Какие бывают вальмовые крыши, особенности конструкций

Монтаж вальмовой кровли

Сборка стропильной системы такой крыши — довольно сложный процесс. Тем не менее в классической интерпретации процесс доступен для исполнения своими руками. Нужно сразу оговориться, что самостоятельная сборка не является препятствием для приглашения одного или двух помощников.

Монтаж вальмовой стропильной системы производится следующим образом:

1. Укладка и крепление мауэрлата. Под ним нужно проложить гидроизоляцию из рубероида поверх стены здания. По углам мауэрлата устанавливаются четыре укосины для усиления конструкции в продольном направлении.
2. Установка и временное крепление стоек. Их нужно поставить на лежень.

   Стойки монтируются на лежень и укрепляются временными подкосами до тех пор, пока не будут установлены все диагональные стропила

3. Закрепление коньковой балки поверх стоек.
4. Установка и крепление фронтальных стропил к мауэрлату и коньковой балке.
5. Монтаж диагональных стропил между коньковой балкой и углами мауэрлата — четыре штуки.

   Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов

6. Установка нарожных балок между мауэрлатом и диагональными стропилами.
7. Установка шпренгелей между укосинами и диагональными стропилами.
8. Для зданий шириной до шести метров допускается изготовление затяжек между стропильными ногами при монтаже навесной системы. Эти элементы конструкции служат для компенсации распирающей нагрузки на мауэрлат со стороны стропильных ног.
9. Дополнительное укрепление стропильных ног стойками или укосинами в зависимости от размеров здания.

   Готовая стропильная система далее обивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог и финишное покрытие

При монтаже стропильной системы применяются различные виды дополнительных креплений. Их производят промышленным способом специально для различных узлов и соединений.

Элементы крепежа стропил позволяют обеспечить необходимую прочность и высокое качество монтажа

По окончании сборки стропильной системы формируется кровельный пирог и устанавливается финишное покрытие кровли выбранным материалом.

При выборе угла наклона вальмовой крыши обычно исходят из эстетических соображений, заботясь о внешнем виде здания. Можно сначала выбрать уклон скатов, а потом рассчитать высоту конька, а можно, наоборот, задаться положением конька и исходя из этого рассчитать угол между стропилами.

Видео: монтаж вальмовой кровли в одиночку

Повышенная трудоёмкость исполнения вальмой крыши многократно компенсируется её высокими прочностными характеристиками и завидным дизайном. Если внимательно разобраться с конструкцией и понять назначение каждой детали или узла, нет ничего невозможного для построения стропильной системы самостоятельно. Успехов вам!

Что нужно учитывать?

Помимо выше перечисленного при расчете учитывается:

• Тип конструкции. Может быть висячий или наслонный. В свою очередь он зависит от возможности размещения лежня и дополнительных вертикальных опор (оптимальное решение) и несущих способностей материала стен.
• Потребность в использовании подкровельного пространства в качестве жилого. Каркасы, закрывающие жилые мансарды укрепляют по нестандартным схемам (с заменой подкосов на ригели и шпренгельные фермы) или расширяют путем установки двух коньковых прогонов вместо одного.
• Наличие или отсутствие утепляющей прослойки. Это учитывается при выборе ширине стропильных ног и способа вентиляции кровли.

Основные распорные нагрузки в таких конструкциях приходятся на мауэрлат, весовые – на вертикальные опоры и диагональные стропила.

Все остальные элементы размещают максимально равномерно, вне зависимости от габаритов и назначения вальмовая крыша всегда укрепляется.

Виды вальмовых крыш

Существует четыре вида четырехскатной кровли.

Стандартная конструкция. У нее четыре ската, два с фронтов дома – треугольники, другие два с фасада – трапеции. Их верхние точки и плоскости соединяются на коньке крыши. Его длина в два раза меньше длины самого дома. Сборка стропильной системы относится к разряду сложных сооружений. Без должной подготовки собрать ее самостоятельно невозможно.

