Вальмовая крыша на стропилах — рассматриваем детально

Опытные мастера и проектировщики кровельных каркасов и покрытий могут подтвердить, что из всех существующих конструкций стропильная система полувальмовой крыши считается наиболее совершенной и одновременно сложной в изготовлении. Ее основа была придумана и реализована лет триста назад в условиях очень влажного и снежного климата побережья Балтийского моря, что наложило определенный отпечаток на устройство каркаса полувальмовой крыши.

Простые и сложные виды вальмовых кровель

Самая простая вальмовая крыша – это четырехскатная система, где фронтальные склоны имеют форму трапеций, а торцевые выполнены в виде треугольников. Скаты-треугольники носят названия «вальмы», они берут свое начало у торцевого карниза и простираются до краев конька. В ходе сооружения такой конструкции используют систему наслонных и накосных стропил – приемы позаимствованы из схем, по которым возводят двухскатные и четырехскатные кровли.

Конструкция полувальмовой крыши образуется из двух элементов обычной двухскатки и двух вальм. Карнизы последних, как правило, располагаются намного выше фронтальных. Отличительной особенностью данного типа сооружения является отсутствие острых выступов. Такие крыши получили распространение в регионах с сильными ветрами. Если дом строится в местности, для которой характерны обильные снегопады, то скаты полувальмовой конструкции делают более крутыми. Пологие склоны крыш – оптимальный вариант для менее снежных регионов.

Четырехскатная система — пример самой простой вальмовой крыши

Вальмовая кровля может походить на шатер или пирамиду, в таком случае ее называют шатровой или, соответственно, пирамидальной. Сооружают подобные конструкции крыш на домах, несущие стены которых формируют квадрат или правильный прямоугольник. Все стороны шатровой крыши имеют форму треугольников, верхушки которых сопрягаются в одной точке.

Самая сложная вальмовая конструкция имеет ломаную форму. Состоит такая роскошная крыша из разных по размеру и форме скатов, при этом каждый из них имеет излом. Простым примером ломаной кровли выступает двухскатка, у которой фронтальные стороны имеют в верхней части излом. Такой подход позволяет значительно увеличить чердачное пространство, в котором обычно обустраивают мансарду.

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие, сложные в устройстве, но они более популярные. Выглядят они привлекательнее чем другие типы кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дома с четырехскатной крышей выглядят привлекательней чем с любой другой.

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Виды четырехскатных крыш

Особенности вальмовой крыши

Если проект кровли предполагает наличие двух больших трапециевидных скатов и двух коротких — это стропильная система вальмовой крыши, чертеж поможет лучше понять все нюансы.

Стропильная конструкция такого типа включает в себя несколько видов стропил: центральные, диагональные и угловые. Обязательно стоит учитывать климатические особенности до того, как начнет возводиться стропильная система вальмовой крыши. Схема должна учитывать силу ветров, атмосферное давление и материал для укрытия кровли. От этих факторов зависит высота и углы скатов крыши. Для максимальной точности вычислений можно использовать специальную программу или обратиться к специалисту.

Описание диагональных стропил

Учитывая расположение диагональных стропилин, можно определить, что их длина будет больше, чем аналогичный параметр рядовых стропилин. К тому же, являясь опорой для нарожников, они принимают на себя довольно большую нагрузку. Все это приводит к выводу, что  диагональные стропильные ноги должны стать усиленными. Чаще всего для этого используют доски, предназначенные для рядовых стропилин, но спаренные между собой.

Читайте также:  Как правильно сделать вытяжку в частном доме своими руками

Спаренные накосы позволяют решить одновременно три задачи:

Описание диагональных стропил
  • Увеличение нагрузки без риска деформации стропильной системы.
  • Получение цельного диагонального элемента  (наращивание стропилин приводит к ослаблению отдельных участков).
  • Снижение расходов на монтаж стропильной системы (две доски будут стоить гораздо дешевле, чем цельный брус).

Значительная длина диагональных стропилин требует установки дополнительных опор, количество которых определяется длиной диагонали.

Конструкция вальмовой крыши

Вне зависимости от разновидности кровли, все виды имеют одинаковые элементы стропильной системы вальмовой крыши:

Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крышиконьковая опорная балка или коньковый брус – используется для классической вальмовой крыши, выполняет функцию несущего элемента, к которому крепятся диагональные стропила;

Схема расположения диагонального (бокового) стропила вальмовой крышидиагональное стропило (боковое, ребро, накосное или угловое стропило) – более длинная стропильная нога, которая присоединяется к торцу конькового бруса под острым углом, формируя одну из сторон треугольника;

Схема расположения центрального стропила вальмовой крышицентральное стропило – доски, одинаковой длины, которые примыкают к коньковой балке и формируют края трапециевидного ската крыши. Между ними располагаются промежуточные стропила;

Схема расположения промежуточного стропила вальмовой крышипромежуточное или рядовое стропило – формирует плоскость трапециевидного ската, расстояние между ними определяет прогон стропильной системы;

Схема расположения нарожника вальмовой крышинарожник или короткое стропило – конструктивный элемент, который крепится на диагональное стропило, формируют треугольный свес и угловые части трапеций.

