Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Двускатная голландская кровля

Голландская двускатная крыша закладывается преимущественно на малоэтажных зданиях и оптимальна при необходимости обустройства под ней мансарды. Из-за сокращения скосов с 4 до 2 и возможности размещения окон на боковых фронтонах при выборе этого варианта потери полезного объема сводятся к минимуму, единственным минусом конструкции считается громоздкость каркаса.

Сооружение базового варианта своими руками пошагово

При самостоятельном ведении работ стропила полувальмовой кровли чаще всего крепятся наслонным способом. В таких случаях последовательно:

• Блочные или кирпичные стены укрепляются армопоясом.
• Выполняется крепление мауэрлата – по периметру несущих боковых стен и под нижней частью треугольных вальм.
• Проводятся работы по установке лежня, вертикальных опорных стоек и закреплению конькового бруса. Коньковый прогон в таких конструкциях располагается строго по центру с равных удалением от всех стен дома.
• К коньку и мауэрлату крепятся рядовые стропила. Рядовые стропильные ноги устанавливаются с равномерным шагом около 60-120 см, при распиле этих элементов учитывается потребность 40-50 см запасе на карнизный свес.
• Выполняется установка диагональных стропил (в верхней точке – с помощью гвоздей, в нижней – металлических уголков). При больших нагрузках эти элементы делают сдвоенными.
• Монтируются укороченные стропила основного ската и нарожники вальмового. По аналогии с рядовыми стропилами их нижняя часть обычно выпиливается под мауэрлат и дополнительно фиксируются длинными гвоздями или уголками.
• Монтируются вспомогательные элементы и крепежи под водосточные желоба.
• Поверх стропильного каркаса набивается обрешетка, настилается рулонная гидроизоляция (с обязательным заходом на хребты) и монтируется кровельное покрытие.

При сравнительно небольшой площади дома и эксплуатации внутреннего пространства в качестве жилого в таких каркасах отсутствуют подкосы и аналогичные узлы укрепления. В остальных случаях и при отсутствии возможности установки центральных вертикальных стоек заложение стропильной системы голландской крыши доверяют профессионалам.

Комбинирование голландской и датской кровли

Помощь специалистов также требуется при усложнении конфигурации крыши, в частности – при комбинировании разных типов каркаса. Среди возможных вариантов особым спросом пользуются:

• Системы с наклонными треугольными вальмами, продолжающиеся трапециевидными скатами (комбинирование датской и голландской крыши).
• То же, с поднятием краев скатов вверх (крыши в восточном стиле).
• Конструкции с ломанными хребтами, зачастую выбираемые при планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого.

Монтаж стропил

1. На первом этапе крепится мауэрлат – опора для стропил, представляющая собой бревна или брусья сечением от 10 до 15 см, уложенные по периметру наружной стены. Его установка подобна устройству мауэрлата в традиционных крышах. В кирпичных домах анкеры для его крепления закладываются уже в кладку. В деревянных домах он крепится на уголки, нагели, проволоку или скобы. Для надежности такая рама по углам связывается скобами или металлическими уголками. Под мауэрлат укладывается гидроизоляция – слой рубероида.

Крепление мауэрлата к кирпичной стене

2. Для устройства стропил на мауэрлат наносится специальная разметка с шагом 60 см. При этом шаг коротких стропил аналогичен расстоянию между боковыми.

3. Для стропил подбираются брусья сечением от 10 до 20 см. Так как накосные стропила принимают на себя самую большую нагрузку, их сечение должно быть наибольшим. При этом идеальное соотношение их ширины к высоте. один к двум (такие балки при высыхании будут менее подвергаться деформации). Коньковые балки могут иметь и меньшее сечение.

4. Стропила крепятся по углам мауэрлата двумя брусками сечением 50×100 мм. Установка начинается с самого короткого стропила .

Расположение стропил в вальмовой крыше

5. Крепление их к мауэрелату может осуществляться с помощью скоб, уголков или гвоздей. К коньку они присоединяются специальными скосами и дополнительно закрепляются металлическими пластинами .

6. У стропил в местах закрепления следует отпилить углы. Для этого лучше воспользоваться шаблоном. В местах присоединения к мауэрлату запил должен быть равен 1/3 толщины доски. Крепление нарожников аналогично боковым стропилам, поэтому их можно резать под одним углом. Резка диагонального бруса выполняется на месте.

