Valbová střecha – montáž, úhel sklonu, krokve, jednotky, video

Při rozhodování o typu střechy se většina majitelů soukromých domů zaměřuje na úsporu nákladů při její výstavbě. Zastánci trvanlivosti a spolehlivosti však chápou, že valbová střecha bude nejlepší volbou pro obytnou budovu. Zajišťuje rovnoměrné vytápění celé plochy, je spolehlivou ochranou před srážkami a zaujme nestandardním vzhledem. Valbovou střechu dokážou postavit jen profesionálové.

Typy valbových střech

Absence štítů a štítů je hlavním rozdílem mezi valbovou střechou. V závislosti na konstrukčních prvcích existují 3 typy střech:

1. Stan – svým vzhledem připomíná pyramidu, ve které svahy ve formě rovnoramenných trojúhelníků vycházejí z jednoho bodu. Zařízení s valbovou střechou je vhodné pouze pro čtvercové budovy.
2. Kyčel – skládá se ze dvou lichoběžníků sbíhajících se v hřebeni a dvou boků (trojúhelníkových svahů) přiléhajících k krajním bodům hřebenového nosníku. Postaveno na obdélníkových budovách.
3. Polovalbová – střecha, která má díky řezaným štítům obytný podstřešní prostor.

Bez ohledu na zvolený typ střechy vzniká při stavbě příhradového rámu spousta obtíží.

Jak vyrobit střechu se 4 sklony: pracovní algoritmus

Montáž valbové střechy se skládá z následujících kroků:

1. Výpočet materiálů potřebných pro rám krovu, páru, teplo a hydroizolaci, stejně jako finální vnější nátěr.
2. Sbírka všech nástrojů používaných při stavbě střechy.
3. Příprava stromu pro krovový systém: řezání desek a jejich ošetření různými antiseptickými a protipožárními prostředky.
4. Instalace rámu.
5. Montáž parních, tepelných a hydroizolačních vrstev.
6. Montáž střešní krytiny.
7. Závěrečné práce související s instalací doplňkových prvků.

Důležitým bodem je instalace ventilačních zařízení, která jsou nezbytná pro udržení zdravého mikroklimatu v domě.

Úhel valbové střechy

Hodnotu tohoto parametru ovlivňuje několik faktorů:

• zatížení sněhem a větrem;
• druh střešního materiálu;
• estetický vzhled budovy.

Pokud se tedy v zimě vyskytnou nadměrné srážky, měl by být úhel sklonu svahů maximální. Ve větrných oblastech je lepší snížit hřeben valbové střechy. Kromě toho by výpočty měly brát v úvahu maximální a minimální hodnoty úhlu sklonu samotného střešního materiálu, při kterém nebudou narušeny jeho funkce a vlastnosti. Například pro břidlici je doporučená hodnota v uličkách 15-65 °. Porušení těchto hranic může být plné pronikání vlhkosti do spojů mezi listy střešního materiálu.

Pokud vezmeme v úvahu praktičnost, pak se při využití podkroví jako obytného prostoru vyplatí vypočítat optimální výšku stropu. Jeho hodnota může kolísat v uličkách 1,9-2,1 m. Je však hospodárnější stavět střechy s minimálním úhlem sklonu, protože na ně bude spotřebováno méně materiálu.

Z estetického hlediska jsou reprezentativní střechy, jejichž výška je ½ výšky prvního patra.

Výpočet příhradového systému valbové střechy

Ve světě inovativních technologií si můžete spočítat materiál na valbovou střechu online. Stačí znát následující parametry:

• délka základny;
• šířka základny;
• úhel střechy;
• délka koncových převisů;
• délka bočních převisů;
• krokvový krok.

Výsledek výpočtu může být ovlivněn takovými hodnotami, jako je zatížení větrem a sněhem, druh dřeva, výška k hřebenu budovy a další. Obecně platí, že online nástroje dnes umožňují bez speciálních inženýrských znalostí poskytnout přibližné množství potřebného materiálu pro stavbu valbové střechy a tím i finanční náklady. Výpočty však mohou a měli by provádět pouze odborníci.