Угол наклона крыши площадь вальмовой кровли

Утверждение угла наклона скатов – это оптимальное решение между надежностью крыши от ветров и снега и полезной площади мансарды. Как рассчитать полезную площадь вальмовой крыши, обозначено на картинке.

Расчет угла наклона скатов крыши Источник

Угол наклона зависит от местности, в которой строится дом и климатических условий региона. Принцип прост: холоднее погода – выше угол наклона. Так снег естественным образом будет скатываться с кровли. В теплых не ветряных районах лучше делать малый угол.

Угол наклона крыши площадь вальмовой кровли

Еще одним фактором выбора угла наклона является материал вальмовой кровли. Рекомендуемые значения:

  1. Ондулин – не менее 5°.
  2. Мягкая черепица – от 15°.
  3. Шифер – 16°-65°.
  4. Металлочерепица – от 13°. Наибольший угол не установлен.
  5. Металлическая фальцевая крыша – более 25°.
  6. Керамическая черепица – 35°-65°.

Создание большого угла делает возможным построение кровли из профнастила. При этом следует брать во внимание и высоту самого профиля. Угол создают в пределах 20° – 45°.

Как сделать полувальмовую крышу своими руками

Основная сложность в выполнении подобного рода работ заключается в том, что даже самые точные расчеты длин и размеров деталей стропильных систем редко когда совпадают с тем, что требуется на строительной площадке. Все равно по месту приходится подгонять своими руками все детали стропильной системы.

Совет! При расчете заготовок для сборки и установки полувальмовой крыши размеры всех деталей принимают с положительным допуском в 5%.

Более менее точных размеров достигают на специализированных линиях промышленного изготовления стропильных каркасов. В этом случае все детали каркаса полувальмовой крыши получаются практически точно по чертежу, и несущую систему можно собрать, как конструктор.

Как сделать полувальмовую крышу своими руками

Начало установки стропильной системы

Монтаж полувальмового каркаса начинают с конькового прогона. В центре потолочного перекрытия, точно по осевой линии крыши, устанавливают две вертикальные стойки, на которых крепится брус конька. Чтобы рама не деформировалась и не отклонилась от начального положения, систему фиксируют временными подкосами и распорками.

Следующим этапом на собранную коньковую раму устанавливают две пары стропильных балок, по две штуки с каждого конца горизонтальной поперечины конька. Основу каркаса крепят и усиливают растяжками и распорками.

Сборка полувальмовых скатов

Для того чтобы сформировать плоскость полувальмы, необходимо установить опорную поперечину или ригель. Его крепят к вертикальной стойке, удерживающей коньковую балку, и временно сшивают с рядовыми стропилами. Следующим этапом вырезают и устанавливают вальмовые стропила. Это наиболее сложный этап сборки стропильной системы полувальмовой крыши, так как нужно постараться максимально точно разметить и запилить опорные плоскости балок. После выравнивания плоскости можно капитально крепить ригель.

Как сделать полувальмовую крышу своими руками

Остальные стропила полувальмового ската вырезаются и ставятся по результатам промера размеров под каждую балку. Последним этапом укладывают рядовые стропила, нашивают обрешетку, настилают пароизоляцию и кровельное покрытие.

Основные характеристики вальмовых крыш

Отличительная особенность вальмовой крыши от других видов – четыре ската, идущие от конька к карнизу, что, собственно и обеспечивает надёжность всей конструкции. Тем не менее, при строительстве часто используются различные вариации вальмового типа крыш.

