Вальмовая крыша: ТОП-30 вопросов-ответов

Как построить вальмовую крышу. Этапность работ. Последовательность действий. Основные характеристики.

Разновидности вальмовых стропильных конструкций

Вальмовые кровли характерны обтекаемыми формами, которые снижают напор ветра, что весьма полезно в районах с сильными и частыми ветрами. Подобные конструкции крыши, в первую очередь, отличаются способами строительства. Существуют висячие вальмовые кровли, а также наклонные. Первый вариант характерен установкой стропильной системы на стеновые проемы. Во втором – стропильная система имеет опору на несущие столбы. Наклонный вариант считается экономичным и получил большее распространение. Вальмовая кровля, как разновидность скатной крыши, делится в свою очередь на несколько конструктивных типов:

  • Шатровые, четырехскатные. Подобные кровли отличаются четырьмя одинаковыми скатами (вальмами), как правило, присущи квадратным строениям.
  • Полувальмовые, многоскатные. В подобных конструкциях вальмы короткие, не достающие до нижней части крыши, скаты лишь частично прикрывают фронтон.
  • Ломаные вальмовые, разноскатные. Кровли, состоящие из разноразмерных скатов, соединенных под не одинаковыми углами. Монтировать подобные конструкции сложнее, но внешний вид более эстетичный.
  • Датские, сложноскатные. Подвид полувальмовой крыши, с вальмами, закрывающими часть фронтона, распространенные для зданий с мансардными помещениями.

Стропильная система вальмовой крыши

Конструкционные особенности вальмовой крыши

  • Основой конструкции, к которой крепятся несущие элементы крыши, является коньковый брус, располагаемый по центру кровли в самой верхней ее части.
  • От торцов конька к противоположным стенам под углом 90 градусов отходят 6 центральных стропил, опирающихся на брус-мауэрлат, проложенный по периметру стен.
  • Диагональные (вальмовые) стропила соединяют углы кровли с коньковым брусом, образуя треугольник – вальму. Опираются они на стену и торец конька.
  • Промежуточные стропила формируют кровлю между центральными стропилами продольной стороны здания. Они опираются на коньковый брус и мауэрлат.
  • Отличительные особенности строительства вальмовой крыши – это наличие коротких стропил, опираемых на диагональные. За счет данного приема и образуются на крыше треугольные участки кровли.

Внимание! При возведении кровли необходимо учитывать вынос стропил на 30 – 50 см за пределы мауэрлата для формирования навеса.

Особенности разметки при строительстве вальмовой крыши своими руками

Прочностные показатели возводимой крыши и ее устойчивость к ветровым нагрузкам во многом зависят от того, насколько точно была осуществлена . Поэтому процесс работы выполняется в определенной последовательности.

  1. Приняв прямоугольник, образуемый мауэрлатом за основу, делим его торцовые стороны пополам и проводим осевую линию, на которой и будет устанавливаться коньковый брус.
  2. Изготавливаем мерную планку из подручного материала. И наносим на нее отметку, соответствующую половине ширины прямоугольника. Вторая отметка покажет величину выноса кровли за периметр стен (стропильный свес).
  3. От углов вдоль продольной стороны мауэрлатной обвязки стен располагаем мерную планку и переносим метку на брус. В итоге получаем четыре одинаковых квадрата по торцам здания и прямоугольник в его центральной части. Это дает нам важный элемент разметки вальмовой крыши — длину конькового бруса, равняющегося по величине ширина образованного прямоугольника.
  4. С обеих сторон здания вдоль узкой стороны прямоугольника делаем на мауэрлате разметку для крепления промежуточных стропил, отстоящих друг от друга на расстоянии 800 – 1000 мм. Аналогичные метки переносим на осевую линию для определения мест крепления стропил к коньку.

Обратите внимание! Если разметка проведена правильно, то размер всех вальмовых стропил будет равен между собой. То же касается стропил центральных и промежуточных.

Особенности монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши

  1. Работа начинается с установки конькового бруса, поднимаемого на необходимую высоту, равную высоте крыши. Опирается конек на вертикальные стойки, дополнительно соединяемые для прочности подкосом.
  2. Шесть равных по длине центральных стропил опирают на торцы конька (по три с каждой стороны). Вторым концом стропила опираются на мауэрлат с учетом величины стропильного свеса – по одному стропилу монтируется в центре торцовых стен и по два с продольной стороны здания под углом 90 градусов к ней.
  3. Немаловажная часть монтажа стропильной системы при строительстве вальмовой крыши – установка диагональных стропил, являющихся основой формируемой вальмы. Таких стропил четыре и проходят они от торца конькового бруса через углы, образуемые обвязочным брусом стен. Опора вальмовых стропил осуществляется на специально подрезаемую пятку для удобства крепления к коньку и мауэрлату. Эти стропила так же оснащаются свесом.
  4. Следующий шаг работы – установка промежуточных стропил, осуществляемая по разметке: стропило крепят к коньку и мауэрлату, оставляя свободно висящим нижний конец для формирования навеса крыши над стеной.
  5. Итогом монтажа стропильной системы вальмовой крыши является установка коротких стропил. Опираются они на диагональные стропила и мауэрлат, располагаясь параллельно центральному стропилу в торцовой части крыши на расстоянии 800 – 1000 мм друг от друга.

