Как построить вальмовую крышу своими руками?

Шатровые крыши применяются как для малоэтажных жилых зданий, так и для различных хозяйственных пристроек. Чаще всего они сооружаются над строениями, имеющими равносторонние несущие стены, а план фундамента — квадратного типа. Можно встретить такие архитектурные элементы и над круглыми сооружениями, в этом случае количество скатов больше четырех.

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила. В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга. Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Особенности и элементы шатровой системы

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

Особенности и элементы шатровой системы
  1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

    Конструкция стропильной системы шатровой крыши

  2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
  3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
  4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
  5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Особенности и элементы шатровой системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Разметка вальмовой крыши

Перед тем, как построить вальмовую крышу, следует произвести ее разметку. Прежде всего, необходимо разметить осевую линию, расположенную на верхнем уровне обвязки части стены, находящейся с торца здания.

После этого производится точное измерение половинной толщины коньковой доски, а также разметка местоположения первого элемента стропильной системы центрального промежуточного типа.

Далее один конец разметочной рейки прикладывают к размеченной ранее для первого элемента стропил линии, а на другой ее конец переносится линия, боковой внутренней стены, отмечающая расположения промежуточного элемента стропильной системы.

Точная длина свеса стропил уточняется путем переноса разметочной рейки на линию, соответствующую внешнему контуру той же стены, при этом второй конец рейки устанавливается на образовавшийся свес кровли.

Далее размечается местонахождение второго элемента стропил центрального промежуточного типа, для этого рейка располагается на краю боковой стены и на ней отмечается точное расположение того стропильного элемента, который намечено располагать между верхним концом обвязки и боковой стеной, как предусматривает схема вальмовой крыши.

Разметка вальмовой крыши

В оставшихся углах здания следует выполнить ту же самую последовательность действий, что позволяет точно и грамотно выполнить разметку всех элементов центральной части системы стропил, а также размеры коньковой доски.

Несомненным преимуществом подобной процедуры разметки является то, что вальмовая крыша – конструкция и устройство – будет спроектирована без построения гипотез и предположений о том, следует ли производить опускание стропильных угловых элементов, поскольку вся система стропил будет выполнена из материала, обладающего одной и той же шириной и сечением.

Важно: конструкция вальмовой крыши за счет использования во всей системе стропил одинаковых досок размером 150х50 мм может получиться такой, что верхние части элементов стропил оказываются немного выше верхних частей угловых элементов. В результате образуется между материалом кровли и стропилами образуется промежуток, в котором в помещении чердака производится дополнительная циркуляция воздуха.

Поскольку все элементы стропильной системы, на которых производится строительство вальмовой крыши, являются по форме прямоугольными треугольниками, их более точный расчет можно произвести, используя теорему Пифагора, которая уже упоминалась выше.

Создание проекта

Чертеж вальмовой крыши

Выполнить чертеж вальмовой крыши с подробным описанием длины, сечения элементов и угла наклона – эта задача не под силу новичку. Схема должна быть построена с учетом расчетов по специальным формулам. Можно рассчитать, например, при помощи строительного калькулятора. Выбрав угол наклона для скатов, ориентируясь на вид кровельного покрытия и погодные условия, можно рассчитать высоту конька и другие значения. Форма и размеры стропильной конструкции также требуют подробного расчета и описания на схеме. Если вы сомневаетесь, что самостоятельно грамотно составите проект, лучше обратиться к специалистам.

Плюсы и минусы

Какие преимущества обеспечивает вальмовая крыша, если взять для сравнения квадратные дома с четырехскатной крышей? Есть ли у ее постройки какие-то сложности? Сейчас выясним.

Достоинства

Плюсы и минусы
  • Первое и основное: наличие наклонных конструктивных элементов позволяет ей успешно противостоять самым сильным порывам ветра. Наклонные скаты обладают гораздо меньшей парусностью по сравнению с вертикальными фронтонами, испытывающим воздействие ветровых нагрузок;

Вальмы обладают меньшей парусностью, чем фронтоны.

  • Стропильная система обладает куда большей жесткостью и исключает любые деформации, просто потому, что форма стропильных ног — треугольник, Такая форма, как известно, является жесткой фигурой, основания опираются на мауэрлат и при прочном соединении бруса в углах его устойчивость к деформации ограничена лишь прочностью древесины на сжатие и растяжение;
  • Равновысокие свесы по периметру здания эффективно защищают все его стены от дождей даже при умеренном ветре.