Читайте также:  12 лучших фильтров для очистки воды

Разновидности вальмовых крыш

  • Вальмовая крыша. Конструкция этой четырёхскатной крыши состоит из двух противоположных пар скатов трапециевидной и треугольной формы. Два ската в форме трапеции устраиваются с уклоном от основания к коньку. Два боковых, треугольных ската, которые устраиваются по направлению от конька к карнизу. Эти торцевые скаты и называются вальмами.
  • Полувальмовая крыша отличается от вальмовой конструкции тем, что треугольные боковые скаты крепятся не к самому карнизу, а образуют ломаную линию со встречной частью фронтона, идущего в направлении от бокового карниза вверх, к вальме. Полувальмовые крыши получили название голландские и датские, так как такие разновидности, в большей степени, распространены именно в этих местностях. Устройство полувальмовой крыши намного сложнее, чем вальмовой.
  • Шатровая крыша – разновидность вальмовой конструкции, по строению напоминающая египетскую пирамиду, с четырьмя равнобедренными треугольниками, расположенными в направлении от центра крыши к карнизам. Устройство шатровых крыш наиболее приемлемо в тех случаях, когда стены дома имеют форму квадрата. Для прямоугольных форм дома устройство шатровой крыши требует более тщательных расчётов.
  • «Ломаная» крыша. Воплощение самых смелых архитектурных решений – соединение нескольких вальмовых конструкций в общую композицию обозначило появление нового вида вальмовых крыш. Это – самое сложное сооружение из всех видов крыш, и, пожалуй, без помощи профессиональных архитекторов точно рассчитать конструкцию вальм и места их соединений будет сложно. Обычно такой тип выбирают для устройства мансарды.
  • Угловая крыша. Если дом состоит из двух или даже трёх примыкающих друг к другу блоков, то при устройстве крыши необходима Г-образная или Т-образная конструкция.

Преимущества и недостатки вальмовых крыш

Прежде чем перейти к вопросу об устройстве стропильной системы для вальмовых крыш, следует остановиться на вопросе о преимуществах и неудобных моментах данной конструкции.

Собственно, суммируя вышесказанное, можно с уверенностью заметить, что недостатков в устройстве вальмовой крыши не так много:

  1. Сложность устройства – первый и основной недостаток. Он связан с высокой себестоимостью работ, включая услуги по расчётам привлечённых специалистов.
  2. Второй недостаток связан с тем, что при такой конструкции крыши уменьшается площадь для устройства чердака или мансарды за счёт угла скатов. Но этот недостаток важен только в том случае, если устройство просторных помещений на чердаке или мансарде крайне необходимо.

Зато явных преимуществ в устройстве вальмовой крыше намного больше, чем недостатков:

  1. Первое преимущество нейтрализует один из недостатков, касающийся высоких затрат: крыша – едва ли не самая значимая часть дома. Каркас вряд ли кто-нибудь захочет перестраивать без веских причин. Следовательно, потратиться придётся на проект и стропильную систему один раз и навсегда.
  2. Вальмовая крыша – это презентабельность и красота. Вкладывая немалые средства в возведение лучшего фундамента и стен, и, при этом экономить на устройстве крыши – не рентабельно. Крыша может быть мансардной, можно спроектировать в ней эркер.

И наконец, главные, технические преимущества:

  • Наружные элементы вальмовой крыши не имеют вертикальных линий, и, благодаря наклонным угловым рёбрам существенно снижаются ветровые нагрузки;
  • За счёт угловых рёбер увеличивается жёсткость стропильной системы;
  • Вальмовая конструкция увеличивает площадь крыши, что, в свою очередь, положительно влияет на распределение солнечного света и теплообмен;
  • Свесы вальмовой крыши защищают стены дома от намокания.

Расчет покрытия кровли

Чтобы расчеты кровельного материала были как можно точнее, их обычно проводят после установки стропильной системы.

Только после завершения сбора конструкции можно определяться с более подходящим материалом для покрытия кровли.

Выбирают материал, взяв во внимания погодные условия на местности, количество осадков и располагающих для строительства финансов.

Кроме этого, количество материала всегда больше, чем площадь крыши.

Помимо того, что уложенные материалы для тепло-, паро- и гидроизоляции влияют на это значение, прибавку дает и способ укладки материала, который проводят зачастую внахлест.

Дополнительно на количество кровельного материала влияет наличие добавочных элементов.

Во всех расчетах вам поможет калькулятор вальмовой крыши — онлайн.

Последний нюанс, который стоит учитывать – это количество потерь материала. Учитывая устройство вальмовой разновидности конструкции, которая представлена трапециевидными и треугольными скатами, необходим раскрой материала.

В таком процессе теряется около 30 %. Оптимальным решением, позволяющим избежать столь больших потерь, является использование черепицы битумного типа или штучного материала для кровли.

Стандартный принцип расчета количества кровельного материала:

  • Рассчитывается площадь общего покрытия крыши;
  • Делится на площадь одного листа материала;
  • При этом учитывается не полная площадь материала для кровли, а на полезную его часть, т.е. на ту, которая покрывает поверхность. Для этого вычитают из общей площади материала расстояние, которое уходит на стыковку и нахлесты. Обычно такое значение равно 15 см.
Читайте также:  Вентиляция подвала – нормы и правила обустройства системы

Для более ясного представления о расчетах, можно рассмотреть два примера с использованием различного типа кровельного материала: шифер и металлочерепица.

