Як розрахувати і виконати пристрій вальмового даху

Покрівлі такої конструкції дуже популярні в заміському будівництві, мають дизайнерський зовнішній вигляд і високі експлуатаційні характеристики.

У класичному варіанті пристрій вальмового даху є шатрову конструкцію з похилими площинами покрівельного пирога.

різновиди

Для будівель квадратного перетину вальмовая покрівля буде складатися з 4-х однакових трикутних скатів, для прямокутних будівель – з 2-х трапецеїдальних і 2-х трикутних.

Очевидно, що застосування широкоформатних покрівельних матеріалів призведе до утворення значних залишків у вигляді технологічної обрізу.

Скоротити витрати можна використанням дрібних елементів у вигляді черепиці та подібних їй виробів.

Є й інші конструктивні рішення вальмових дахів:

  • голландський скат – коли діагональні кроквяні балки, спираючись на коньковую балку, відсікають тільки частина фронтону, що залишилася частка утворює фронтон у формі трапеції; така конструкція застосовується при влаштуванні в підпокрівельному просторі житлового приміщення і називається полувальмовой
  • датський скат – коли вальма має опору на мауерлат, а бічні балки спираються на діагональні опори, утворюючи у верхній частині фронтон трикутної форми

Кількість варіантів змішаного використання різних видів скатів залежить тільки від фантазії господаря.

Пристрій вальмовой даху самостійно

Облаштування таких складних дахів самостійно – дуже непросте завдання, що вимагає певних знань і умінь в різних областях. Складність технології складання подкровельного будови само по собі неможливо без кваліфікованого помічника.

Однак, для наших умільців немає нічого неможливого, а у важкі моменти приходить на допомогу знамените російське «авось» і пристрій вальмового даху своїми руками стає реальністю.

Кут нахилу покрівлі

Вибір кута нахилу пов’язаний з урахуванням ряду факторів, найважливішим з яких є кліматичні особливості регіону забудови:

  • У місцях, характерних кількістю опадів, важливо враховувати зливові і снігові навантаження на покрівлю. Цим обумовлено застосування покрівель з кутами нахилу 45 – 60 градусів.
  • Якщо місцевість характерна сильними вітрами, то доцільно застосовувати покрівлі з кутами 20 – 30о, найменш схильними до вітрових навантажень.
  • Найчастіше діють обидва чинники одночасно, на практиці частіше за все можна застосувати нахил покрівлі в межах 30 – 45о.
  • Крім того, на прийняття рішення впливає намір використовувати підпокрівельний простір з певними цілями. При облаштуванні в ньому жилого приміщення кути вибираються максимально можливі.

Окремо потрібно розглянути вплив покрівельних матеріалів на вибір нахилу покрівлі. Важливо при їх покупці ознайомитися з рекомендаціями виробника за оптимальними величинам кута нахилу покрівлі для даного виду покриття.

Визначення мінімальних величин ухилів:

  • для матеріалів штучних (шиферу або черепиці) мінімальними величинами прийнято вважати кут нахилу в 22о, при цій величині забезпечується герметичність покрівлі до вологи
  • для матеріалів рулонних бітумних величина ухилу залежить від кількості їх шарів в покритті, так для тришарової покрівлі він може бути 2 – 5о, а при двошарової укладанні – не менше 15
  • популярний в застосуванні профнастил допускає застосування кута нахилу покрівлі не менше 12о, але при таких їх величинах стає обов’язковим застосування силіконового герметика на стиках
  • металочерепиця надійна на ухилах від 15о
  • покриття ондулином вимагає величини кута нахилу не менше 6о;
  • гнучка бітумна черепиця вимагає дотримання цього показника від 11о, при цьому обов’язково виконується суцільна обрешетка

У наведеній таблиці вказані коефіцієнти для прикидочного розрахунку висоти конькового бруса від підстави покрівлі.

