Важнейший параметр при строительстве вальмовой крыши — высота: от чего зависит, как рассчитать?

Вальмовые крыши пользуются большой популярностью у застройщиков частных домостроений.

Архитектурная конструкция выгодно отличается от других видов кровель.

Высота кровли влияет на способность кровли эффективно избавляться от дождевых и снежных осадков. Величина параметра важна при устройстве мансардного этажа.

Необходимость определения

Вертикальное расстояние между перекрытием верхнего этажа и коньковым прогоном существенно влияет на стоимость возведения вальмовой крыши. Чем оно больше, тем длинней накосные и рядовые стропильные ноги и нарожники.

Одновременно с удлинением стропил увеличивается площадь кровли, которой потребуется большее количество материала покрытия.

Чтобы сбалансировать затраты на строительство с получением нужного объёма чердачного пространства, необходимо произвести точный расчёт.

Это позволит найти оптимальный вертикальный размер вальмовой крыши.

От чего зависит?

Основные факторы, влияющие на расстояние до конька:

• Вид стропильной системы.
• Атмосферные явления и высота.
• Наличие чердака или мансарды.
• Тип кровли.

Вальмовые стропильные каркасы подразделяются на три основных вида:

• Стропильные каркасы шатрового типа представляют собой 4 ската в виде одинаковых равнобедренных треугольников (вальм), сходящихся вершинами в верхней точке. Опущенный перпендикуляр из неё до верхнего перекрытия строения будет являться высотой шатровой конструкции.

  Такие конструкции кровли часто используются для садовых беседок и других квадратных в плане построек.

  Как правило, вертикаль вальмовой кровли равна длине балки мауэрлата одной из вальм. Это видно из геометрических построений накосных стропил и мауэрлата, где угол наклона скатов равен 450.

  

• Классическая стропильная система с 2 вальмами представляет собой две пары противоположных скатов. Одна – это две торцевые вальмы в виде равнобедренных треугольников и вторая пара состоит из двух равнобедренных трапеций. Все вальмы своей верхней частью смыкаются на коньковом прогоне.

  Если при пролёте 6 метров угол наклона стропил жёстко привязан к нормативной снеговой нагрузке, а соответственно от этого зависит вертикальный размер крыши, то при пролёте 12 метров и более возможны другие варианты.

  В таких случаях в строение каркаса вводятся дополнительные усиливающие элементы в виде стоек, раскосов и шпренгелей.

  Вспомогательные усиливающие элементы увеличивает несущую способность кровли. А это в свою очередь позволяет делать крышу несколько меньше расчётного параметра по СНиПу 2.01.07-85.

  

• Полувальмовые конструкции. Высота конькового прогона рассчитывается так же как и в предыдущем случае. Единственным отличием является то, что из-за укороченных вальм на диагональные стропила приходится меньшая нагрузка, что позволяет возводить кровлю менее высокой.

  Вертикаль вальмовой крыши влияет на стоимость её возведения. Чем меньше вертикаль, тем меньше требуется материалов, а соответственно и финансовых затрат.

  

О других разновидностях вальмовых крыш читайте в этой статье.

Основное предназначение крыши – защита жилого пространства дома от негативных воздействий окружающей среды. Это сезонная смена температур, агрессивное солнечное излучение (ультрафиолет), осадки в виде дождя, града, снега и сильные ветра, порой разрушительной силы.

Высота вальмовой кровли должна прежде всего способствовать эффективному удалению с поверхности кровли дождевой воды и снеговых накоплений. Чем выше кровля, тем быстрей уходят с неё вниз атмосферные осадки.

Однако в этом есть своя отрицательная сторона. Высокая кровля обладает повышенной парусностью, что ослабляет стропильный каркас в противостоянии сильному ветру.

На стадии проектирования нужно стремиться найти «золотую середину».

Угол наклона скатов крыши нужно определять по табличному значению снеговой нагрузки (СНиП 2.01.07-85), а сам дом или строение ориентировать так, чтобы ось конькового прогона была обращены в сторону наиболее преобладающих мощных воздушных потоков в соответствии с местной розой ветров.

Подстропильное пространство вальмовой крыши может быть нежилым и представлять собой холодный (неотапливаемый) чердак. Однако в большинстве случаев застройщики стремятся использовать данное пространство в качестве мансарды, то есть жилого помещения.