Обратите внимание! Все элементы стропильной системы должны иметь одинаковое поперечное сечение. Для обеспечения максимальной прочности возводимой крыше рекомендуется использовать брус размером 150 х 50 мм.

Читайте также:  Деревянные перекрытия. Расчет деревянных балок перекрытия

Вальмовая крыша – это конструкция, состоящая из четырех скатов кровли: два трапециевидных ската по бокам и два треугольных ската по торцам кровли. Эти скаты называют вальмами, отсюда и название всей крыши. Такое решение обусловлено скорее дизайнерским и архитектурным вкусом, чем строительной необходимостью. Вальмовые крыши давно обрели популярность в Европе, со временем перекочевав и к нам. Любая вальмовая крыша своими руками чертежи которой вы найдете здесь или в других источниках, выглядит весьма эстетично за счет наклонов всех скатов. Эта же особенность помогает уменьшить сопротивление ветра со всех направлений, а значит. Крыша с вальмами станет надежнее, и служить без ремонта будет дольше.

Вальмовую крышу можно построить и без помощи профессионалов, даже имея самые примитивные навыки строителя. Единственная сложность – нельзя это сделать в одиночку, нужно будет 2-3 помощника.

Что такое вальмовая крыша?

В последние годы архитекторы ищут новые ходы, улучшения и в результате вальмовая крыша приобрела множество оригинальных разновидностей, которые весьма мало напоминают изначальную конструкцию.

В классическом же исполнении такая крыша состоит из четырех плоскостей, соединяющих карниз здания с его коньком. Две из них устанавливают от узких карнизов – они имеют треугольную форму и называют вальмами. Поэтому вся конструкция получила название именно от них. Две другие плоскости имеют большие размеры и форму трапеции.

Сравнительно недавно в нашей стране получили распространение полувальмовые крыши, которые также называют ещё голландскими. В этом случае карнизы вальмов расположены значительно выше, чем карнизы трапециевидных скатов. Чаще всего такой прием используется в случаях, когда хотят оборудовать на чердаке дома просторную, уютную мансарду. Смотрится такая крыша значительно привлекательнее, чем классическая вальмовая, но в производстве значительно сложнее – к тому же нужно дополнительно наращивать стены, чтобы они сформировали две стены будущей мансарды.

Характерные особенности вальмовой крыши

Вальмами называются торцевые наклонные скаты, имеющие форму треугольника и заполняющие участок от конька до карниза. Они располагаются между двумя основными трапецеидальными скатами. Конструкция вальмовой крыши значительно сложнее двускатной, имеет дополнительные опорные узлы и наклонные ребра. Возводится она двумя способами:

  • с наслонными стропилами – более простой способ, требующий наличия средней несущей стены;
  • с висячими стропилами – при отсутствии центральной, коньковой опоры.

Разновидностями вальмовых крыш являются шатровые и полувальмовые конструкции. В первом случае все скаты имеют форму треугольника. По количеству их может быть четыре и более. Во втором случае наклонные торцевые элементы не доходят до карниза, обрываясь выше нижнего уровня основных продольных скатов. Очертания последних имеют сложную форму, совмещающую в себе прямоугольник и трапецию.

Вальмовая крыша с висячими стропилами должна образовывать уклон порядка 40-60 градусов. Такие конструкции способствуют лучшему схождению снега в зимний период, что означает снижение временных усилий на стропильную систему, а также предотвращают вероятность появления протечек при сильном дожде. В то же время, приходится учитывать увеличенный расход материалов при монтаже крыши и парусность завышенной кровли, влияющую на ветровые нагрузки. Принимая во внимание данные факторы, специалисты утверждают, что приведенные границы угла наклона являются оптимальными. Более точные цифры могут выбираться, исходя из эстетических соображений и размеров мансардного этажа.

Система висячих стропил не имеет конькового прогона. Жесткость обеспечивают верхние ригели, связывающие отдельно устанавливаемые парные ноги в единое целое. При монтаже крыши необходимо четко соблюдать размеры элементов и места расположения стыковочных узлов, а также выверять плоскостную вертикальность собираемых стропильных ферм.

Симметричность и правильную геометрию вальмовых участков крыши обеспечивают крайние стропила, расположенные на одинаковом расстоянии с обоих торцов дома.