Голландская (полувальмовая крыша). У нее присутствует четыре ската. Те из них, которые имеют треугольную форму, значительно меньше по размерам тех, что присутствуют у стандартной конструкции. Из-за этого площадь трапециевидных скатов увеличивается. Внешне такая кровля похожа на двускатную. Благодаря такой конструкции можно устанавливать на крышу не мансардные, а обычные световые окна. Что позволяет немного экономить.

Голландская полувальмовая крышаИсточник denooyer.nl

Датская (полувальмовая крыша). У нее присутствует четыре ската. Все они по форме напоминают трапецию. Размеры двух торцевых меньше размеров фасадных. Вальмовая часть начинается чуть ниже конька кровли, сверху него устанавливается фронтон треугольной формы. Его часто используют в качестве слухового окна.

Мансардная крыша. У нее присутствует четыре ската. Два торцевых имеют треугольную форму, два фасадных имеют форму сломанной линии Угол слома можно менять по своему усмотрению. Такой вариант исполнения кровли выбирается тогда, когда нужно в чердачном помещении организовать жилое пространство с высокими потолками.

Датская полувальмовая крышаИсточник memphite.com

Наверняка на глаза попадались квадратные одноэтажные дома из бруса с вальмовой крышей. Для ее создания используется стропильная система, которая называется «шатер». Все ее части – равнобедренные треугольники, плоскость которых равна между собой. Отличительная особенность такой кровли – отсутствие конька. Такие системы формируются с учетом ходов для искусственной вентиляции. Если заранее не установить аэраторы или дефлекторы, на чердаке будет скапливаться большое количество конденсата. Двухэтажные дачные дома с вальмовой крышей и балконом смотрятся очень массивно, но при этом красиво. Об этом наглядно свидетельствует следующее фото.

Двухэтажные дачные дома с четырехскатной крышей и балкономИсточник stroitelstvo-kolomna.ru

Конструктивные особенности стропильной системы

Внешне вальмовая крыша смотрится вполне эффектно, но вся ее «красота», считают специалисты, скрыта внутри. Ее основой является сложная стропильная система. Для ее создания используются элементы, выполненные из хвойных пород деревьев. Предварительно все они обрабатываются антисептическими составами. Они помогают защищать дерево от влаги, гнили и плесени. Основная задача проектировщика – провести точный расчет стропильной системы на предмет ее нагружаемости. От этого зависит прочность всей конструкции.

Видео описание

В видео рассказывается о том, как произвести расчет стропильной системы для вальмовой крыши:

В основе конструкции используется опорный брус (строители называют его мауэрлат). Именно по нему в дальнейшем распределяется весь вес конструкции стропильной системы. От него нагрузка уходит по стенам к фундаменту.

Опирается мауэрлат на систему стоек. Они размещаются на балке и предотвращают деформацию стропил. Для создания вальмовой крыши используется два вида стропил: при помощи одних формируется начало ската, при помощи других (рядовых) сооружаются опоры. Две пары стропил обязательно стягиваются горизонтальной балкой. Она берет на себя часть нагрузки кровли и предотвращает возможность расхождения стен. Под определенным углом к ногам стропил располагается балка. Ее основная функция – подкос. Верхние концы стоек соединяет между собой прогон. Он – опора для стропил. Поверх стропил при помощи бруса собирается обрешетка. На нее потом ложится и крепится кровельный материал.

Видео описание

В видео показаны все этапы процесса сборки каркаса для вальмовой крыши:

Четырехскатные крыши выдерживают высокие ветровые нагрузки, такая конструкция кровли идеально подходит для одноэтажных домов большой площади. Она придает зданию солидность, смотрится очень эффектно. Но при равной площади постройки площадь вальмовой крыши будет больше площади кровли двухскатной. Поэтому и ее стоимость в полтора раза больше.

Шаг стропил: правильный расчет

Значение расстояния, которое образуется между двумя стропилами называется шагом. Большая часть конструкций сделана таким образом, что шаг равен 1 м. Установлено и минимально допустимое значение такого параметра, равное 60 см.