Je lepší, aby na vytvoření projektu valbové střechy pracovali zkušení specialisté. Vzhledem k tomu, drobné chyby ve výpočtech mají významný vliv na spolehlivost a životnost střechy.

Montáž vazníkového systému klasické valbové střechy

Vzhledem k tomu, že ve srovnání s obdélníkovými je mnohem méně čtvercových budov, častěji se staví valbové střechy klasického typu. Materiál pro střešní krokve by se měl skládat pouze z kvalitního sušeného dřeva. Celý proces výstavby lze rozdělit do několika etap.

Překrývají se

Při stavbě stěn a nalévání pancéřového pásu odborníci poskytnou po celém obvodu jakýsi výklenek pro nosné nosníky podlahy. Právě na ně se pokládají stropní trámy. Mezi stromem a stěnou musí být upevněno několik vrstev hydroizolace.

Pokud výklenek nebyl poskytnut staviteli, jsou podlahové nosníky namontovány přímo na Mauerlat, jehož instalace je popsána níže. Krok mezi deskami se volí v závislosti na parametrech izolace. Pro zajištění tuhosti přesahu mezi nosníky jsou dřevěné překlady upevněny hřebíky.

Hřebíky do dřeva by měly být mírně šikmé, jinak může řezivo prasknout.

Mauerlat pokládání

Práce na instalaci dřevěného rámu začínají instalací Mauerlatu – nosníku významného průřezu (100×100, 100×150), který je upevněn po celém obvodu budovy. Spoje po délce jednotlivých sekcí se překrývají, jak je naznačeno na obrázku.

Trám je položen na vrstvu hydroizolace, nejčastěji – střešní materiál.

Pokud jsou stěny budovy vyrobeny z cihel nebo pórobetonu, pro instalaci mauerlatu se nejprve nalije železobetonový pás, do kterého se předem vloží kovové kolíky v krocích po 10-12 cm pro další instalaci nosníku.

Průměr upevňovacích prvků by měl být přibližně 1 cm.Jejich délka se vypočítá s ohledem na průřez stromu.

Montáž vertikálních regálů a hřebenových nosníků

Jedním z nejdůležitějších momentů při konstrukci příhradového rámu je nastavení běhu. Měl by být umístěn přesně uprostřed budovy. K tomu odborníci odrážejí úhlopříčky nití, několikrát změří vzdálenost od stěn k běhu.

Podpěry pro hřeben se instalují s přibližným krokem 3-4 m, v závislosti na délce budovy. Pro zachování jejich vertikálního uspořádání jsou namontovány dočasné vzpěry. Upevnění vertikálních regálů na vodorovný nosník se provádí přímým spojem nebo přímým řezem. Správná instalace běhu je ověřena pomocí úrovně budovy.

Upevnění bočních šikmých prvků

Před instalací bočních krokví jsou na hřebenovém nosníku vyznačena místa jejich upevnění. Krok umístění je zpravidla 50 až 150 cm.Upevnění jejich horních konců se neliší od toho, co se používá při stavbě sedlové střechy. Krokve jsou řezány pod úhlem 45 0 a ukotveny na okrajích hřebenového nosníku. Všechny vytvořené horní uzly příhradového systému valbové střechy jsou upevněny hřebíky a vyztuženy kovovou nebo dřevěnou deskou.

Spodní konce bočních nohou lze namontovat dvěma způsoby, jak je znázorněno na obrázku níže.

První schéma pro podepření krokví na Mauerlatu se používá, pokud bude mít valbová střecha vývod. Takové převisy zpravidla vyžadují rostoucí krokvové desky s přídavným řezivem. Strom požadované délky je upevněn na spodní konce krokví pomocí hřebíků.