В пролетах:

  • до 6 метров допускается использовать только нижние затяжки;
  • до 7,5 метров устанавливаются дополнительные верхние ригели;
  • до 9 метров верх стропильных ферм связывают стойками (бабками) с нижними затяжками;
  • до 10 метров систему усиливают еще и подкосами.

Чтобы крыша после монтажа не оказалась перекошенной, еще до начала устройства системы висячих стропил следует проверить горизонтальность мауэрлата или балок перекрытия. При необходимости, выполняют корректировку их пространственного положения. Данный этап работ является очень важным, поэтому отказываться от него нельзя ни при каких обстоятельствах.

Диагональные стропила

Для образования вальм, по углам дома устанавливают наклонные, или накосные стропила. От их грамотного расположения зависит правильность геометрической формы вальмовой крыши и равномерность распределения нагрузок. По сравнению с рядовыми элементами, диагональные стропила работают в усиленном эксплуатационном режиме, поэтому к ним предъявляются повышенные требования, связанные с прочностью и надежностью.

В зависимости от конструктивных особенностей, накосные ноги либо упираются в мауэрлат или угловую балку (распорная система), либо опираются на них (безраспорная система). В верхней части крыши диагональные стропила пристыковывают к коньку, а на них, в свою очередь, крепят полуноги, или нарожники.

Для монтажа накосных элементов используют клееный брус или сращённые доски. Укрепляют вальмовую конструкцию за счет стоек и подкосов. Для их упора, под углом к двум сопряженным стенам укладываются промежуточные балки – шпренгели.

Читайте также:  Перекрытия между этажами частного дома

В качестве креплений в стропильной системе применяются металлические пластины, проволочные скрутки, деревянные накладки, хомуты. Их фиксируют гвоздями, болтами и шурупами. Подробные схемы узлов, расчеты, общие чертежи и рекомендации по монтажу вальмовой крыши с висячими стропилами прилагаются к проектной документации.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши – Подготовительные работы

Перед тем как сделать вальмовую крышу, требуется знать несколько конструкторских решений, а именно:

Таблица расчета шага стропил вальмовой крыши

  • Шаг стропил;
  • сечение стропил и накосных ног;
  • угол наклона кровельной конструкции.

Шаг стропил, обычно, зависит от назначения подкровельного пространства и ширины строения. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше шаг. Если пространство под крышей, планируется как мансардный этаж или отапливаемый чердак, то потребуется дополнительное утепление.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши – Утепление

В основном, для утепления, используют три вида материала. В зависимости от него, подбирают шаг:

  • Жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил: или м;
  • пенополистирол – шаг стропил – 0.6 м;
  • пенополиуретан – любой шаг.

Схема установки стропил с мансардными окнами

Указанные значения, обусловлены удобством рабочих. Если используется минеральная вата и шаг несущих конструкций м, то обеспечен удобный монтаж стандартных плит, шириной 0.6 м.

Производитель теплоизолятора, рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами. Такой подход, гарантирует максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей в будущем. Назначение размера м, допускает укладку плит в две полосы по ширине.

При применении пенополистирола

При применении пенополистирола стандартной ширины 0.6 м, предусматривать установку с распором не требуется. Теплоизолятор удерживается, между несущими конструкциями, за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Возникшие щели, между деревянными элементами и плитами, заполняют монтажной пеной или герметиком.

Пенополиуретан в виде пены, может принимать любую форму конструкции. Поэтому, не требует строгих расстояний, к шагу стропил.

Если устанавливаются мансардные окна

Если устанавливаются мансардные окна, нужно обязательно учесть их размеры. Зазор между наклонными балками делается на 4-6 см больше ширины окна. Если не планируется утепление крыши, то удобный шаг стропил, будет не больше метра.

Опирание накосных стропильных ног на шпренгель

Сечение стропил утверждается после расчетов. Но, если нет ни каких нюансов, можно применить следующие значения для пролетов:

  • 3 м – 5х15;
  • 4 м – 5х20;
  • 5 м – 7,5х17,5;
  • 6 м – 7,5х200.

Выше приведены значения, для шага стропил 0,9. Если требуется увеличение расстояния, то необходимо увеличить и сечение. Сечение накосных ног, так-же делается чуть больше.

Плюсы и минусы

Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:

  1. Отсутствие фронтона позволяет повысить устойчивость сооружения к ветровой нагрузке со всех сторон, что важно для регионов с переменной розой ветров.
  2. Эффективный отвод осадков и талых вод по всему периметру дома.
  3. Возможность обустройства комфортной мансарды значительных размеров.
  4. Привлекательный внешний вид.

Среди недостатков отмечается более сложное проектирование и строительство, повышенные расходы. Такая конструкция чаще используется в элитных домах, где особое внимание уделяется дизайну.