Возведение вальмовой крыши вне зависимости от того, какой будет высота конька, сделает ваш дом визуально более низким. Эту особенность трудно отнести к достоинствам или недостаткам; просто помните о ней.

Плюсы и минусы

Дом с вальмовой крышей выглядит приземистым.

Недостатки

  • Дороговизна. Стропильная система в целом будет несколько более сложной и дорогой, чем у двускатной крыши. Разница в расходах невелика на фоне общей стоимости строительства и обычно не превышает 30% от стоимости пиломатериалов; она в большой степени компенсируется экономией на возведении фронтонов;
  • Повышенный расход. Кровельного материала тоже уйдет заметно больше. Треугольная форма вальм и стропильные элементы со скошенными краями дополнительных скатов резко увеличат количество обрезков при использовании крупных листов шифера или металлочерепицы;
  • Уменьшение полезной площади. Вальмы заметно уменьшают полезную площадь эксплуатируемого чердака по сравнению с фронтонами. Разница делается особенно чувствительной, если речь идет о жилой мансарде;
  • Установка окон. Вальмовая и шатровая крыши вынуждают использовать мансардные окна, требующие исключительно тщательной герметизации соединений с кровлей. Мало того: мансардные окна приходится закрывать в дождливую погоду, поскольку в открытом положении они оставляют часть проема открытой для воды.

Датская и голландская крыши лишены этого недостатка и позволяют смонтировать в чердачном помещении обычные вертикальные окна. Да и расход материала будет меньше — более короткие стропила, стеновые материалы вместо кровельных и т.п.

Плюсы и минусы

Датская полувальмовая крыша с чердачным помещением.

Разметка пространства кровли

В начале оформления каркаса обязательным процессом служит применение предварительной разметки на основании сделанных расчетов:

  1. В тех местах, где будут располагаться элементы от конструкции, стоит сделать отметку или маячок.
  2. В ходе проведения замеров используется специально созданная рейка.
Разметка пространства кровли

Монтаж

  1. Подготовить имеющийся в наличии пиломатериал, распилив на отдельные фрагменты, обработанные средством, и с допустимой влажностью брусьев в районе 15-18%.
  2. Далее происходит укладочный этап опорного пояса из мауэрлата. Под ним следует проложить слой из рубероида. Это обеспечит хорошую гидроизоляцию. По краям созданную форму из брусьев соединяют скобами. На крайнюю нижнюю опору делается отметка для последующего крепления стропил.
  3. Второй шаг позволяет осуществить укладку балок перекрытия, которые находятся в особой близости от мауэрлата. Для большей степени надежности между стенами, располагающиеся противоположно делают затяжки.
  4. Коньковый прогон закрепляется на опорах вертикального типа, расположенных на балках, присутствующих в центре макета. Стойки ставят в вертикальном положении и для их скрепления используют раскосы.
  5. Устанавливаются боковые стропилины. Основным моментом считается место, где происходит соединение с деревянным брусом. Здесь осуществляется функция запила на 1/3 от толщины досок.
  6. Потом должным образом устанавливается центральное стропило, крепящееся к концу конька, опираясь на мауэрлат. В данном случае нужно соблюдать шаг, который измеряется между стропилами. Если он не соответствует данным, на него будет идти большая нагрузка, что в конце концов может привести к обвалам в кровле.
  7. Впоследствии формируются диагональные стропила.
  8. Завершают монтаж угловые стропила. Они сооружены таким образом, что один конец находит опору на диагональных подпорах, а другой соединен с мауэрлатом.

Стропильная система

Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.

Стропильная система мансардной вальмовой крыши

Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.

Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.

Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:

  1. Мауэрлат.
  2. Коньковые и боковые прогоны.
  3. Опорные балки.
  4. Наслонные и висячие стропила.
  5. Подкосы.
  6. Опорные стойки.
  7. Диагональные стропила.

Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.

Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.

Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.

Основные расчеты

Схема вальмовой крыши составляется с учетом угла наклона стропильной системы, кроме того, важную роль играет выбранный утеплитель. В России чаще всего применяется теплоизоляция минеральной ватой: она укладывается рулонами и не требует подгонки. Чтобы рассчитать нужное количество материала, следует узнать стандартные размеры плит и площадь самой кровли. Часто кровельные материалы образуют меньшую площадь, чем крыша. Это сказывается на расходе материалов. Чтобы вычислить площадь кровли, нужно учесть суммарную площадь двух вальмовых треугольников, а также двух боковых плоскостей в виде трапеции.