7. Вначале устраиваются боковые стропила, а затем монтируется центральное (вальмовое). Оно проходит вдоль всей конструкции от нижней части стропил до торца конька. Так как подобная балка имеет значительную длину, ей требуется поддержка, которую обеспечивает опорная стойка .

Простейшая схема вальмовой крыши

8. Так как стропила, расположенные по углам, подходят сразу к двум центральным, необходимо выполнить разрез с двойным скосом.

9. Последними крепятся диагональные стропила. Все они должны иметь равную длину, а их толщина быть равной коньковому прогону (верхней опоре, объединяющей стропила).

10. Если длины стропильных ног недостаточно для свеса крыши, можно воспользоваться так называемыми «кобылками» – досками, прибитыми к стропилам.

11. Обрешетка для кровли крепится к уже готовой стропильной конструкции.

Совет. Нарожники лучше стыковать не врубкой, а с помощью черепных брусков 50х50 мм, которые крепятся внизу стропила с обеих его сторон. В таком случае сечение становится тавровым, что позволяет существенно усилить жесткость и несущую способность системы.

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала. Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа. Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

для шифера — 22; мягкой черепицы — 11; металлочерепицы — 14; профнастила — 12;

Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

Подбор сечения стропил и их шага в зависимости от длины, сорта древесины и снеговой нагрузки

Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Возведение конструкции четырехскатной крыши своими руками, чертежи и фото, изложенные в Интернете, помогут в данном вопросе, является трудоемким, но выполнимым процессом, который требует правильных расчетов и определенной последовательности действий.

Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.

Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.

Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.

Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.

Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате

Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:

• монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
• установка центральных стропил;
• монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
• установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
• монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
• установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
• монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.

Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.

Если нет возможности самостоятельно выполнить работы, можно воспользоваться услугами специалистов по выполнению монтажа стропильной системы, цена которого зависит от сложности конструкции, общей площади кровли, вида кровельного покрытия, высоты здания, конфигурации кровли и места расположения объекта. Цена за м2 монтажа стропильной системы стартует от 400 руб.

Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов

Монтаж кровельного пирога

Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:

• пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
• теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
• гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
• обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.

Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов

Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.

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.

На фото — каркас вальмовой конструкции, готовый к установке обрешетки

Готовая стропильная система вальмовой кровли служит основой для дальнейших работ — монтажа обрешетки, утепления, гидроизоляции и т. д.

Что такое вальмовая крыша

Кровли из четырёх скатов, два из которых, расположенные напротив друг друга, имеют форму трапеции, а два остальных — треугольника, называются вальмовыми. Вальма — это треугольный скат.

Вальмовая крыша состоит из четырёх и более скатов в форме обычного или усечённого треугольника

Крыши такой конструкции получили довольно широкое распространение в современном загородном строительстве. Кроме удобства и функциональности, они просто красивы. Воспользовавшись таким архитектурным решением даже в самом простом варианте, можно сделать своё жилище изысканным.

Плюсы и минусы вальмовой крыши

Как у всякой строительной конструкции, у вальмовых кровель имеются свои положительные и отрицательные качества.

К положительным сторонам вальмовых кровель относят:

1. Способность переносить значительные ветровые нагрузки за счёт увеличенного угла между скатами.
2. Высокую прочность, позволяющую выдерживать значительные снеговые нагрузки.
3. Возможность устраивать широкие карнизные свесы по всем сторонам здания. Они эффективно защищают стены и фундамент здания от осадков.
4. Красоту и изящество. Вальмовые крыши визуально скрадывают высоту здания с мансардным помещением.

Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:

1. Высокая сложность конструкции стропильной системы. Это затрудняет расчёты и приводит к удорожанию работ по их изготовлению.
2. Уменьшение размеров подкровельного пространства за счёт большого угла между скатами. Из-за этого мансардное помещение в таких домах получается маленьким.
3. Возможность проникновения влаги через мансардные окна. Этого можно избежать, если укрыть их на время непогоды плёнкой, но такой приём крайне неудобен.

Главным отрицательным фактором вальмовой кровли считается высокая сложность стропильной системы, доступная только опытным мастерам. Этим же объясняется и высокая стоимость изготовления четырёхскатных крыш.