Согласно нормативной документации, высота чердака не должна быть меньше 1,5 м. Это нужно для того, чтобы обеспечить необходимый воздушный зазор между кровлей и перекрытием дома для оптимальной теплоизоляции жилья.

При устройстве мансардного этажа расстояние от пола до потолка должно быть не менее 2,3 метра. Причём потолком является перекрытие под коньковым прогоном.

Учитывая особенности определения высоты чердака или мансарды, рассчитывают окончательную высоту вальмовой кровли.

На стропильный каркас укладывают разный кровельный материал – это может быть мягкая или фальцевая кровля, металлочерепица или профнастил, а также ондулин.

• Мягкая кровля. К ней относят рулонный битумный картон (рубероид) и гонтовое покрытие. Рулоны рубероида разворачивают и укладывают горизонтальными рядами снизу вверх на горячую битумную мастику.

  Плитку из стеклохолста (битумную черепицу), пропитанную битумным составом с каменной посыпкой крепят к обрешётке крыши степлером или саморезами.

• Профнастил. Представляет собой тонколистовые панели периодического профиля, окрашенного в разные цвета. Он легко режется, что удобно при его укладке в стеснённых местах кровли. Крепят саморезами.
• Металлочерепица. Волнистая тонколистовая металлическая плитка легко монтируется на вальмовой крыше. Её монтируют рядами внахлёст снизу вверх.
• Ондулин. Один из самых популярных кровельных покрытий имеет вид традиционной черепицы. Это волнистые листы из целлюлозы, пропитанные битумными составами и окрашенные в цвета мягких тонов.
• Фальцевая кровля. Представляет собой тонколистовые металлические полосы с загибами (фальцами) по обеим сторонам. При укладке фальцы смежных полос обжимают, образуя плотную непроницаемую волну.

Производители кровельных материалов в сопроводительной технической документации обычно указывают рекомендуемые углы наклона скатов кровли для определённого вида кровельного покрытия.

Ниже приводится таблица с такими параметрами, которые учитываются при расчёте высоты вальмовой крыши.

Расстояние до конька по отношению к параметрами дома

Для формирования гармоничных пропорций между габаритами корпуса здания и его крышей пользуются двумя методиками. Это соотношения высоты кровли к ширине дома и высоте его стен.

Принимают во внимание длину фасадной стены под вальмовым скатом. Расчёт расстояние до конька производят по следующему алгоритму:

1. 

   по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой по карте к месту строительства определяют снеговую нагрузку и далее угол наклона кровли;

2. расстояние между внешними стенами со стороны вальмы делят на 2;
3. по таблице Брадиса находят числовое значение тангенса угла наклона;
4. произведение этих двух величин будет соответствовать высоте вальмовой крыши.

Соразмерность величины крыши с самим домом по вертикали можно отнести к визуальной гармонии этих частей здания в общем восприятии всего строения. Здесь важно учитывать эстетические нормы архитектурных пропорций деталей фасадов здания.

Например, чересчур высокая кровля будет нависать над фасадом дома, а маленькая по высоте крыша будет несуразно смотреться над подавляющим своей величиной фасадом строения. Идеальным соотношением высоты вальмовой кровли к высоте стен дома будет пропорция 1:1,5.

Вышеуказанная пропорция не является догмой.

В каждом конкретном случае возведения вальмовой крыши окончательное решение высоты конька остаётся за архитектором проекта.

Порядок расчета

Принимая во внимание всё вышеизложенное, можно подытожить, какие параметры необходимы для расчёта вертикального размера конькового прогона:

1. Прежде всего, выбирают форму крыши: шатровую, классическую вальмовую или полувальмовую кровлю.
2. Затем определяют угол наклона наслонных и рядовых стропил.
3. Учитывая длину пролёта перекрытия, вычисляют высоту конька.
4. В формулу подставляют реальные значения тангенса угла наклона скатов крыши и длины пролёта дома.
5. Вычисляют искомый параметр.
6. Далее, умножая высоту конька на синус угла наклона, вычисляют длину стропильных ног.

Оптимальный угол наклона скатов корректируют только в большую сторону. В противном случае это может привести к провалам в кровле и разрушению стропильного каркаса.

Заключение

На строительстве небольших объектов приусадебного назначения определить высоту вальмовой крыши можно вполне самостоятельно.

При проектировании жилого дома к расчёту высоты кровли нужно подходить с большой осторожностью. В этом случае будет полезен совет профессионального строителя.