На многих современных домах крыша имеет четырехскатную конструкцию. Для того чтобы такая кровля была надежной, нужно провести расчет вальмовой крыши правильно. Торцовые скаты имеют треугольную форму и называются вальмами. Перед возведением такой крыши нужно изучить ее характеристики и расчет площади.
Вальмовая крыша: конструкция и виды
В отличие от двускатной у вальмовой крыши четыре ската. Два из них — основные, они имеют форму трапеции. Еще два дополнительных ската и есть вальмы (от них и пошло название данного вида). Они имеют треугольную форму и располагаются от карниза крыши до конька. Внешне вальмовые кровли напоминают палатку. Благодаря своей конструкции такая кровля станет идеальным вариантом в местности, где нередки сильные ветры. За счет привлекательного внешнего вида и практичности вальмовые крыши получают все большее распространение.
Четырехскатная вальмовая крыша состоит из нескольких основных элементов. Точно по центру проходит конек, или коньковый брус. Он является несущим элементом, к нему примыкают остальные деревянные составляющие крыши. Угловые стропила крепятся к коньковому брусу одним концом. Второй обычно упирается в край здания, но иногда и выходит за его пределы. На наклонные стропила приходится вся основная нагрузка.
По высоте скатов идет система стропил. К коньку и скатам при помощи запила прикрепляются промежуточные элементы, необходимые для того, чтобы придать конструкции прочность и надежность.
Также в конструкции предусмотрены короткие стропила. Они не соприкасаются с основными несущими элементами, а закрепляются под прямым углом к наклонным стропилам.
Разновидностей вальмовых крыш много. Каждый вид отличается по своим характеристикам и конструкции. Назовем основные:
- Шатровая кровля. В отличие от «классического» варианта все скаты кровли одинаковы по площади и по своей форме. Такой вид используется для перекрытия в том случае, если дом имеет квадратную форму.
- Полувальмовая. Дополнительные скаты (вальмы) имеют небольшую площадь и закрывают собой только верхнюю часть скатов.
- Ломаная состоит из нескольких скатов, различающихся по площади и углу монтажа. Возведение такой крыши под силу только профессиональным строителям.
Сложность конструкции определяет необходимость провести как можно более точный расчет вальмовой крыши. Это важный этап строительства кровли.
Расчет уклона вальмовой крыши
Чтобы правильно вычислить угол наклона крыши, необходимо учесть несколько основных факторов: материал, из которого изготовлена кровля, климатические особенности региона и в меньшей степени доступные денежные средства.
При возведении кровли дома в районе, где часто бывают сильные ветры, уклон нужно делать минимальный. Это поможет избежать лишней нагрузки на кровлю. В регионе с обильными осадками, частым снегопадом угол наклона, наоборот, должен быть больше, чтобы снег меньше скапливался на крыше. В районах с сухим и жарким климатом оптимальный угол наклона составляет всего 2-5°, это помогает избежать перегрева.
На оптимальный наклон влияет и вид кровельного материала, который предполагается использовать:
- При возведении крыши из рулонного материала нужно учесть предполагаемое количество его слоев. Так, если рулонный материал будет укладываться в 2 слоя, угол наклона должен быть не более 15°, если в 3 слоя, то не более 5°.
- Уклон крыши из черепицы будет зависеть от разновидности материала. Мягкая черепица требует наклона не менее 11°, металлочерепица — не менее 15°.
- Минимальный угол наклона крыши из шифера или других наборных материалов — 22°.
- Крыша из профнастила должна иметь уклон от 12°. Для длительной службы стыки герметизируются.
- Уклон крыши из ондулина — минимум 6°.
- Мембранные материалы можно использовать для возведения кровли с любым уклоном.
Чем выше уклон крыши, тем больше ее общая площадь, а значит, и больше материала понадобится для возведения.
Поэтому при расчетах стоит учитывать и этот фактор.
Как рассчитать каркас покрытия кровли?