Беседка с четырехскатной крышей

Беседка с вальмовой кровлей станет эталоном дизайнерского решения, а при условии грамотного расчёта и обустройства будет отличаться надёжностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехскатную крышу будет несложно собственноручно. Такая конструкция подходит для беседки в виде прямоугольника или квадрата. Первый вариант представляет собой сборку вальмовой конструкции с двумя треугольными и таким же количеством трапециевидных скатов. Второй вариант — это шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4 равнобедренных треугольных скатов.

Беседка с четырехскатной крышей

Вальмовая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций

Четырехскатная кровля является прекрасным выбором при строительстве беседки, поскольку она допускает применение любых кровельных покрытий, а удобная конструкция обеспечивает свободный угол обзора, её легко можно обустроить, например, в китайском стиле, добавив свесам длины и несколько изогнутых диагональных стропил.

Беседка с четырехскатной крышей

На подготовительном этапе работы делается чертёж будущей крыши с учётом основных факторов:

  • веса всех стропил и их дополнительных элементов;
  • массы кровельного покрытия и гидроизоляции;
  • уровня климатических нагрузок, слоя снежных масс;
  • веса строителей, обслуживающих крышу;
  • нагрузки от оборудования, которое планируется установить на стропильной системе.
Беседка с четырехскатной крышей

От того, каким будет наклон скатов и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности установки, например, шаг расположения реек обрешётки и стропильной системы. И всё это сказывается на общем весе постройки.

Продлить срок службы деревянной беседки можно, предварительно обработав все её элементы специальными антисептическими пропитками, а также огнезащитным средством. Наносятся все эти составы достаточно просто обычной кистью или валиком.

Беседка с четырехскатной крышей

Опорой для четырехскатной крыши беседки могут быть деревянные, кирпичные стены либо стойки опорного каркаса. Если в работе используется кирпич, то конструкция получится капитальной и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Строительство вальмовой крыши на такой беседке в целом сходно с установкой кровли на жилом доме или другом крупногабаритном строении.

Небольшие вальмовые крыши можно собирать на опорах из столбов, которые предварительно следует хорошо закрепить

Беседка с четырехскатной крышей

Если же беседка устанавливается на деревянные столбы, то следует предварительно проверить прочность закрепления её опор, они должны стоять строго вертикально, а для жёсткости и устойчивости каркаса снизу их перевязывают перемычками. Сверху тоже монтируются перемычки, которые будут являться обвязкой под скатную конструкцию. Из-за высокой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому рекомендуется заранее скрепить их на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки проложить деревянные или стальные накладки.

Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки

Беседка с четырехскатной крышей
  1. Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.

    Строительство крыши начинается с установки конькового бруса на вертикальных стойках

  2. Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.
  3. Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.

    Диагональные и промежуточные стропила соединяют коньковый брус с мауэрлатом и образуют каркас для установки обрешётки

  4. Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.
  5. На слой гидроизоляции монтируют обрешётку, а при необходимости оборудования дополнительной вентиляции устанавливают и контробрешётку.

    Контробрешётка устанавливается для того, чтобы обеспечить вентиляцию подкровельного пространства

  6. На завершающем этапе работы крепят кровельный материал.

    Установка кровельного покрытия завершает процесс постройки беседки

Шатровую крышу собирают так же, как и обычную вальмовую, исключая монтаж конькового бруса. При этом производится связка диагональных стропил в коньковый узел.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

  • минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;
  • большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
  • возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
  • эстетическая привлекательность.

Минусы:

  • сложность расчета и монтажа;
  • более высокая стоимость реализации проекта;
  • уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
  • невозможность устройства мансарды;
  • естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

  • минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;

Выбор материала для стропильной системы

До того как начнется сборка конструкции, требуется обратить внимания на качество используемого сырья, которое будет применяться для изготовления основных несущих элементов, ведь на них будет сосредоточена вся весовая нагрузка. В жилых домах предпочтительней использовать древесину первого сорта, в сараях, времянках и прочих хозяйственных постройках подойдет второй и третий сорт.

Заготовки с дефектами (сучками, трещинами) лучше отложить для запаса или вообще не использовать.

По ГОСТу допускается наличие 3 здоровых сучков на один погонный метр. Наличие небольших поверхностных трещин допустимо, если их количество невелико.

Деревянные несущие элементы должны быть толщиной минимум 5 см, максимальная длина 6.5 м. Если длины материалов не хватает, их можно соединять специальными пазами или с помощью накладок.

Читайте также:  Дезинфекция вентиляции и оборудование для чистки воздуховодов