При цьому потрібно враховувати як власну вагу конструкції, так і можливі ударні навантаження від поривів вітру, а також можливі снігові навантаження в зимовий період.

З огляду на вищенаведені міркування, розрахуємо висоту конькового бруса зі співвідношення:

H = L: 2 х k, де

Н – висота конькового бруса від підстави покрівлі

L – ширина будівлі (10 метрів)

K – коефіцієнт з таблиці для покрівлі з нахилом 30о

Н = 10: 2 х 0,59 = 2,95 (метрів)

Використовуючи отриману величину неважко розрахувати довжину кроквяної ноги для цієї ділянки покрівлі.

Розрахунок площі покрівлі

Щоб його виконати, потрібно підсумувати площі двох бічних і двох торцевих вальм даху.

Торцеві скати є трикутники, розрахунок їх площі виходить половиною твори підстави на висоту.

Висоту можна обчислити легко, оскільки є висота розташування конькового бруса – вищої точки шуканого трикутника:

Нбок = Н: sin 30о = 2,95: 0,5 = 5,9 (h) (метра),

Беручи величину схилу покрівлі рівною 0,5 метра, висота трикутника складе 5,9 + 0,5 = 6,4 метра.

Базова величина підстави трикутника дорівнює ширині будівлі плюс приріст за рахунок свеса, яке за двома сторона складе 1 метр, тобто в сумі вона буде дорівнює 10 + 1 = 11 (l) метрів.

Площа торцевого ската визначаться співвідношенням:

S = (h x l): 2 = (6,4 х 11): 2 = 70,4: 2 = 35,2 (м2).

Для обчислення відстані по нормалі до початку конькового бруса від мауерлата скористаємося співвідношенням:

C = hcos30o = 5,9 x 0,862 = 5,1 (метри).

Проектна довжина будівлі складає 15 метрів, отже довжина конькового бруса складе 15 – 5,1х2 = 4,8 метра.

Довжина будівлі – базова величина підстави трапеції, що представляє собою бічній скат – 15 метрів, з урахуванням розширення на звис довжина підстави складе 15 + 1 = 16 метрів.

Таким чином, площа бічного ската складе:

Sбок = (a + b): 2 x Hбок = (16 + 5,9): 2 х 5,9 = 64,8 (м2),

а площа все покрівлі – 35,2 х 2 + 64,8 х 2 = 194 (м2).

Проведені обчислення дозволять:

  • визначити навантаження на будівлю від покрівлі з урахуванням природних умов при розрахунку фундаменту
  • приблизні визначити кількість покрівельного матеріалу, достатнього для облаштування покрівлі, і його вартість

Розрахунок кроквяної системи

Перед початком робіт необхідно зробити ескізний проект кроквяної системи, щоб визначитися з кількістю необхідного матеріалу. Відстань між кроквами визначається як конструкцією обрешітки, так і закладеним в проект покрівельним матеріалом.

Конструктивно зазвичай приймається розмір пиломатеріалів у вигляді бруса 150 х 50 мм. Залежно від зазначених факторів відстань приймається в межах 0,6 – 0,9 метра. Доцільно також робити прив’язку до ширини утеплюють, якщо в подальшому заплановано створення утеплювального покрівельного пирога.

Розрахунок навантаження на кроквяну систему полягає в поєднанні величини всіх впливів, які вона сприймає в процесі експлуатації:

  • Облік ваги 1 м2 обрешітки
  • Такий же показник для покрівельного покриття
  • Облік маси покрівельного пирога, включаючи гідроізоляцію

На практиці для більшості матеріалів покрівлі питоме навантаження не перевищує 50 кг / м2.