Процесс расчета расстояния между стропилами выглядит следующим образом:

1. Изначально нужно выбрать ориентировочно предполагаемый шаг стропильной системы. Отталкиваться можно от вышеуказанных значений, т.е. расстояние равно 1 м.
2. Следующее значение, которое понадобится – это длина конька (ската).
3. После этого, длина стропила разделяется на ориентировочно выбранное значение шага. Полученный результат округляется до большего значения, после чего увеличивается на 1.
4. Последнее при расчете – это деление общей длины ската на значение из предыдущего пункта. Это и будет необходимое расстояние, которое нужно соблюдать в процессе установки стропильной системы .

На примере можно рассмотреть конструкцию. длина ската которого равна 12 м, а ориентировочно выбранное расстояние шага – 0,8 м:

1. 12 / 0,8 = 15. Если число в расчете получилось нецелым, то его следует округлить до ближайшего целого значения.
2. 15 + 1 = 16. Прибавка на единицу для более точных расчетов количества ног в конструкции.
3. 12 / 16 = 0,75 м. Это значение будет оптимальным расстоянием шага для стропильной конструкции.

Шатровая четырехскатная крыша

Такой тип кровли можно считать самым древним в истории человечества. Первобытные шалаши имели именно такую крышу, и такая архитектура прошла испытание тысячелетиями. Крыша в форме шатра может возводиться не только из четырех скатов – возможно и большее количество, но в классических квадратных домах применяется четырехскатная конструкция. Все скаты сходятся в одной точке, которая и образует подобие шатра. Из-за внешнего сходства ее еще называют конвертом. Шатровая крыша имеет следующие преимущества:

• Такую крышу проще всего сделать самостоятельно, особенно если речь идет о квадратном доме, для которого потребуются сложить вместе четыре одинаковых треугольных ската.
• Высокая сопротивляемость ветру.
• Отличный внешний вид, придающий постройке изящества.

Ее конструкция включает так называемый мауэрлат – квадратную основу, на которую устанавливаются накосные и центральные стропила и нарожники. Все это соединяется в коньковом узле на вершине здания.

Один из минусов такой кровельной конструкции – невозможность обустроить большую мансарду. Если в ней есть потребность, для этого гораздо лучше подойдет вальмовая крыша.

Отдельного упоминания заслуживает коническая кровля. В ее основе лежит не квадрат, а круг, на котором и основывается стропильная система. В качестве кровельного материала обычно используют гибкую черепицу из битума, или другой эластичный материал. Как правило, ввиду сложности монтажа и высокой стоимости выполнения работ, конусообразная кровля используется в башенках, беседках и всевозможных пристройках к основному дому.

Как производится расчёт стропильной системы вальмовой крыши

Правильность замеров и расчёта – залог надёжности стропильной системы. Кроме того, правильный расчёт стропильной системы позволит избежать ненужных расходов на приобретение материала.

Для удобства замеров специалисты рекомендуют соорудить рейку из фанеры, на которую удобно наносить все метки, так как шкала рулетки плохо видна на расстоянии. Кроме того для расчёта понадобится вспомнить из школьного курса геометрии теорему Пифагора и приготовить таблицу коэффициентов пропорций, позволяющую максимально точно определить соотношение длины и расположения стропил.

Собственно, из знаний теоремы понадобится только формула для определения квадрата гипотенузы, то есть длины стропил.Например:

Нужно найти длину центрального стропила:

• На торце периметра дома отмечается центр, на уровне середины толщины конькового бруса – точка a. Далее, от этой точки ставится отметка на линии горизонтальной проекции центрального стропила до вертикальной стойки, удерживающей конёк – точка b. От точки b отмеряем расстояние до торца конька по перпендикулярной линии стойки, получаем точку c. Таким образом, зная расстояние аb и bc, нужно найти длину центрального стропила – ac. Вычисляем её по формуле: а2 + b2 = c2 , получаем искомую длину. Дальше, для максимальной точности, нужно воспользоваться таблицей коэффициентов пропорций.
• Аналогично вычисляется длина угловых стропил, диагональных рёбер. Полученное значение умножается на коэффициент, максимально приближённый к значению замеров.

Такой расчёт позволяет наиболее точно вычислить количество необходимых материалов, а также существенно влияет на повышение прочности стропильной системы.

Пример расчёта площади вальмовой крыши

Для расчёта площади вальмовой крыши при монтаже учитывают:

• Технические характеристики кровельного материала;
• Размеры материала: длина, ширина, толщина;
• Способ монтажа.

