т.д.) рассчитываются программно на ПК в специальных инженерных пакетах. Это в значительной мере облегчает процесс расчета, экономит время и предостерегает нас от возможных арифметических ошибок при расчете.

Читайте также:  Использование мягкой кровли на фасаде дома