Вальмовая крыша своими руками. Чертежи и инструкции

Среди крыш для частного дома, вальмовые кровли обладают хорошей способностью самоочищаться и противостоять сильным ветровым нагрузкам. Помимо отличных технических характеристик, внешний вид таких конструкций безупречен. Однако стропильная система вальмовой крыши имеет довольно сложное устройство и требует корректного расчета всех составляющих. Наличие грамотного проекта и кропотливость в монтаже станут залогом красивой и добротной конструкции.

Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.

Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.

Основные узлы несущей конструкции:

  • коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
  • узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
  • узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
  • совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.

Вальмовая крыша: как она выглядит

Коротко вальмовую крышу можно охарактеризовать как конструкцию, не имеющую фронтов, в чем и заключается одно из главных ее преимуществ. По своей сути, многоскатная крыша (как минимум их у нее четыре) представляет собой ломаный купол с несколькими коньками. Если говорить конкретно, то в самой простой четырехскатной вальмовой крыше их насчитывается пять – один горизонтальный и четыре наклонных вертикальных конька, образующихся в местах соединения четырех скатов. Это не недостаток, а самое настоящее преимущество, которое делает кровельную конструкцию обтекаемой для всех ветров – как результат, даже при сильном урагане кровельное покрытие не подрывается, и дом остается защищенным.

Естественно, следует предположить, что такая крыша имеет массу конструктивных отличий – они небольшие и практически все выражены в устройстве стропильной системы вальмовой крыши. Изготавливается такая конструкция несколько сложнее, но не настолько, чтобы это нельзя было сделать своими руками – принцип ее сборки довольно простой и понятный, но о нем мы поговорим несколько позже, а пока рассмотрим ее конструктивные особенности.

Базовые узлы кровли

Вальмовая крыша хорошо сморится на зданиях большой площади

Чтобы понять, как сооружаются такие конструкции, нужно разобраться, что такое вальмовая крыша в принципе. К этой разновидности относят четырехскатные кровли, которые возводятся над прямоугольными зданиями. В отличие от двускатных конструкций, на торцах здания сооружаются не вертикальные треугольные фронтоны, а наклонные вальмы.

Внутреннее устройство полувальмовой системы

Встречается и полувальмовая конструкция (она же — датская или голландская). У таких крыш нижняя часть фронтона представлена вертикальной трапецией, а верхняя — наклонной полувальмой.

Схема, на которой показаны основные элементы несущего каркаса

Конфигурация такой крыши обусловлена конструкцией ее стропильной системы:

  1. Накосные стропила (иногда и называют угловыми) нижними концами опираются на углы здания, а верхними крепятся к коньку. Именно они задают весь абрис кровли, формируя скаты по длинным сторонам и вальмы — по коротким.

Так с помощью накосных стропил с каждого из торцов здания формируется диагональная вальма

  1. Промежуточные стропила соединяют верхний край стены (либо уложенный на него мауэрлат) с коньковым брусом. На вальмах обычно ставится по одному промежуточному стропилу, на скатах — по нескольку штук, с шагом от 0,5 до 1 м.
  2. Нарожники — короткие стропильные ноги, которые формируют плоскости скатов и вальм в месте примыкания к накосным стропилам. Нижняя часть ноги в этом случае опирается на мауэрлат, а верхняя — крепится к плоскости стропила.

Схема крепления нарожников к накосным стропилам

  1. Коньковый брус вальмовой кровли получается более коротким, чем в двускатных конструкциях. Они используется для связывания всех стропил в верхней части в единую систему.

Дополнительно всю систему можно усилить стойками и подкосами, благодаря которым вальмовая крыша приобретет дополнительную прочность и жесткость. Кроме того, вертикальные стойки обычно используются в качестве каркаса стен при оборудовании помещений в подкровельном пространстве.

Читайте также:  Самостоятельное строительство фундамента для бани 4×6

Вальмовая кровля позволяет устроить небольшую мансарду: свободного места под скатами будет достаточно

Что такое вальмовая крыша

До преступления к проектным работам по конструкции крыши сначала необходимо знать, детально изучить ее строение.

Вальмовая крыша – один из видов ассортимента четырехскатных крыш. В ее конструкции два продольных ската стандартной конструкции (трапециевидная), торцевые – в виде наклонных треугольников (вальмы). Все скаты соединяются коньком.

Характеристики вальмовой крыши

Во время монтажа крыши основные затруднения возникают с установкой кровельного каркаса (стропил). Это связано с присутствием нескольких типов стропил их назначением:

  • центральные (рядовые);
  • диагональные (накосные);
  • угловые (нарожные).