Чтобы узнать площадь вальмовой крыши, нужно вычислить:

• Площадь с учётом всех дополнительных функциональных элементов кровли;
• Длину ската от карниза до нижней части конькового бруса;
• Учесть поправки на свесы, парапет, стены.

Места примыкания при этом во внимание не принимаются.Для удобства и простоты расчёта лучше использовать метод, которым пользуются профессионалы: условно разделить крышу на отдельные секторы и, вычислив площадь каждого, отдельно, суммировать результат или воспользоваться онлайн калькулятором для расчета или специальной программой. Перед изготовлением основных составных частей лучше сделать чертеж

Монтаж обрешетки

При устройстве обрешетки следует учитывать плотность ее настила, сечение выбранной доски и последовательность создания гидро- и теплоизоляционного слоя. Это отдельные большие темы, требующие всестороннего освещения, поэтому в рамках данной статьи следует учесть:

расположение досок или планок обрешетки на углах кровли (по диагональным стропилам) должно совпадать;
количество, сечение и способ установки обрешетки зависит от выбора кровельного материала и изолирующих слоев;
устройству обрешетки следует уделять не меньшее внимание, чем монтажу стропильных конструкций.

Тонкости монтажа

Когда проект вальмовой крыши готов, можно начинать работы по установке системы стропил.

Как правильно можно сделать вальмовую крышу своими руками? Возведение каркаса – очень сложный и трудоемкий процесс, который требует от мастера предельной точности.

Как делать вальмовую крышу своими руками пошагово описано ниже.

Видео:

Монтаж вальмовой крыши своими руками начинается с разметки. Перед строительством вальмовой крыши, нужно отметить ось, место положения первого центрального стропила, места промежуточных элементов и длину свеса.

Устройство вальмовых крыш проходит поэтапно. Сначала устанавливают мауэрлат – деревянный брус 100 x 100, 100 x 150 или 150 x 150 мм, который кладут по периметру сверху стен.

Это основа для всего каркаса, поэтому закрепить его нужно как можно надежнее. Чтобы древесина не напитывала влагу из кирпичных стен, между бруском и стеной необходимо проложить гидроизоляцию, например, рубероид.

Далее крепят прогон – балку, которую укладывают вдоль мауэрлата – она будет выполнять роль страховки для него.

Следующий шаг – установка подкосов и стоек. Чтобы крепление было надежным, стойки желательно подпереть опорами.

Далее крепят конек. Чтобы этот брус был уложен точно по уровню, нужно воспользоваться рейкой и отвесом.

Центральные и рядовые стропила врубают в мауэрлат и конек на одинаковом расстоянии. Чтобы место крепления не болталось, специалисты обычно используют специальные стяжки.

В последнюю очередь крепят угловые элементы. Для придания каркасу прочности, угловые балки соседних скатов соединяют с диагональными стропилами.

Все деревянные составляющие нужно закреплять внахлест для прочности. Для этого можно взять специальные уголки или пластинки из металла.

Лучшим вариантом будут цельные балки. Но если такой возможности нет, то подойдут и сдвоенные.

В некоторых случаях нужно усилить построенный каркас. Существует несколько методов сделать это — они зависят, прежде всего, от размера здания.

В первом случае на углы крыши крепят шпренгели со стойкой, служащей опорой для диагонального бруса.

Видео:

В роли шпренгеля выступает брус, который перекидывают между углами мауэрлата. Если расстояние от угла большое, то специалисты советуют сделать шпренгельную ферму.

Второй способ предлагает набить по затяжке или ж/б перекрытию стойки, которые выступят в роли полки – она будет подпирать стропила посредине.

Если диагональные стропильные элементы слишком длинные, то лучше всего брать сдвоенные брусья.

После того как каркас готов, его покрывают обрешеткой, на которую укладывают слои кровельного пирога.

В первую очередь на сделанный каркас кладут пароизоляцию. Пленку фиксируют степлером к стропилам, а швы дополнительно герметизируются специальной лентой.

Дальше укладывают утеплитель. Его плотно прижимают к стропилам снизу вверх. Между плитами утеплителя и гидроизоляцией нужно оставить зазор в 2 см, чтобы кровельный пирог «дышал».