Элементы входящие в каркас крыши

Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.

  1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
  2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
  3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
  4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
  5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
  6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
  7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.
Читайте также:  Проем в плите перекрытия

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.

Элементы входящие в каркас крыши

Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.

Какое дерево лучше использовать для установки крыши

При возведении кровли львиная доля затрат приходится на древесину, от выбора которой зависит надежность и долговечность конструкции. Для несущего каркаса чаще других используются древесина хвойных пород (сосна, ель, лиственница). Наряду с легкостью и прочностью она легко поддается обработке и не отличается высокой ценой.

Используемая древесина подразделяется на пять сортов (0–4). В отборном хвойном лесе сучки, пятна, трещины и признаки плесени практически отсутствуют. Каждый из этих пороков отрицательно сказывается на прочности и ресурсе. Для несущей конструкции применяется древесина 1-го сорта. Для стоек и стропильных ног может использоваться второй сорт. При изготовлении элементов, не несущих важные функции допустима древесина 3-го сорта.

Помимо цельного дерева, при возведении деревянных конструкций может использоваться клееный брус. При относительно высокой цене он отличается прочностью и стойкостью к деформации. По прочностным показателям клееный брус 3-го сорта соответствует цельной древесине 1-го сорта.

Расчет

  • Первый шаг. Возьмите разметочную рейку и определите значение горизонтальной проекции промежуточного стропильного элемента. В соответствии со стандартизированной документацией найдите подходящий для вашей ситуации наклон кровли и умножьте определенные значения.
  • Второй шаг. Замерьте длину стропила. Делайте это от выборки на коньке крыши к выборке на месте фиксации опоры. Замер ведите по нижней линии.
  • Третий шаг. Аналогичным образом определите длину свеса. Для этого умножьте значение горизонтальной проекции на соответствующий поправочный коэффициент. Можете воспользоваться положением теоремы Пифагора, известной еще со школьных времен: c2=a2+b2. В рассматриваемой ситуации а – это вертикальная проекция, а b, соответственно, горизонтальная проекция.
  • Четвертый шаг. Переходите к расчетам угловых компонентов. С одной стороны стропильных ног присутствуют косые срезы, за счет которых обеспечивается надежная фиксация элементов к коньку кровли. Непосредственно у конька имеется подрез со специальным двойным скосом, применяемый для крепления угловых компонентов.

Угловые стропильные ноги рассчитываются в следующем порядке:

  • от любого угла дома отмеряется длина стропильного элемента;
  • устанавливается проекция, равная квадратам длины проекций используемых центральных стропильных ног, умноженным друг на друга;
  • полученное значение умножается на поправочный коэффициент, что позволяет определить длину угловой стропильной ноги.

Вальмовая крыша: стропильная система и возможность усиления её конструкции

Для обеспечения нужного уровня прочности стропильная система вальмовой крыши усиливается дополнительными элементами.

Под диагональные стропила устанавливают опоры. Если длина диагональной ноги слишком велика – то две опоры, размещая их через треть длины бруса. Если есть возможность – опоры можно заменить косыми распорками – подкосами.

Промежуточные стропила крепятся к коньковой доске и к мауэрлату. Для крепления к мауэрлату делается зарез или стягивание при помощи металлических уголков.

Устройство вальмовой крыши своими руками

Нарожники накладываются на диагональные стропила с одним и тем же шагом. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки. Очень важно обеспечить симметричность размещения нарожников на диагональных ногах. Для этого разметку делают по деревянному шаблону, в качестве которого используется любая подходящая рейка или отрезок фанеры. На шаблоне карандашом наносятся метки взаимного расположения элементов при первом монтаже. Все остальные углы монтируются по этим меткам.

Для фиксации расположения элементов доски подрезаются по месту. Если такой возможности нет – фиксацию нужно делать при помощи накладных металлических пластин, стягивая все металлическими шпильками или болтами. Крепление на винты со временем ослабевает и такой метод для стропильной системы нежелателен.

Обрешетка также задает стропильной системе дополнительную жесткость, но одновременно с тем, является источником дополнительной весовой нагрузки. Поэтому толщину досок для обрешетки выбираем с небольшим запасом под желаемый кровельный материал.

Чаще всего на обрешетку идут бруски 40х40 или 50х50 мм. Но под мягкую кровлю рекомендуется обрешетку делать из фанеры или ДСП. Шаг размещения досок обрешетки диктуется типом кровли и обычно указывается производителем на упаковках этого материала.

Устройство вальмовой крыши своими руками процесс трудоемкий и требующий тщательной подготовки. Нельзя забывать, что качество сборки крыши является залогом сохранности всего здания. Поэтому отнеситесь к данному вопросу со всей ответственностью и вниманием, а если на каком-либо этапе строительства вам не хватает навыков, обратитесь к специалистам.