Снігові навантаження обчислюються зі співвідношення:

S = Sq x m, де

 S – величина снігового навантаження

Sq – довідкові дані про вагу 1 м2 снігової маси, вибирається по СНиП

m – коефіцієнт, що враховує кут нахилу покрівлі. Для кутів менше 25о він становить 1,0, для 25 – 60 градусів – 0,7

Вітрові навантаження розраховуються за формулою:

V = Vs x k, де

V – значення вітрового навантаження

Vs – довідкові дані по таблиці вітрових навантажень

k – коефіцієнт, що враховує висоту будівлі, в тому числі для відкритої місцевості і для умов забудови в межах міста

Монтаж опор для крокв

Опорними елементами для крокв є мауерлат і конькова балка (на схемі позначена як «прогін»).

Мауерлат виконується з бруса перерізом 100 х 150 мм. Кріплення проводиться на анкерні болти, встановлені заздалегідь при завершенні кладки стін.

Додаткове зміцнення конструкції проводиться скобами за кутовими стиках. Опорну поверхню стін перед установкою мауерлата потрібно захистити від попадання вологи прокладкою з руберойду.

Для дерев’яних будівель в якості мауерлата використовується верхній вінець з колод.

Відповідно до раніше певним кутом нахилу покрівлі в 30 градусів, висота розташування коньковой балки відома. Матеріал – той же, що і для самих крокв – брус 150 х 50 мм. Довжина також розрахована раніше.

При наявності по осі будівлі капітальних перегородок, доцільно встановити на них лежень – опорний елемент для стійок, що несуть на собі коньковий брус.

монтаж крокв

В подальший процес повинен відбуватися в наступному порядку:

  • Встановити і закріпити всередині коробки будівлі стельові міжповерхові балки.
  • По балках зробити настил з дощок для зручності подальшої роботи на висоті. Дошки настилу укладати щільно одна до іншої, допускається їх не кріпити.
  • Розмаїття місця установки решт кроквяних балок на мауерлат, погодившись з раніше викладеними даними.
  • Виміряти і вирізати деталі затягування. Вони ставляться по р
    озмітці на мауерлат для з’єднання опорних кінців крокв в одній площині з кроквами, які будуть встановлені пізніше
  • Встановити стійки для конькового бруса на місця їх розташування, погодившись з розміткою на мауерлат. Їх можна зміцнити раскосінамі за тимчасовою схемою, забезпечивши строго вертикальне положення.
  • Закріпити прогін на стійках, використовуючи Т-образні металеві пластини з оцинкованої сталі. Їх потрібно кріпити гвинтами самонарезающими довжиною 50 мм.
  • Ретельно виміряти відстані від конькового бруса до кутових з’єднань мауерлата, вони всі повинні бути однаковими, допустиме відхилення може становити 1,0 – 1,5%.
  • На підставі проведених вимірювань вирізати з бруса діагональні крокви і виконати на них запили для кріплення до прогону і на мауерлат.
  • Встановити вирізані деталі в місця їх розташування, закріпити металевими кріпильними пластинами у формі куточка. Кріплення до коньковому брусу виконати на запив, також із застосуванням кутових пластин. Після виконання операції установки діагональних крокв тимчасові кріплення прогону можна демонтувати. Запиловке посадочних місць на кроквах виробляти з розрахунку їх кріплення поверх коньковой балки як показано на схемі.
  • Таким же чином, погодившись з розміткою на мауерлат, виміряти, вирізати і встановити кроквяні опори по трапецеїдальним скосам покрівлі.
  • Вирізати по розмітці нарожнікі. Визначення розмірів і напрямок запилів виробляти за місцем установки. Нарожнік – це те ж крокви, але з опорою на діагональні балки. Кріплення цих деталей виробляти цвяхами до мауерлату і діагональним балках. Відстань між ними таке ж, як між кроквами.
  • Підкоси – додаткові опорні деталі, які необхідно встановити між кроквами і затяжками для підвищення жорсткості конструкції.
  • Вітрові балки – застосовуються в класичному варіанті з боку максимальної вітрового навантаження. Однак, на практиці ставлять чотири таких деталі по кутах кроквяної конструкції, забезпечуючи жорсткість конструкції у всіх напрямках.
  • При недостатній довжині крокв для забезпечення наміченої величини схилу покрівлі, можна наростити їх довжину за рахунок застосування кобилок, що виготовляються з більш легкого матеріалу, наприклад обрізної дошки 150 х 25 мм.