U dřevěných, rámových nebo lehkých betonových staveb (ty, u kterých je zatížení rozpěrkou kontraindikováno) se používá systém s posuvnými rámovými prvky. Spojovací prvky jsou v tomto případě představovány dvěma kovovými součástmi. První část upevňovací sestavy je namontována na Mauerlat, druhá na krokve. Jsou navzájem spojeny dlouhou štěrbinou.

Posuvné upevňovací prvky se také doporučují pro upevnění krokví na hřebenovém nosníku. Je tak možné vyhnout se deformačním procesům střechy při smršťování domu nebo sezónním posunům stěn.

Montáž diagonálních krokví

Hlavní zátěž nesou šikmé krokve u valbové střechy. Proto je s jejich instalací zacházeno zvlášť pečlivě. Pro zajištění spolehlivosti jsou diagonální podpěry spárovány ze dvou desek. Tato metoda je také relevantní, pokud je nutné prodloužit rámový prvek. Koneckonců, standardní délka řeziva (ne více než 6 m) je často nedostatečná. Kromě toho může dvojitá krokvová noha odolat stejnému zatížení jako tyč ekvivalentního průřezu.

Spojované diagonální krokve valbové střechy jsou navíc zajištěny vzpěrami a vazníky. Posledním konstrukčním prvkem je spojení nosníku a na něj kolmého hřebenu, který je podepřen svahy na obou stranách.

Uzel pro podporu diagonálních nohou na hřebenovém běhu

Rohové krokve jsou svými horními konci připevněny k běhu a tvoří jakýsi uzel. Složitost jeho tvorby je ovlivněna počtem hřebenových trámů. Konzoly vyčnívají dopředu vzhledem k podkrokevnímu rámu o 15 cm, pokud projekt počítá s jedním chodem.

Diagonální nohy jsou řezány pod určitým úhlem a připojeny ke konzole, zajištěny hřebíky. Spolehlivost uzlu je dána přídavnou kovovou nebo dřevěnou podšívkou, které se také říká boss.

Je-li plánováno využití prostoru pod střechou pro obytné prostory, musí být instalovány dvě dráhy. Poté je na koncích hřebenových nosníků upevněn sprengel (v případě spojovaných diagonálních nohou) nebo dřevěné prkno (pokud jsou diagonální krokve představovány tyčí), o tloušťce nejméně 5 cm. Nohy krokví jsou připevněny k těmto přídavným prvkům podle výše uvedeného schématu.

Spodní konce diagonálních nohou jsou namontovány na Mauerlat. V tomto případě se jako upevňovací prvky používají hřebíky a svorky. Krokev je také někdy dodatečně pojištěna rohovou lištou, jak je znázorněno na obrázku níže.

Oprava chybějících prvků

Zkrácené krokve nebo poloviční ramena bočních svahů a valb jsou namontovány na diagonální nohy v šachovnicovém vzoru. Ve většině případů jsou předem nařezané desky upevněny 2 hřebíky na obou stranách. Ale nosnost uzlu lze ještě zvýšit jiným způsobem upevnění.

Jednou z těchto metod je použití tyčových segmentů (viz obrázek výše). Jsou upevněny mezi zkrácenými krokvemi podél spodního okraje desky. V důsledku toho se z krokví stávají I-nosníky, což výrazně zvyšuje jejich únosnost.

Finální práce na rámu vazníku a valbové střeše

Poslední fází montáže rámu je instalace vzpěr a strií. První – jsou dřevěné trámy, které jsou instalovány pod úhlem 45 0 mezi postelí a bočními krokvemi. Druhý – spojte prvky rámu k sobě, aby byla struktura větší tuhost.

Po sestavení krokvového systému pokračujte v instalaci páry, tepla a hydroizolace, latí a také samotného střešního materiálu.

Chcete-li posílit výše uvedený materiál, můžete se podívat na video.