Для шифера пример расчета следующий:

  1. Обычно используют для покрытия семь листов волнового шифера, полезная площадь которых равна 1,335 м 2 .
  2. Если применяются 8 листов такого материала, то значение полезной площади равно 1,56 м 2 .
  3. Далее, значение общей площади крыши делят на значение полезной площади материала. Если площадь крыши, например, 26,7 м 2 то количество листов шифера, необходимого для оборудования кровли, равно 20 штук.

Пример расчета для металлочерепицы:

  1. Выбирая подобный материал для покрытия, стоит знать, что чем меньше размер материала, тем больший размер стыков необходимо применять.
  2. Изначально значение общей площади умножают на поправочный коэффициент, равный 1,1.
  3. После этого получившееся значение площади делят на полезную площадь черепицы, в зависимости от ее размера и, соответственно размера нахлествов.

Если конструкция покрытия крыши комбинированная и сложная, то значение перерасхода может достигать 60%.

Калькулятор расчета крыши

Технология возведения

Материалы для устройства кровли

Как я отметил выше, вальмовая крыша вполне может быть построена самостоятельно. Но чтобы каркас ее был надежным, необходимо подобрать материалы с достаточной несущей способностью.

Для предварительного проектирования можно использовать готовые чертежи с проставленными размерами

Как правило, параметры стропил рассчитываются, исходя их таких параметров как площадь основания кровли, высота конька и угол наклона. Но для уменьшения трудозатрат можно воспользоваться и готовыми цифрами, приведёнными в таблице:

Иллюстрация Элемент/материал для изготовления
Мауэрлат.

Брус сосновый от 100х150 мм.

Стропила накосные.

Доска сосновая 50х150 или 5х200 мм.

Стропила промежуточные и нарожники.

Доска сосновая 50х150 мм.

Стойки, подкосы, затяжки и другие детали.

Брус 50х100 или доска 50х150 мм.

Обрешетка.

  • брус 40х40 или 50х50 мм;
  • доска толщиной от 30 мм;
  • фанера или ориентированно-стружечная плита (ОСБ) от 20 мм.
Металлические накладки для усиления соединений.
Крепеж.
  • шпильки 10-15 мм для мауэрлата;
  • саморезы;
  • скобы;
  • гвозди.
Пропитка для древесины.
Кровельная гидроизоляционная мембрана.
Теплоизоляционный материал.
Кровельный материал:
  • металлочерепица;
  • битумная черепица;
  • профнастил и т. д.

Поскольку стропильная система вальмовой крыши — это основа всей конструкции, то и материалы для нее нужно отбирать очень придирчиво. Древесина для стропил, конька и других элементов должны быть сухой, ровной, без повреждений и червоточин. Кроме того, после закупки ее нужно досушить, а затем обработать проникающими пропитками, которые предотвратят гниение материала.

Древесину обязательно обрабатываем антисептиком — так каркас кровли прослужит в разы дольше

Что касается утепления, то оно весьма желательно — большая площадь скатов приводит к повышенным теплопотерям. В качестве теплоизоляционного материала я бы рекомендовал использовать маты на основе минеральной (базальтовой) ваты. Да, цена у них достаточно высокая, но малая теплопроводность и хорошая паропроницаемость делают вложение вполне оправданным.

Делаем стропила вальмовой крыши

Крыша своими руками сооружается по стандартной технологии: сначала делается каркас, потом он утепляется и гидроизолируется, а затем поверх гидроизоляции укладывается кровельный материал. Но если все финишные операции выполняются по типовым схемам, то при постройке каркаса есть и свои особенности.

Как сделать стропильную систему — расскажу и покажу в таблице:

Иллюстрация Этап работы
Установка мауэрлата.

На верхнюю часть несущих стен укладываем деревянный брус, пропитанный антисептиком.

Под брус подкладываем слой рубероида или гидроизоляционную мембрану.

Для фиксации используем либо анкеры, либо шпильки с резьбой, которые предварительно вмуровываем в кладку.

Установка конькового прогона.

На вертикальных стойках закрепляем коньковый брус.

Фиксируем конструкцию диагональными стропилами со стороны вальм. Угол наклона стропил должен соответствовать углу ската кровли.

Монтаж накосных стропил.

Выполняем установку диагональных стропильных ног. Для этого нижний край доски крепим к мауэрлату на углу, а верхний — фиксируем на коньковом брусе, используя металлические накладки.

Монтаж промежуточных стропил.

Стропильные ноги выравниваем, выставляем с выбранным шагом и закрепляем на мауэрлате.

Верхние края каждого стропила обрезаем и фиксируем на коньковом прогоне.

Монтаж нарожников.

Короткие стропила также закрепляем на каркасе: нижнюю часть ставим на мауэрлат, верхнюю срезаем по диагонали и подгоняем к плоскости накосного стропила.