После расчета угла уклона кровли необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. В этом помогут знания, полученные еще в школе на уроках геометрии, а именно теорема Пифагора. Элементы крыши (центральные стропила, стены дома и грани дополнительных скатов) будут сторонами равнобедренного треугольника.
Для определения угла наклона можно изготовить фанерную рейку и на ней проводить замеры.
После этого размечаются центральные стропила. Получившаяся планка укладывается на верхнюю обвязку. Таким образом можно измерить свес, выступ стены и проекцию промежуточных стропил. Промежуточные стропила в центре конструкции и половина кровли будут создавать прямоугольник. При помощи коэффициентов можно рассчитать угол наклона стропил. Например, если угол ската крыши равен 4:12, то коэффициент углового стропила будет равен 1,027, а промежуточного — 1,054.
Для расчета длины стропил используются различные методы. Как показывает практика, удобнее использовать теорему Пифагора. Крыша еще не построена, поэтому проще сначала рассчитать длину проекции промежуточных стропил и уже из этого выводить длину стропила. Поэтому сначала нужно определить длину коротких стропил, соединяющихся с вальмовой частью. Стропила, расположенные между центральными, будут иметь такую же длину.
Угловые стропила отличаются большим наклоном относительно стены. Их можно рассчитать также с помощью теоремы Пифагора. Второй способ — сначала определить угол наклона, а потом с помощью таблицы коэффициентов рассчитать наклон.
Расчет покрытия кровли
Наиболее точные расчеты покрытия для вальмовой кровли можно получить только после того, как собрана система стропил. После этого можно решать, из чего лучше сделать кровлю. Выбирать материал нужно с учетом погодных условий, количества осадков и собственных финансовых возможностей.
Чаще всего после стропильной системы идет гидроизоляционный слой, который будет защищать конструкцию от излишней влаги и образования конденсата. Погодные условия в регионе определяют наличие теплоизоляционного слоя. Наиболее популярный материал — минеральная вата, которая не нуждается в раскрое. Но вместо нее можно приобрести плиты. Зная обычные размеры листа минеральной ваты или плиты и общую площадь крыши, можно узнать количество необходимого материала.
Кроме термоизоляции, в некоторых случаях нужен слой пароизоляции. Он укладывается внахлест, поэтому его количество должно быть несколько больше, чем общая площадь.
В итоге количество материала бывает гораздо больше собственно площади крыши. Это объясняется установкой внахлест или наличием добавочных элементов, таких как примыкания, ендовы. Для отдельных видов материала, например черепицы на мягком основании, необходима сплошная обрешетка, которая может существенно повлиять на итоговую стоимость работ.
Определение площади кровли
Для того чтобы вычислить площадь крыши, пригодится знание геометрии и результаты, полученные при расчете стропильной системы. Чтобы получить общую площадь, необходимо сложить суммарную площадь двух плоскостей в виде трапеции и двух треугольных.
Площадь вальмов (скатов треугольной формы) высчитывается с помощью простой формулы: S= 0,5 * a * h.
При этом a — это основание фигуры, h — ее высота.
Подсчитать суммарную площадь трапеций можно следующим способом: S=h*(a+b)/2, где h — высота, b — основание, a — длина вершины.
Для дальнейшего проведения расчетов понадобится выполнить дополнительные замеры, сделать расчеты по более сложным формулам. Поэтому гораздо удобнее будет пользоваться уже готовыми специальными калькуляторами. При этом стоит помнить, что площадь нужно высчитывать по длине карниза, а не по углам здания. Для укладки кровельного материала внахлест к общей площади придется добавить еще около 10%. Если же конструкция крыши сложная, придется добавить еще 15% от общей площади.
Эти моменты необходимо учитывать, если принято решение проводить расчет самостоятельно. Правильно провести расчет вальмовой крыши можно самим, но лучше обратиться к специалистам, которые имеют опыт работы и все необходимые инструменты, к тому же знакомы с компьютерными технологиями.