Во время количественных и прочностных расчетов необходимо учитывать следующие данные:

  1. количество выпадения атмосферных осадков;
  2. «розу» ветров, скорость долговременных и кратковременных ветровых потоков и создаваемую ими нагрузку;
  3. Кровельный материал.

Совет: Для достоверности и точности результатов вычислений воспользуйтесь специализированным программным обеспечением либо услугами архитектора-проектировщика.

Вальмовая кровля имеет много преимуществ перед остальными четырех скатными крышами:

  • Высокая степень сопротивления к нагрузкам от ветровых потоков.
  • Высокая устойчивость карнизов к мощным ветровым потокам.
  • За счет схождения ребер жесткости на пике каркасе (коньковая балка) конструкция не подвергается деформациям.
  • Вальмовая крыша позволяет делать карнизы больших размеров и защищать значительную площадь от атмосферных осадков.
  • Здание гармонично вписывается в любой ландшафтный дизайн за счет эстетически привлекательной кровли.

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовое перекрытие по своей конструкции отличается от традиционных четырехскатных кровель и имеет свои уникальные элементы и особенности:

  1. Два стандартных ската, расположенных вдоль здания. Но они не перекрывают его полностью.
  2. Вальмами закрываются образовавшиеся промежутки между привычными поверхностями крыши.
  3. Схема расположения всех элементов кровли разрабатывается при помощи таблицы Пифагора.

Для расчета и монтажа вальмовой крыши есть определенные правила:

  • Промежуточные стропила воспринимают большие нагрузки, чем угловые и должны выполняться из брусьев сечением не меньше 50х150 мм.
  • Короткие элементы каркаса должны крепиться к угловым ребрам жесткости (стропилам).
  • Для изготовления коньковой и стропильной систем нужно использовать одинаковый материал.
  • При установке центральных стропил их закрепляют по концам коньковой доски.
  • Рядовые ребра жесткости опираются на балку конька и верхнюю обвязку.

Следуя этим не сложным правилам возведение вальмовой кровли не вызовет у вас сложностей и затруднений.

Варианты вальмовых крыш

Вальмовая кровля имеет свои вариации:

  • В форме шатра (пирамидная). Она предназначена только домов квадратной формы. Крыша состоит четырех равносторонних треугольников (вальмы), которые расходятся из пика кровли (вершины пирамиды) под равными углами.
  • Крыша полувальмовая. Торцевые скаты не соединяются в низу с продольными скатами, а обрываются на определенном уровне. Таким образом, они закрывают только некоторую часть фронтонов.
  • Ломаная форма. Скаты выполнены из двух частей соединенных под углом. Сложность возведения стропильного каркаса компенсируется презентабельным внешним видом крыши.

Совет: Разновидность крыши выбирайте исходя из дизайна, формы и конструктивных особенностей строения.

Недостатки

  1. Техническая сложность. Такие крыши могут рассчитывать и строить только высокопрофессиональные специалисты. Без большого практического опыта строительных работ правильно построить вальмовую крышу невозможно.

    Наклонные мансардные окна следует не забывать закрывать во время сильного дождя, иначе на полу будет лужа

  2. Большие потери кровельных материалов. Вальмовая крыша имеет четыре примыкания скатов, в каждом необходимо подрезать кровельные покрытия. Это приводит к увеличению непродуктивных потерь дорогостоящих материалов и, как следствие, к возрастанию сметной стоимости сооружения.
  3. Небольшое чердачное пространство. Малые параметры по высоте и ширине, необходимость монтажа дополнительных опор и раскосов стропильной системы значительно уменьшает размеры чердачного пространства. Вальмовые крыши не используются во время строительства мансардных помещений. А это в настоящее время очень востребованные проекты домов, позволяют при минимальных финансовых потерях существенно увеличивать площадь жилых помещений.
Недостатки
Недостатки

Недостатки
Недостатки

Окно, встроенное в скат крыши, может быть и вертикальным. Такое окно называют «летучая мышь». Встроенное в кровлю из натурального шифера или металлочерепицы, смотрится очень эффектно

Недостатки
Недостатки

Недостатки
Недостатки

Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон

Недостатки
Недостатки

Как видим, преимущества четырехскатной крыши сомнительны, а недостатки весомые.

Недостатки
Недостатки

Практический совет. Профессиональные строители рекомендуют выбирать четырехскатные крыши только в исключительных случаях, когда другие варианты по различным причинам неприемлемы.