Konstrukce valbové střešní konstrukce se čtyřmi sklony je považována za jednu z nejobtížnějších možností konstrukce a uspořádání kvůli přítomnosti mnoha poměrně složitých spojovacích uzlů v rámu. Před zahájením výstavby krokvového systému je nutné provést obecný výpočet valbové střechy valbové střechy s výkresem a teprve poté bude situace jasná, jak masivní a těžká bude konstrukce krokve.

Z čeho se skládá výpočet valbové střechy? <br />

V jakékoli konstrukci valbové střechy, od nejjednodušší valbové střechy po složitou valbovou střechu zlomeného typu, se výpočet provádí podle stejného schématu:

• Předběžný návrh valbové střechy se provádí vlastníma rukama podle koncepce stavby a zadání návrhu;
• Základní výkres valbové střechy se zpracovává;
• Provádí se výpočet valbové střechy a nejvíce zatížených částí rámu valbové střechy;
• Jsou upřesněny rozměry hlavních částí krokvového systému a zhotoveny podrobné výkresy jednotlivých celků.

Pro vaši informaci! Teprve po dokončení výpočtů a podrobností můžete vypracovat odhad a vypočítat náklady na stavbu krásné valbové střechy.

V tomto případě je poskytnuta metoda pro ruční výpočet systému dřevěného rámu a střešního vazníku. Metoda a hlavní fáze výpočtu nejsou nijak zvlášť obtížné, dokonce i školáci mohou snadno provést návrh a porozumět výpočtům. Pokud člověk zná metodu výpočtu, pak má jasnou představu o tom, jak fungují krokve, hřeben a nosné trámy, kde se nacházejí nejslabší články valbové střechy.

K určení rozměrů můžete použít jakýkoli online program nebo CAD systém, ale někdy musíte pevnost a stabilitu posoudit za běhu.

Zařízení valbové střechy <br />

Konstrukčně se klasická valbová střecha skládá ze dvou hlavních svahů a dvou bočních valeb. Pro výpočet délek a průřezů roubenky je nutné udělat co nejpřesnější náčrt, nebo ještě lépe nákres budoucí valbové střechy. Pomocí diagramů s různými návrhy úhlů a výšek sklonu střechy můžete kreslit a vypočítat různé možnosti uspořádání střechy a hlavně určit geometrické rozměry nejvíce zatěžovaných částí rámu.

Hlavní prvky konstrukce valbové střechy jsou:

1. Obyčejné nosníky krokví, které tvoří dva hlavní svahy. Krokve jsou tvarem a provedením úplně stejné jako u běžné sedlové střechy. Svahy mají tvar rovnoramenného lichoběžníku;
2. Valbové rohové krokve, nazývané také šikmé nebo diagonální krokve, jsou umístěny v rozích střešního rámu a tvoří tzv. valbové svahy ve formě symetrických rovnoramenných trojúhelníků;
3. Vnější krokve, ze kterých je vytvořena rovina valbových svahů;
4. Svislé sloupky, na kterých spočívá hřebenový trám a všechny čtyři svahy.

Konstrukce navíc využívá velké množství pomocných prvků určených ke zvýšení tuhosti celého rámu valbové střechy. Jedná se o všechny druhy výztuh, rozpěrek, vazníků, instalované jako nosné prvky krokví, foto.

Nejdelší krokve se nazývají rohové krokve, nejkratší se nazývají vnější krokve.

Výpočet parametrů střešního rámu <br />

Podle podmínek úkolu bude nutné pomocí výkresů provést odhadovaný výpočet nejvíce zatížených prvků krokvového systému – svislého podpěrného sloupku a krokvového nosníku valbové střechy. Kromě toho je nutné vypočítat jejich rozměry a polohu čar řezu pro nosné plochy na stěnové desce a hřebenovém nosníku.