Особенности конструкции

Опорами для стропил вальмовой крыши являются мауэрлат и коньковая балка. Кровельный скелет состоит из следующих деталей:

1. Опорное основание (мауэрлат). Его изготавливают из бруса 100х150 или 150х150 мм в зависимости от конструкции здания. Укрепление рамы мауэрлата в горизонтальной плоскости производится установкой четырёх укосин, придающих конструкции необходимую жёсткость.

2. Стойки. Они устанавливаются на центральной оси перекрытия вдоль его длинной стороны и укрепляются временными подпорками. Затем на них крепится коньковый брус. Высота стоек зависит от выбранного угла наклона скатов. Чем меньше угол между стропильными ногами, тем выше стойки.

3. Коньковый брус. Это верхняя горизонтальная перекладина, лежащая на стойках и служащая опорой для всех стропил.

4. Основные стропила. Они опираются на мауэрлат и коньковый брус и закрепляются на этих деталях с применением специальных пластин из оцинкованной стали.

5. Диагональные или накосные стропила. Идут от концов конькового бруса к углам здания. После установки всех диагональных стропил можно демонтировать временные крепления стоек.

6. Нарожники. Закрепляются нижним концом к мауэрлату, а верхним — к накосному стропилу. Применяются для продолжения плоскости основных скатов. Расстояние между ними такое же, как между стропилами.
7. Шпренгели. Идут от укосин мауэрлата к диагональным стропилам и обеспечивают усиление несущей способности кровли.
8. Подкосы. Нужны для того, чтобы усилить сопротивляемость кровли ветровым нагрузкам. По теории их рекомендуется устанавливать с той стороны здания, где находится «роза ветров». Но на практике подкосы ставят со всех сторон.

9. Обрешётка. Выполняется по внутренней поверхности стропильных ног и формирует основание под кровельный пирог.

Описанное устройство стропильной системы применяется при прямоугольной форме каркаса здания. Если же дом квадратный, стропильная система строится таким же образом, но установка конькового прогона не производится, поскольку все скаты сходятся в одной точке. Такая крыша называется шатровой.

Конёк и определение рациональных углов наклона скатов

Для расчётов разных форм кровли используется такая величина как размер конька. Под этим названием понимается верхнее, горизонтально расположенное ребро конструкции, которое образовалось при пересечении двух скатов кровли (наклонных плоскостей).

Конёк есть на всех видах крыш, кроме шатровых и купольных.

Если конструкция простая двухскатная, то он один, если же сложная – то коньков образуется от двух и более. На коньковые прогоны при возведении кровли опираются стропильные ноги, а исходя из того, какой кровельный материал выбран для окончательного покрытия, выбирается и основа конька.

Знать, как рассчитать высоту крыши правильно, нужно и для сооружения надежной и прочной конструкции, а также для того, чтобы спрогнозировать предварительные затраты на строительство, и запланировать бюджет. В вычислениях рационального угла наклона учитывают материал, из которого решено выложить кровлю: одни кровельные покрытия могут быть уложены под углом до 90 градусов, а другие – только от 15 до 60 градусов.

Подбирая, с каким наклоном плоскостей выбрать крышу для своего дома, необходимо принимать в учет функциональность, общий внешний вид полученного в итоге сооружения (ведь вы захотите получить эстетичное строение) и климатические условия. Как показывает практика, для европейских стран идеальным решением можно назвать угол в 35-40 градусов.

Устройство стропильной системы

Основой четырехскатной крыши является стропильная система с усиливающими элементами. Однако не менее важны и другие детали конструкции, которые обеспечивают необходимую прочность и надежность.

Опорная балка

Для обеспечения надежного соединения стропил с несущими стенами и равномерного распределения нагрузок монтируется мауэрлат. Это брус или балка, закрепленная на верхней части стен по всему периметру дома.

Обычно применяется деревянный брус размером 10х10, 10х15 или 15х15 см. Он должен располагаться строго горизонтально и формировать непрерывную опорную раму.

Накосные ноги

В месте соединения длинных и коротки скатов четырехскатной кровли, с двух сторон дома, устанавливаются наклонные стропильные пары – накосные ноги. Длина стропил в них превышает длину других стропил, формирующих скаты.

Кроме того нагрузка на данный элемент возникает повышенная. С учетом этого, для изготовления ног, как правило, используются спаренные доски. Общий их размер достигает 10х15 или 10х20 см.