Недостатки
Недостатки

Читайте также:  Выбираем проект бани с купелью – всё о банях

Расчет элементов конструкции

Устройство вальмовых крыш начинают с проведения расчетов и создания проекта. К счастью, эту задачу облегчают компьютеры со специальным программным обеспечением, который самостоятельно выполняют вычисления и даже составляют чертеж. Программа вычисляет следующие параметры:

Если угол уклона скатов превышает 60 градусов, то в расчетах значением снеговой нагрузки можно пренебречь, так как вальмовая крыша с такой крутизной скатов не накапливает снег на поверхность, позволяя ему самостоятельно соскальзывать.

Монтируем вальмовую крышу своими руками

Конструкция вальмовой крыши является сложным инженерным сооружением и поэтому монтажные работы должны проводиться грамотно и материалы, используемые в процессе работ, должны быть качественными. Такие неординарные и оригинальные крыши гармонируют с любым видом ландшафта. Не стоит забывать, что дома, имеющие кровли данного типа, являются запоминающимися объектами архитектуры, отличающимися яркостью и самобытностью. Они часто находят применение в необычных строениях, например, обладающих разнообразными башенками. Свой вклад в это дело вносит грамотный подбор кровельного материала для финишного покрытия кровли.

Архитектурное строение, которое впечатляет своей внешней красотой, естественно, должно иметь покрытие, отличающееся своим качеством и колоритностью. Отличным материалом для такой кровли является традиционная керамическая черепица, медная кровля, а также материалы, относящиеся к инновационным. Когда застройщиком выполняется крыша полувальмовая своими руками, то следует принимать во внимание, что ее надежность и привлекательный внешний вид всей постройки будет зависеть от гармоничного соотношения двухскатного и вальмового элементов.

Использование подобного вида кровли характерно для климатических районов, где существуют необходимость в надежной и качественной защите от сильных ветров.

Мансардное окно

В последнее время все больше домовладельцев делают все возможное, чтобы переоборудовать чердачное помещение в функционально действующие и, при этом, стильные комнаты. В таком случае, в крыше вальмового типа устанавливают специальные мансардные окна. Поэтому мастерам, которые собираются монтировать вальмовую крышу, необходимо иметь определенные теоретические знания и практические навыки выполнения работ по устройству сложных кровель.

Грамотное обустройство такой кровли очень важно, поскольку она должна быть:

  • безопасной во время эксплуатации;
  • надежно защищать мансардные помещения от атмосферных воздействий;
  • иметь качественно устроенную гидро-, тепло, и пароизоляцию.

Как уже упоминалось, успех во многом зависит от грамотного подбора древесины, которую используют для устройства стропильных ног вальмовой крыши. В качестве проверенного материала можно воспользоваться древесиной сосны или лиственницы. Дерево, естественно должно быть хорошо просушено и должно пройти обработку антисептическими препаратами. Доверить выбор материала и расчеты по конструкции вальмовой кровли можно только грамотным специалистам, обладающим опытом в данной области.

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.

Читайте также:  Баня из газобетона: достойная альтернатива деревянному строению

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.

Разметка

Разметка конструкции проводится последовательно и зависит от этапов производимых работ:

  1. В первую очередь с торца здания по верхней обвязке размечаются оси.
  2. Вымеряется половина ширины конькового бруса и определяется положение первой детали в стропильной системе.
  3. Рейка для замера прилаживается одним концом к размеченной линии, а другим — вдоль линии стены.
  4. Для расчета длины свеса один конец устанавливают на внешний угол стены, а другой выпускают на свес. Остальные элементы высчитываются с помощью замерной планки с помеченным расстоянием для промежуточных стропил.
  5. На остальных углах производятся такие же действия. Так высчитывается расположение торцовых стропил и конькового бруса.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Как и в предыдущих расчетах, процесс определения высоты конька зависит от выбранного угла ската. Несмотря на то, что вальмовая конструкция крыши позволяет соорудить скаты, имеющие разное значение углов, лучше всего делать конструкцию с одинаковыми углами.

Это позволит нагрузке распределяться равномерно и иметь крыше эстетичный внешний облик.

На более конкретное определение такого параметра влияют:

    Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 помещение чердака использовать под жилое помещение. В данном случае учитывается удобство передвижения по чердаку и возможность обеспечить все коммуникативные конструкции таим образом, чтобы к ним был свободный доступ в случае , выбираемое для кровли, также играет немаловажную роль. Выбирая определенный материал, нужно поинтересоваться минимально дозволенными характеристиками в отношении угла ската.

Относительно высоты конька, то определить ее очень просто, зная значение угла ската. В конструкции необходимо условно выделить прямоугольный треугольник, в котором одна из сторон будет искомой высотой.

Формула: h = b / 2 * tanA.

Угол наклона крыши