Видео:

После этого на все это наносится слой гидроизоляции, а сверху покрывается контробрешеткой из деревянных планок. Их размещают поперек стропил, чтобы закрепить кровельный пирог.

На последнем этапе кровлю покрывают выбранным кровельным материалом — вальмовая крыша своими руками готова.

Построить вальмовую крышу самостоятельно достаточно сложно. Однако пошаговая инструкция мастеров, а также все нужные расчеты помогут создать точную конструкцию, которая будет радовать глаз хозяина не один год.

Монтаж вальмовой кровли по безраспорной системе

Шаг 1. Первым делом нужно приобрести весь необходимый материал, привезти его на место строительства, подготовить стропила к дальнейшей работе

Здесь важно сделать заготовки такими, чтобы были соблюдены все размеры и срезы. Также именно на этом этапе можно заняться и сращиванием стропил

В данном случае будут использоваться шестиметровые стропила сечением 15х15.

Вначале подготавливаются все необходимые материалы

Макет из двух стропил

Шаг 2. Далее можно заняться изготовлением и монтажом мауэрлата. Сначала требуется по периметру стен дома создать опалубку и проложить в ней армирующие прутья. Размер бетонного пояса в этом случае должен получиться 20х20 см. Здесь сразу же устанавливаются мощные металлические болты для установки и фиксации самого мауэрлата.

Сооружение опалубки

Шаг 3. После изготовления опалубки ее нужно залить бетонной смесью и дать застыть. В это время брус для мауэрлата сечением 10х20 нужно обработать защитными составами.

Застывание бетонной смеси

Цены на цемент и основы смесей

Цемент и основы смесей

Шаг 4. Перед дальнейшими работами опалубку нужно удалить, а бетонный пояс – закрыть гидроизоляцией.

Укладка гидроизоляции

Шаг 5. В мауэрлатном брусе требуется просверлить отверстия, которые будут совпадать с торчащими из бетонного пояса болтами. Далее брус нужно надеть на шпильки и установить его по периметру стен.

В мауэрлатном брусе сверлятся отверстия

Установка бруса по периметру

Шаг 6. Излишки шпилек-болтов нужно срезать и закрутить их гайками, закрепив таким образом мауэрлат дополнительно.

Закручены гайки

Шаг 7. Теперь можно приступать к установке стропил по безраспорной системе. Это значит, что на стропилине будет делаться запил, который позволит ей не скользить по мауэрлату. Тогда нагрузка будет идти на стену дома. Но сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши. Он будет играть роль сродни мауэрлату. Фиксируется брус на стойках такого же сечения, как и он сам – 15х10. Все соединения производятся при помощи металлических уголков. Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции.

Сначала требуется установить подконьковый брус посередине крыши

Все соединения производятся при помощи металлических уголков

Под брус, лежащий на перекрытиях, нужно постелить полосу гидроизоляции

Шаг 8. Далее требуется установить диагональные стропила. Они получились сращенные из двух брусьев 15х5 см.

Установка диагональных стропил

Еще одно фото процесса

Шаг 9. Теперь необходимо переходить к установке остальных рядовых стропил

Важно помнить, что они держатся на мауэрлате за счет выпилов в области касания стропилины и мауэрлата, а также конька. Все соединения забиваются на три гвоздя, можно использовать уголки

Шаг между стропилами здесь – 60 см.

Монтаж остальных рядовых стропил

Создается выпил в области касания стропилины и мауэрлата

Шаг 10. По мере перехода на диагональные стропила длину обычных стропил нужно корректировать – получатся нарожники, и крепить их уже не к коньковому брусу, а к диагональным стропилам.

Нарожники нужно прибивать к диагональным стропилам

Результат проделанной работы

Шаг 11. По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники по тому же принципу, что описан выше. Излишки длины стропилин нужно подрезать в соответствии с выбранной длиной свеса кровли.

По оставшимся двум скатам тоже нужно установить стропила-нарожники

Готовая стропильная система

Цены на строительные леса

Строительные леса

Шаг 12. Установка стропильной системы вальмовой кровли завершена. Далее можно монтировать защитные мембраны, утеплитель, обрешетку и непосредственно кровельный материал.