Коньковый брус

В вальмовых крышах стропильные ноги в верхней части соединяются брусом, получившим название коньковый прогон или конек. Он обеспечивает жесткость всей стропильной системы и служит верхним упором для стоек.

В шатровой конструкции такого элемента нет. Для конька чаще всего применяется брус 10х10 см.

Схема обустройства несущей конструкции

Основу несущей конструкции крыши составляют стропила, которые, по сути, формируют ее силовой каркас. В вальмовых крышах, помимо накосных ног, используется два вида стропил – основные стропильные ноги (пары) и нарожные (укороченные) стропила.

Нарожные стропила соединяют накосные ноги с мауэрлатом. Выбор сечения стропил приведен выше.

Укрепляющие элементы

Стропильная система должна быть прочной и жесткой конструкций. Для укрепления стропил применяются такие элементы:

1. Стойки – вертикальные брусья, подпирающие стропильную систему и удерживающие ее на нужной высоте.
2. Шпренгели – наклонные элементы, подпирающие стропила короткого ската.
3. Лежень – брус, служащий опорой для стоек. Он укладывается на внутренние стены или перекрытие.
4. Ригель и затяжка – горизонтальные брусья, скрепляющие стропильные пары в верхней и нижней части, соответственно.
5. Подкосы – наклонные подпорки, упрочняющие стойки. Они служат для увеличения прочности всей конструкции.
6. Кобылки – доски, формирующие свес.

Необходимость дополнительных упрочняющих элементов определяет размер перекрываемого пролета и длина стропил.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные кровли превосходят по сложности возведения обычные двускатные модели. Это объясняется сложностью точной стыковки всех четырех скатов под требуемым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника. При формировании стропильной системы и возникают основные трудности устройства вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен находиться в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество атмосферных осадков, материал кровельного покрытия, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардное помещение. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схемой вальмовой крыши должны быть предусмотрены форма сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса. Помимо этого, в чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражается длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, методы усиления конструкции и специфика крепления элементов.

Схематическая конструкция вальмовой крыши

Учитывая, что накосные стропильные ноги имеют большую длину и являются опорными для нарожников, они нуждаются в усилении. Для этого применяют шпренгель, балку которого врезают в мауэрлат, а стойкой подпирают накосную ногу. Для усиления стропильной системы практикуют использование ветровой балки. Ее фиксируют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае когда стропила имеют длину более 4,5 м для их усиления используют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил брус меньшего сечения. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не дают стропилам разъехаться. Если затяжки крепятся ближе к коньковому ригелю, они могут служить в качестве основания под обшивку потолка мансардного этажа.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность использования наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах выясняется, что параметры бруса не соответствуют требуемой нагрузке, возможно применение клееных или наборных стропильных балок. Эти модифицированные элементы значительно массивней и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой кровлей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то используют висячие стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. Ввиду того что стропильные ноги создают распирающие усилие на стены, применяют деревянную затяжку, которая соединяет между собой стропила. Обычно ее устанавливают внизу у основания стропильных ног.

Когда строение имеет промежуточную несущую стену или средние опорные столбы, используют схему наслонных стропил. В этом варианте стропила одним концом опираются на наружные стены, а для средней части ног опорой являются колонны или внутренняя несущая стена. При такой конструкции стропильные элементы работают на изгиб, подобно балке.

По сравнению с крышей, где используют висячие стропила, конструкция с наслонными стропильными ногами является более легкой. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что уменьшает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это происходит когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет. Для устройства крыши над таким строением используют оба варианта стропил.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

Схему стропил вальмовой крыши с выносом применяют, когда необходимо произвести увеличение карниза. В этом случае стропильные ноги будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия такой элемент как мауэрлат можно полностью исключить из конструкционной схемы. Вместо него предлагается применение деревянных выравнивающих прокладок.

Классификация видов

Отсутствие фронтонов делает конструкцию крыши устойчивой к ветрам и деформации. Но стропильная система отличается сложностью устройства. Существуют разновидности вальмовых крыш. Между собой они отличаются формой, количеством вальм, устройством стропильной конструкции.