Obvykle se používají schémata s jedním hřebenem, jako na výkresu, ale pokud se plánuje použití podstřešního prostoru jako podkrovní nebo mansardové místnosti, je v tomto případě valbová střecha postavena podle schématu se dvěma úseky. Tato varianta je výrazně dražší, ale umožňuje získat stabilnější a tužší valbovou konstrukci v případě stavby střechy s velkou spádovou plochou.

Obě varianty valbové střechy využívají vrstvené krokve s krokvovými nosníky připevněnými ke stěnové desce a podepřenými hřebenovým nosníkem. Výpočet obou valbových střech se provádí stejnou metodou.

K provedení výpočtu budeme potřebovat:

• Určete zatížení působící na rám valbové střechy;
• Zkontrolujte pevnost a stabilitu vertikálního podpěrného sloupku;
• Vypočítejte průhyb a pevnost běžného a diagonálního nosníku krokví.

K provedení výpočtu se používá zjednodušené schéma valbové střechy zobrazené níže.

Všechny prvky rámu valbové střechy lze podmíněně rozdělit do dvou skupin – nosníky, včetně sloupků. První pracují za podmínek průhybu nebo za působení ohybového momentu. Druhá skupina výkonových prvků se týká jednodušších případů, které pracují v podmínkách lineárního stlačení nebo tahu. Výpočet únosnosti stlačeného sloupu se v tomto případě stanoví z podmínek statické stability při zatížení tlakem.

Metodika výpočtu stability a pevnosti svislých podpěr a výztuh <br />

Prvním krokem je stanovení pevnosti svislého sloupku na základě známé hodnoty svislého zatížení. Síla tlaku na svislé sloupky se vypočítá jako součet tří složek: hmoty střechy se střešní krytinou a hmotnosti maximální sněhové pokrývky. Protože jsou svahy umístěny pod úhlem, lze konečný vertikální tlak vnímaný střechou brát zhruba jako polovinu hmotnosti dřevěných konstrukcí konstrukce valbové střechy a hmotnosti sněhu, vypočítané na základě plochy střešní krytiny, vynásobené maximální hmotností 1 m2 sněhové pokrývky na střeše pro danou oblast.

Pevnost svislé podpory se určí z následujícího poměru:

σ = P/S ≤ M_с , kde M_с – měrná pevnost v tlaku konkrétního druhu dřeva, P – svislé zatížení pod tíhou rámu valbové střechy a hmotností sněhu v kilogramech, S – celková plocha průřezu všech svislých podpěr v dané konstrukci. Hodnota získaná dělením by neměla být větší než M._с, referenční hodnota, kterou lze převzít z referenční knihy nebo SNiP č. II-25-80. Například stojan ze suché borovice o průřezu 120 cm2 odolá obrovskému vertikálnímu zatížení téměř 16 tun, takže pevnostní výpočty nemají rozhodující význam.

Téměř vždy jsou výpočty svislých sloupků prováděny na základě meze stability nebo schopnosti podpěry odolat síle bez deformace nebo ohybu.

Pro klasifikaci pružnosti podpory je zaveden pojem koeficient pružnosti λ pro krychli je roven 0, pro většinu skutečných dřevěných podpěr může být jeho hodnota od 40 do 100 jednotek.

Vzorec pro výpočet stability dlouhé dřevěné tyče, která je podpěrou valbové střechy, vypadá takto: σ = P/ φS ≤ M_с , kde φ je koeficient podélného ohybu, stanovený v souladu s ustanoveními SNiP č. II-25-80 pomocí vzorce:

• Pro hodnoty λ menší než 70 jednotek se φ vypočítá pomocí vzorce: φ = 1 – 0,8(λ/100) 2 ;
• Pro hodnoty λ větší než 70 jednotek φ dostáváme: φ=3000/ λ 2 .

Praktická hodnota φ se pohybuje od 0,3 do 0,7.

Nejjednodušší je použít graf, který umožňuje získat přesnou hodnotu φ ze závislosti λ – φ a poměru délky k průměru podpory a provést ověřovací výpočet stability.