Теперь можно монтировать защитные мембраны

Видео – Стропильная система вальмовой крыши

Как видно из этой статьи, создание стропильной системы крыши вальмового типа – задача действительно не самая легкая. Но при желании и с ней можно разобраться самостоятельно. Однако просить совета и помощи у опытных мастеров все же стоит хотя бы на этапе проектирования кровли, чтобы избежать допущения фатальных ошибок.

Это интересно: Утепление крыши изнутри своими руками, виды утеплителей и технология — читаем по пунктам

Плюсы и минусы конструкции

Вальмовая крыша (фото показывает, насколько разнообразные решения можно воплотить в реальность) – сложная в монтаже конструкция, поэтому требует профессионального подхода. К достоинствам вальмовой конструкции можно отнести:

1. Высокую устойчивость к природным воздействиям, что объясняется наличием фронтонов и щипцов – они обеспечивают высокую надежность и прочность, защищая дом от воздействия ветра.
2. Высокая жесткость конструкции обеспечивается наличием угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька.
3. Фасады домов с вальмовой крышей защищены от атмосферных осадков благодаря большим свесам по всему периметру здания.
4. Четырехскатная крыша – это гармоничное и привлекательное завершение любого загородного дома, который выглядит торжественно и презентабельно.

С другой стороны, вальмовая крыша имеет ряд недостатков. Во-первых, сложность конструкции, которая отталкивает многих от возведения крыши. Во-вторых, это большие затраты на строительные материалы. В-третьих, скаты с четырех сторон приведут к нецелесообразности использования чердачной площади, поэтому если планируется возведение мансардного этажа, данная кровельная система не подойдет.

Способы монтажа

Существуют два метода сборки стропильной системы – возведение кровли целыми полуфермами и поэлементный монтаж. Первый способ предполагает закупку готовых изделий у специализированных фирм по изготовлению стропильных конструкций. Их остаётся завести на строительный объект и собрать по схеме вальмовую кровлю дома, как конструктор.

Такой способ строительства крыши безусловно обеспечивает быстроту монтажа, но обойдётся заказчику довольно дорого.

Для тех хозяев стройки, которые владеют инструментом и обладают значительным опытом в строительстве, выгодней будет собрать стропильную систему поэлементно своими руками. Пусть это будет не так быстро, но позволит сэкономить значительную сумму.

Разметка крыши

Обычно систему стропил собирают из одинаковых стропильных ног, опирающихся на коньковый брус. Но для вальмовой кровли данный вариант не подходит: длины ее стропил разные, поскольку боковые скаты более маленькие и опираются на диагонально расположенные элементы конструкции.

До начала работ надо подготовить необходимые материалы и сделать разметку основных узлов.

К ним относится:

Конек. Этот элемент представляет собой брус, необходимый для крепления других деревянных деталей. Он должен быть расположен строго по центру. Поскольку в коньковый брус будут опираться концы всех стропил, он должен быть очень прочным;

Угловые стропила, которые называют также накосными. Их фиксируют к коньковому брусу, а другой конец стропила должен выходить за границы здания. Как правило, при изготовлении этих стропил пользуются тем же брусом, что и для конька;

Центральные стропила опираются на мауэрлат и конек и образуют боковые скаты кровли. На вальмах используют одно стропило этого типа или вовсе не используют стропил;

Промежуточные стропила крепят к коньку. Они идут по скатам вниз;

Короткие стропила бывают разной длины, зависящей от расположения. Опираются они на мауэрлат и угловые стропила.

До разметки необходимо сделать точные расчеты, на основании которых создается чертеж будущей конструкции. Вначале отмечается осевая линия, которая проходит по верхней части стен. Потом рассчитывают толщину конькового бруса и отмечают точное расположение деталей стропильной системы по отношению друг к другу.

При создании системы стропил из одинаковых досок (к примеру, 15х5 см), полученная конструкция имеет небольшой воздушный просвет между стропилами и кровельным материалом. Он получается в результате более высокого расположения верхних частей элементов стропил по отношению к угловым.