Классическая

Четырехскатная кровля с двумя треугольными скатами друг напротив друга на месте фронтонов, и двумя скатами в форме равнобокой трапеции. В зависимости от высоты крыши, угла скатов можно оборудовать полезное пространство под кровлей, расширить жилую площадь. Для естественного освещения установить мансардные окна.

Так классическая вальмовая крыша выглядит на фото:

Ребра в стропильной конструкции, расположены диагонально, опор на балку конька.

Полувальмовая

Полувальмовые крыши имеют укороченные вальмы. Представляют собой нечто среднее между двухскатной и четырехскатной крышей. Характерный треугольник, называемый вальмой, укорочен и расположен под углом к фронтонным стенам. Половинчатая вальма располагается сверху фронтона или снизу от него.

Голландская

Под укороченным треугольным скатом удобно разместить балкон или террасу.

Сделав три стороны крыши с выступом от стены, можно обеспечить надежное укрытие открытой площадки от осадков, ветра со всех сторон. Кровля устойчива к сильным порывам ветра.

В стропильной конструкции основания укладывают не на обвязку или мауэрлат, а на верхнюю балку фронтона.

Фото стропильной конструкции голландской крыши:

Датская

Треугольный скат разделен на две части. Нижняя часть покрывается кровлей, верхняя под установку окна, глухой фронтон.

Вальму стандартно опирают на мауэрлат. В верхней части до конька сооружают фронтон.

Шатровая

Напоминает пирамиду. Одна вершина соединяет четыре ската по форме равных друг другу треугольников. Вид сверху — квадратный конверт. Распространенное количество скатов от 3 до 8.

Такая система отлично подходит для укрытия домов квадратной формы, где все стены равны друг другу. Часто используются при строительстве беседок. 

Основное характерное отличие — отсутствие конька. Коньковая линия преобразована в одну точку — пик крыши. Стропильные ноги стыкуются на пике, поддерживаемом опорным столбом. Он должен быть основательно крепким, основная нагрузка попадает ему. Используют наслонный, висячий тип стропильных ног.

При угле наклона ската более 40 градусов рекомендуется монтировать висячие стропила.

Ломаная мансардная

Вальмовая крыша с мансардой — наиболее сложная технология строительства, основательный конструктив стропильной системы. Все скаты разной площади, под разным углом.

Так выглядит ломаная крыша:

В конструкции стропила двух видов: наслонные, висячие. Верхняя, более пологая часть крыши берет начало от конька, заканчивается на перегибе с использованием висячих стропил. Они опираются на стойки или продольный прогон, затяжку. В нижней части устанавливают наслонные стропила.

У висячих стропил отсутствует опоры внутри. Они опираются на внешние опоры. У наслонных внутренняя опора есть.

Многощипцовая с двухскатной системой

Вид скатной кровли с конструкцией из нескольких щипцов. Щипцы представляют собой двухскатные стропильные системы с коньком. Под свесом каждого двускатного элемента располагается фронтон.

Стропильная конструкция многощипцовой имеет вид множества двухскатных элементов треугольной формы. Вид напоминает комбинация шатровой и двухскатной крыши. Стропила опираются на коньки. 

Как вычислить высоту конька?

Высоту конька вычисляют по чертежу поперечного сечения кровли. Разрез представляет собой равнобедренный треугольник, где стороны – стропила, а основание — пролёт между несущими стенами.

При расчёте на чертеже в центре основания будет находиться торец центрального ригеля, а на вершине треугольника – торец конькового прогона.

Высота конька будет вычисляться, как высота данного треугольника. Зная наклон, параметр определяют как произведение длины стропильной ноги на синус угла между балкой перекрытия и стропилом.

Алгоритм расчёта высоты конькового прогона можно выразить следующей формулой:

Определить тангенс можно с помощью специальной таблицы Брадиса.

Особенности вальмовой конструкции

Особенности вальмовой конструкции

Рассматриваемая крыша, как уже отмечалось, имеет очень интересную конструкцию. И если большие скаты можно увидеть практически на всех крышах, то короткие скаты делают рассматриваемую систему поистине уникальной.

Конструкция кровельной системы такова, что скаты не перекрывают площадь дома по длине и оставшееся свободное место заполняется двумя короткими вальмами.

Устройство вальмовой крыши

При самостоятельном составлении схемы вальмовой кровельной конструкции вам нужно будет использовать разметочную рейку и таблицы Пифагора.

Расчет материалов для вальмовой крыши