Pevnost nosníku krokve <br />

Výpočet nosných svislých podpěr je obvykle ověřením, protože ve skutečnosti je rezerva bezpečnosti a stability regálů vyrobených ze standardního dřeva 100×150 mm pro většinu valbových střech vždy větší, než je ve skutečnosti požadováno. Mnohem důležitější je zkontrolovat pevnost diagonálního nosníku krokví, které se často pod tíhou sněhu lámou kvůli nedostatečné tuhosti.

Pro kontrolu pevnosti trámu pod zatížením se používá standardní vzorec: (P/φS) + (M_z/W_z) ≤ M_y , kde:

• P je celkové zatížení od hmotnosti konstrukce valbové střechy, sněhové pokrývky a svislé složky tlaku od proudění větru v kg;
• S – velikost průřezu v cm2;
• W_z a M_z – moment odporu a hodnotu ohybového momentu nosníku krokví;
• M_y – referenční hodnota odolnosti konkrétního druhu dřeva trámu vůči ohybové síle.

Pro vaši informaci! Při úhlu sklonu menším než 27 o lze zatížení větrem na rám valbové čtyřsedlové střechy zanedbat, ale zvyšuje se složka od sněhu a přídavná hmotnost opláštění.

Všechny pevnostní výpočty jsou prováděny za předpokladu, že dřevo nosníku použité pro krokve valbové střechy je bez vad a poškození, což v praxi není vždy pravda. Navíc desky z různých částí kmene stromu mají různou sílu, takže krokve pro valbovou střechu jsou vyráběny v kompozitní formě ve formě balíčku dvou nebo tří desek 50×150 mm sražených dohromady. Výpočty takové krokve podle standardního schématu.

Výpočet geometrie prvků valbové střechy <br />

Návrh valbové střechy lze znázornit jako prostorový soubor obdélníků a lichoběžníků.

Počáteční hodnoty jsou rozměry obdélníku Mauerlat, podle kterých budou vypočteny všechny prvky rámu valbové střechy.

Nejprve je třeba vypočítat výšku vertikálních podpěrných sloupků. K tomu se použije hodnota rovna polovině délky boční stěny mínus ½ tloušťky stěny domu S. Při znalosti úhlu sklonu převisu A můžeme snadno určit výšku svislé podpory hřebenového nosníku pomocí vzorce: H_к= 0,5 (L_bc – 0,5S)*tgA.

Dále určíme délku trámu krokve bez přesahu pomocí vzorce: H_aq=H_k*cosA.

Po přijetí skutečnosti, že L_oq=L_do, můžeme určit:

• Délka vodorovného průmětu rohového nosníku krokví podle planimetrického vzorce L_oc= 1.22*L_do a v souladu s tím velikost samotné diagonální krokve L_AC, pomocí Pythagorovy věty a nohou L_oc a H_k;
• Délka hřebenového nosníku jako podélný rozměr stavební krabice mínus dvojnásobek délky L_do, L_ak=L_cm-2L_do.

Kromě skutečných rozměrů rámu je nutné vypočítat místa pro řezání běžných a diagonálních trámů krokví.

K tomu se vypočítaný rozměr H změří podél spodního okraje běžné krokve._ad, pak se změří šířka nástěnné desky pod úhlem sklonu a provede se klínovitý řez, jako na obrázku.

Závěr <br />

Pro správné zpracování výpočtů sedlové střechy jsou nutné určité znalosti stavební mechaniky a pevnosti materiálů, zejména v otázkách pevnosti a stability konstrukcí. U jednoduchých konstrukcí, jako je altán nebo kůlna, však nejsou problémy s pevností tak zásadní. Stačí znát pravidla geometrického výpočtu valbové střechy a pro nejdůležitější nosné a krokevní prvky použít dřevo se zvýšenou mírou bezpečnosti.