При облаштуванні кроквяної конструкції потрібна максимальна зібраність і постійна перевірка установки кожної деталі на відповідність конструкції.

Важливо! Перед тим, як приступити до будівництва кроквяної конструкції, слід ретельно обробити всю деревину антисептиками і протипожежними складами, після чого просушити.

Посилення даху, решетування

Пристрій обрешітки не просто обов’язкова операція. Вона надає конструкції монолітність і забезпечує якісне кріплення покрівельного матеріалу.

Решетування виконується з різних матеріалів, однак основним є дошка товщиною 25 мм в обрізному або необрізну стані. Обрізна дошка не повинна бути ширше 150 мм, оскільки в процесі експлуатації вона піддається викривленню в поперечному перерізі і, як наслідок, можливо спучування даху в окремих місцях.

Те ж вимога стосується і необрізної дошки, і вона повинна бути ретельно ошкурить.  Пристрій вальмовой даху з металочерепиці показано на схемі.

По розташуванню на площині кроквяної системи лати ділиться на два види:

  • суцільна – окремі дошки можуть розташовуватися впритул, а можуть в розрядку з відстанню між ними 1 – 3 см; суцільна обрешетка влаштовується для штучних фінішних покриттів покрівлі – черепиці, рулонних покрівельних матеріалів та ін.
  • розріджена – застосовується при влаштуванні покрівлі з металочерепицею або профнастилом
  • контробрешетка – як додатковий елемент для довгомірних матеріалів покрівлі з металу

Застосування контробрешетування пов’язано з інтенсивним утворенням роси на внутрішніх поверхнях покрівельного матеріалу при добових коливаннях температури. Збільшені продуви сприяють більш швидкому висиханню вологи.

Кріплення дощок обрешітки виробляється цвяхами, мінімальна довжина яких визначається як 3 товщини дошки, тобто, для матеріалу в 25 мм цвях повинен бути не менше 75 мм.

Поверх обрешітки потрібно укласти пароізоляцію з поліетиленової плівки або руберойду.

облаштування даху

Сама назва цього елемента покрівлі – покрівельний пиріг – говорить про те, що він складається з декількох шарів різних матеріалів, наявних послідовно.

Встановлено, що пристрій покрівельного пирога дозволяє економити на опалення будівлі від 10 до 25% коштів.

Найбільш зручно проводити ці роботи з боку підпокрівельного простору в наступному порядку:

  • Впритул до обрешітки зсередини потрібно укласти мембранну плівку. Її призначення – видаляти вологу з товщини шару, що утеплює. Цей матеріал пропускає її в одному напрямку. Правильне розташування плівки визначаться тактильними відчуттями – з проникною боку вона шорстка на дотик. Кріплення до крокв проводиться скотчем.
  • Пристрій шару пароізоляції – застосовується поліетиленова плівка, її можна закріплювати скобами або скотчем.
  • Укладання утеплювача. Вибір утеплювача – справа відповідальна, оскільки волокнисті матеріали здатні активно вбирати вологу, при цьому збиваючись в грудку і втрачаючи свою об’ємність. А, отже, і свої основні якості за призначенням. Ймовірно, доцільним буде застосування плиткових матеріалів типу пінопласту.
  • Потім, поверх пінопласту укладається ще один шар пароізоляції, потім мембранну плівку і фінішну обробку.

Навіть, не володіючи спеціальними знаннями, будь-якого доступна вальмовая дах своїми руками, якщо приділити при цьому належну увагу дрібницям, яких в такій справі немає. Акуратність, послідовність і старанність – запорука успіху.

Як зробити чотирьохскатну вальмовую дах – на відео: