Конструкции с висячими стропилами востребованы при возведении крыши с опорой только на наружные стены дома. Данный принцип строительства применим как для двухскатных, так и для вальмовых крыш.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Расчет и строительство вальмовой крыши существенно сложнее возведения односкатных и двухскатных конструкций. Четырехскатная вальмовая крыша имеет два ската в форме трапеции, и два треугольных ската (вальма). Такая конфигурация позволяет противостоять высоким ветровым нагрузкам, надежно защитить строительные конструкции от внешних воздействий. Кроме того, получившееся просторное мансардное помещение может использоваться в качестве жилого (окна для естественного освещения монтируются на скатах кровли).

Четырехскатная крыша с коньковым прогоном может возводиться двумя способами: с наслонными или висячими стропилами. Использование наслонных позволяет сделать крышу более легкой, упрощает расчет и монтаж. Но в этом случае требуется, чтобы у строения имелась несущая средняя стена. Висячие стропила при строительстве вальмовой крыши могут применяться при небольшой ширине здания и отсутствии внутренних стен. Эксплуатационная нагрузка передается на наружные стены постройки.

Угол наклона скатов четырехскатной крыши с висячими стропилами должен составлять более 40°.

Висячие стропила крыши вальмового типа опираются либо на балки перекрытия, либо на мауэрлат. Проектирование стропильной системы требует точных расчетов и составления подробных чертежей с указанием принципов монтажа крепежных узлов. Для небольших зданий правильной геометрической формы расчеты можно выполнить самостоятельно, в других случаях рекомендуется обратиться к профессионалам, так как погрешности проекта станут причиной существенного снижения надежности крыши при эксплуатации.

На первом этапе расчетов необходимо выбрать угол наклона вальмовой крыши, что напрямую влияет на ее высоту. Для системы с висячими стропилами оптимальный угол наклона составляет 40 – 60° . Чем выше будет расположен конек, тем больше материала потребуется для возведения крыши. При этом высокая крыша – лучший вариант для регионов, для которых характерно большое количество осадков. Более пологая кровля имеет меньшую парусность и лучше противостоит ветровым нагрузкам.

При выборе угла наклона вальмовой крыши рекомендуется придерживаться правила «золотой середины» и исходить из эстетических соображений . Можно выбрать угол наклона скатов, и исходя из этого, рассчитать высоту расположения конька. Либо наоборот, определить желаемую высоту крыши, а затем вычислить угол ее наклона.

Выполняя расчет вальмовой крыши, требуется обеспечить правильное позиционирование конькового прогона. Он должен располагаться строго параллельно несущим боковым стенам, точно по центральной оси здания и равноудалено от торцевых стен. В противном случае центр тяжести крыши будет смещен, что приведет к неравномерному распределению нагрузки на стропильную конструкцию и несущие стены, что чревато деформацией и разрушением крыши.

Чертежи, подготовленные в рамках разработки проекта, должны содержать информацию о расположении, сечении, форме и размерах всех элементов стропильной системы. Учитывается их вид и конструктивные особенности, особенности крепления, ширина пролета, длина конька, высота крыши.

Стропильная система четырехскатной крыши

К основным элементам стропильной системы кровли вальмового типа можно отнести :

• мауэрлат/балки перекрытия (опора для стропильных ног);
• коньковый прогон (элемент, который вместе с накосными стропилами определяет конфигурацию крыши);
• рядовые боковые стропила (соединяют конек и несущие стены);
• диагональные (угловые, накосные) стропила (направлены от углов стен к коньку);
• центральное стропило вальма;
• нарожники (укороченные стропильные ноги, соединяющие накосные стропила с мауэрлатом);
• подкосы и стойки (применяются в качестве дополнительных опор);
• ригели (обеспечивают жесткую связь стропильных ног между собой попарно);
• шпренгель (выполняет функцию дополнительной опоры диагонального стропила).

При строительстве вальмовой крыши с применением висячих стропил коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого монтируются центральные фермы – стропильные ноги, соединенные ригелями для жесткости. Стропильная система в центральной части будущей вальмовой крыши выполняется точно так же, как и при строительстве двухскатной. Стропильные фермы рекомендуется изготавливать на земле по заранее подготовленному шаблону, чтобы точно соблюсти все размеры. При монтаже ферм необходимо проверять вертикальность каждой конструкции. Важно, чтобы крайние стропильные фермы находились на одинаковом удалении от соответствующих торцевых стен здания: это обеспечит правильную геометрию и симметричность вальм .

После монтажа ряда из ферм в коньковой части получившейся системы (на обоих скатах) монтируются бруски или доски, связывающие фермы между собой. Затем к крайним фермам пристыковываются накосные стропила, опирающиеся на углы здания. На следующем этапе монтируется центральное стропило вальма (на каждом треугольном скате) и нарожники.

Стропильные фермы могут опираться на мауэрлат либо балки перекрытия. При разработке проекта следует учитывать, что во втором случае шаг укладки балок должен соответствовать шагу стропил. Если стропильная система предусматривает монтаж ферм на мауэрлат, то затяжки, расположенные в нижней части ферм, не только обеспечат жесткость конструкции, но и могут служить балками перекрытия.

Нижняя затяжка может применяться, если длина пролета не превышает 6 метров. Если висячие стропила монтируются в пролет от 6 до 7,5 метра, необходимо использование ригелей в верхней части. При длине пролета 7,5 – 9 метров верхнюю часть стропил следует связать с затяжкой с помощью бабки (стойки). Если длина пролета составляет от 9 до 10 метров, предыдущий вид конструкции следует усилить подкосами.

Перед тем, как приступить к монтажу стропильной системы, необходимо проверить геометрию стен постройки. Верхняя часть стен (мауэрлат, балки перекрытия) должны располагаться строго горизонтально.

Принципы изготовления и монтажа накосных стропил

Установка диагональных стропил – ключевой этап строительства вальмовой крыши. Важно обеспечить правильную геометрию конструкции, чтобы стропильная система равномерно распределяла эксплуатационные нагрузки кровли.

Диагональные стропила длиннее боковых, они опираются на углы коробки здания, а в верхней части соединяются с коньковым элементом крыши. На накосные, в свою очередь, опираются стропильные полуноги (укороченные) – нарожники. К накосным стропилам предъявляются повышенные требования по прочности, так как они несут повышенную нагрузку, выступая в качестве опорных элементов системы. Суммарная нагрузка на диагональные стропила вдвое больше, чем на обычные стропильные ноги. Нижняя часть накосных стропил упирается в мауэрлат или в уложенную на угол стены балку, либо опирается на них, в зависимости от принципа конструкции – распорной или безраспорной.

Накосные стропила могут изготавливаться из прочного клееного бруса необходимой длины. Но, чаще всего, применяются сдвоенные доски, срощенные с соблюдением определенных требований. Сращивание диагональной стропильной ноги позволяет :

• повысить сопротивляемость элемента нагрузкам за счет удвоенного сечения;
• изготовить неразрезную балку необходимой длины;
• унифицировать размеры деталей вальмовой крыши.

Унификация позволяет применять для изготовления диагональных элементов тот же материал, что и для стандартных стропильных ног – применение досок одного типоразмера упрощает конструктивные решения при проектировании и монтаже узлов стропильной системы .

Под диагональное стропило устанавливаются одна или две опоры. Доски по длине сращиваются таким образом, чтобы стыки располагались на расстоянии 0,15L от центра опоры. Соответственно, длина досок для изготовления накосных стропилин подбирается в зависимости от длины пролета и количества требуемых опор. В частности, если для вальмовой крыши требуется диагональное стропило длиной 10 метров, рекомендуется использовать доски длиной 7 и 3 метра, чтобы расположить стойку на расстоянии 1/4 длины пролета от верхнего конца стропилины. В этом случае конструкция будет способна выдержать расчетные нагрузки – под средней частью стропилины опоры ставить не рекомендуется .

В роли опоры под диагональное стропило выступает подкос или стойка, выполненная из бруса или спаренных досок. Угол установки принципиального значения не имеет, если подкос упирается в прочное железобетонное перекрытие (с укладкой гидроизоляционного слоя). Если стойка упирается в лежень, угол установки обычно составляет 35 – 45° к горизонтальной плоскости.

Дополнительные опоры устанавливаются по следующему принципу. Длина пролета до 7,5 метров требует использования одного подкоса. Если длина пролета составляет 7,5-9 метров, устанавливается опора в нижней части стропилины, либо монтируется шпренгельная ферма. При увеличении длины пролета устанавливается дополнительная опора. При недостаточно прочном перекрытии необходимо уложить дополнительную промежуточную балку для упора стоек .

Шпренгель – балка, пересекающая угол, образованный двумя стенами, примыкающими друг к другу. Шпренгельная ферма представляет собой конструкцию, в которой накосные стропилины подпираются опорами, которые лежат на шпренгелях. Вся система при этом усиливается двумя подкосами. Для изготовления шпренгельной фермы используется брус 100×150 мм для балок, 100×100 для стоек и 50×100 для подкосов.

Монтаж верхней части диагональных стропил

Верхний конец накосных стропил крепится к коньковой части крайней стропильной фермы при монтаже системы с висячими стропилами. Для этого может потребоваться использование шпренгеля или прибоины (короткой доски толщиной от 50 мм), к которой крепятся запиленные под необходимым углом концы диагональных стропил. Если прибоину расположить с отступом от конька, получится датская полувальмовая четырехскатная крыша. Для крепления накосных стропил в верхней части могут использоваться следующие виды крепежа :

Нарожники к накосным стропилам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на стропило с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.

Вальмовая крыша с висячими стропилами, стропильная система вальмовой крыши

Особенности устройства вальмовой крыши с висячими стропилами. Составные элементы, входящие в стропильную систему вальмовой крыши.

Стропильная система вальмовой крыши: специфика устройства и описание процесса монтажа

Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций. Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.

Характерные особенности вальмовых крыш

Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши. Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения. Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.

По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».

В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам. Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.

Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.

Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали. Направление установки стало причиной получения второго технологического названия - «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.

Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:

• Рядовые стропильные ноги , опирающиеся нижней частью на мауэрлат или на балки перекрытия. В соответствии с типом опоры они могут быть висячими или наслонными.
• Диагональные стропилины , соединяющие углы крыши и края конькового прогона. Отметим, что используют их не только в обустройстве выпуклых углов вальмовых крыш, но и в сооружении вогнутых углов ендов.
• Нарожники , формирующие плоскости вальм и примыкающих к накосным стропилам частей больших скатов.

Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается стропильная система двухскатной крыши. Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.

Диагональные стропильные ноги

Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.

Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:

• Позволяет без риска увеличить нагрузку за счет удвоенного сечения несущего элемента.
• Предоставляет возможность получить диагональный элемент конструкции любой длины без ослабленных наращиванием участков.
• Устраняет необходимость в целенаправленной покупке бруса для накосных стропил.

Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.

Опоры для диагональных стропилин

Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.

В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:

• Стойка , устанавливаемая вертикально прямо на перекрытие. Между ней и перекрытием прокладывается кусок гидроизоляции, если стойке предстоит упираться в железобетонную плиту.
• Подкос . Устанавливается, как и положено подкосным стропилинам, под углом, размеру которого позволено варьировать в пределах от 45º до 53º. Особого значения величина наклона не играет. Важно, чтобы сам подкос поддерживал стропилину на наиболее нагруженном участке. Нижнюю пятку подкоса упирают в лежень.
• Шпренгель . Представляет собой Т-образную короткую балку из бруса, перевернутую низом вверх. Используется в устройстве больших пролетов, нуждающихся в двух и более усиливающих опорах. Устанавливается шпренгель так, чтобы его основание было перпендикулярно накосной стропилине. Располагают его в нижней части большого пролета ближе к углу крыши. Вместо шпренгеля может быть использована обычная короткая стойка.

Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.

С нюансами устройства опор для каркаса вальмовой крыши ознакомит видео-обзор:

Нюансы опирания накосных стропилин

Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:

• В стропильных конструкциях с одним прогоном вдоль центральной оси крыши диагональные стропильные ноги опирают непосредственно на консоли прогона.
• В стропильных системах с двумя прогонами и дощатыми стропильными ногами диагональные стропилины опирают на шпренгель, который в свою очередь опирается на оба прогона.
• В стропильных каркасах с двумя прогонами и стропилинами из бруса кроме шпренгеля применяется прибоина – дощатый коротыш, сшивающий рядовые стропильные ноги в зоне конька. Толщина усиливающего коротыша от 5 и более см.

Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.

Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.

Нарожники и способы их устройства

Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.

Монтаж нарожников может производиться:

• Посредством врубки . В накосах выбирают гнезда так, чтобы полуноги смежных скатов не располагались друг против друга. Рекомендовано, чтобы между врубками расстояние было минимум 20см. Поэтому в шаге установки нарожникам позволено смещаться, чтобы не вырубать гнезда в одной точке.
• Путем установки черепных брусков , служащих опорами для полуног. Бруски 50×50мм наращиваются вдоль нижних граней с обеих сторон диагональной стропилины. Их наличие позволяет отказаться от врубок, ощутимо ослабляющих несущий элемент.

Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.

Элементарная вальмовая стропильная система

Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы. Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.

Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками. Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.

Этап 1: Моделирование и проектирование

Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.

Инструкция для упрощенного проектирования:

• Измеряем ширину/высоту/длину строения. Согласно данным вычерчиваем профиль и анфас строения на листе бумаги в масштабе, например 1:50. Это значит, что все размеры необходимо будет поделить на 50. Т.е. стена домика с размерами 5×2,5м на самодельном чертеже будет изображена в виде прямоугольника со сторонами 10×5см. Если мелковато выходит, масштаб можно выбрать покрупней - 1:40, 1:25 и т.д. Готовый эскиз желательно продублировать пару раз в запас.
• Выбираем оптимальную высоту крыши и угол ее крутизны. Для этого на одном из дублей эскиза рисуем несколько вариантов абриса крыши. Определяем наиболее удачный и измеряем транспортиром угол наклона будущих скатов.
• Отмечаем на дубле эскиза точки установки наслонных стропилин, это шаг. Обе стенки нам необходимо разделить на равные отрезки. Необязательно, чтобы шаг установки под вальмовым и пятиугольным скатом был одинаковым. В примере расстояние между стропильными ногами на обеих стенках строения равно 20 дюймам, это 50,8 см. По факту шаг установки может варьировать от 0,4 до 2,1м. Однако отметим, что слишком часто установленные стропила увеличат в разы расход материала, а слишком редко заставят усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
• Определимся с длиной конька. Нарисуем его на дубликате шаблона, учитывая, что коньковый брус должен связывать цельное количество пар стропилин. Отложим от обоих краев длинных стен равные расстояния.
• Все результаты переносим на основной лист и подсчитываем, сколько понадобится материала. Длину стропилин считаем по внешним сторонам с учетом длины карнизных свесов по 40-50см. Расход фанеры рассчитываем по количеству цельных панелей, приходящихся на каждую плоскость четырехскатной крыши.

По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе. Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.

Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши

Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.

Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:

• К сопряженным с вальмами стенкам постройки прибиваем по вспомогательной доске, один край которой должен совпасть с центральной осью. Между досками натягиваем шнурку, повторяющую центральную ось.
• Примеряем пару стропилин к торцу строения. Пересекаться они должны прямо под шнуркой. Очерчиваем по факту линии спилов верхних пяток, не забывая, что между стропильными ногами будет прогон толщиной 5см.
• По полученным шаблонам заготавливаем наслонные стропилины.
• Устанавливаем попарно стропильные ноги по меткам основной части системы. Временно крепим одним гвоздем.
• Устанавливаем коньковый прогон между верхними пятками, которые до этого свободно опирались друг на друга.
• Прибиваем гвоздями стропилины к прогону.
• К мауэрлату или верхнему венцу домика низ стропилин прикрепляем металлическими уголками.

Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.

Этап 3: Сооружение вальмовых скатов

Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:

• Примеряем к скату первую накосную стропилину, отмечаем по факту линию спила. Нижняя часть стропилины должна точно проходить через угловую точку разметки.
• Отпиливаем отмеченные излишки. Прибиваем гвоздями диагональную ногу к коньковой консоли, низ фиксируем уголками.
• Аналогично поступаем с остальными тремя накосами.
• Заполняем вальмовый скат нарожниками, предварительно примерив каждую деталь к положенному месту и отпилив излишки.
• Устанавливаем нарожники пятиугольных скатов.

По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало. Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.

По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.

Строительство сложных вальмовых крыш

Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок. Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.

Стропильные системы вальмовых крыш - инструкция по монтажу

Что собой представляет вальмовая крыша

Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.

Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:

1. Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
2. Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
3. Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
4. Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.

Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.

Устройство стропильной системы

Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.

В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.

Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.

Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:

1. Мауэрлат - основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
2. Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
3. Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
4. Промежуточные стропила - соединяют конек и карниз.
5. Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
6. Нарожники – наиболее короткие стропила.
7. Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
8. Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
9. Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
10. Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
11. Конек.
12. Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
13. Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
14. Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.

Схема системы стропил

Монтаж стропил

После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.

Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.

Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:

1. Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
2. Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
3. После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
4. Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
5. На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
6. Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
7. Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.

Виды стропил вальмовой крыши

Опоры крыши вальмового типа делятся на два вида:

1. Висячие – балки расположены на брусе потолочного перекрытия двух внешних стен без дополнительной поддержки.
2. Наслонные – по верхнему краю внутренних стен располагается горизонтальный брус, к которому крепятся вертикальные опоры. Основой для торцевой части бруса являются наружные стены.

Наслонный тип опор подходит для построек с промежуточной опорной стеной или колоннами.

Данная несущая конструкция имеет больше базовых точек, поэтому сделать ее можно значительно легче.

Если здание имеет две несущие стены, устанавливается стяжка, поддерживающая стропильные ноги и распределяя нагрузку по всем вертикальным опорам.

Для вальмового типа крыши наиболее подходящей считается наслонная система, придающая большей прочности и облегчающая конструкцию кровли.

Такая модификация применяется при сооружении чердачной или мансардной крыши.

Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши

Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.

После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.

Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.

После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.

Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.

Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».

Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:

1. На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
2. На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.

Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.

Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.

Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.

После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):

1. Мауэрлат – 10*10 см.
2. Затяжки и прогоны – 5*15 см.
3. Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.

Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.

При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.

Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.

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.

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.

Усиление стропильной системы

Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.

Самыми распространенными способами усиления являются:

1. Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
2. Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
3. Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
4. Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.

Стропильные системы вальмовых крыш - расчет, схема и как устроено

Что собой представляет вальмовая крыша – устройство, схема, монтаж, виды. Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши – узлы и усиление.

Сторонники европейского стиля при строительстве загородной недвижимости в большинстве случаев останавливают свой выбор на вальмовой крыше, преимуществом которой является не только внешняя привлекательность, но и надёжность конструкции. Выбирая даже самый простой для исполнения вариант, вы сможете использовать массу интересных элементов, способных придать сооружению особую изысканность и уникальность.

Что представляет собой вальмовая крыша

Самая незамысловатая вальмовая крыша выполнена в виде каркаса с четырьмя скатами: двумя треугольными торцевыми, называемыми вальмами, и двумя фронтальными трапециевидными плоскостями. Все скаты укладываются от конькового элемента до карниза, при этом большей площадью и длиной ската обладает фронтальная поверхность.

Помимо стандартного исполнения, существуют полувальмовые кровли, применяемые, как правило, для создания дизайна в голландском стиле. Этот вариант предусматривает монтаж карнизов фронтальных скатов существенно ниже торцевых. Такую крышу целесообразно возводить при обустройстве мансардного помещения в качестве жилой площади.

Все четыре ската вальмовой крыши сходятся на коньковом брусе, который имеет меньшие размеры, чем на двухскатных кровлях

Монтаж вальмовой крыши осуществляется на основе сборки узлов и элементов, которые присутствуют и в конструкциях более сложных кровель.

Основной каркас конструкции собирается из следующих элементов:

1. Для изготовления боковых стропил и промежуточных систем заготавливаются доски сечением 50×150 мм. При устройстве конструкции следует помнить, что крайние стропила должны иметь в вершине меньший угол, чем промежуточные.
2. Установку коротких стропильных ног выполняют к угловому стропилу, а не к коньку, при этом их угол наклона должен быть таким же, как и у промежуточных деталей.
3. Для коньковых элементов подбирают материал того же сечения, что и для стропил.

В каркасе вальмовой крыши принято выделять центральные и промежуточные стропила. Центральными называются элементы, стыковка которых выполняется на углах конькового бруса с трёх сторон. Промежуточные стропила находятся между центральными и соединяют конёк с мауэрлатом, образуя карниз.

Центральные стропила сходятся на коньковом элементе с трёх сторон

Дополнительными, но не менее важными при строительстве вальмовой крыши являются следующие факторы:

Фотогалерея: дома с вальмовыми крышами

Все своды вальмовой крыши квадратного дома сходятся в одну точку На скат вальмовой крыши можно вывести часть конструкции чердачного помещения Дом может иметь пристройки, накрытые аналогичной крышей Крыши нескольких равноправных частей дома могут объединяться в единую конструкцию Скаты вальмовой крыши можно делать из стекла Вальмовая крыша отлично смотрится на зданиях в средневековом стиле

Самостоятельное строительство вальмовой крыши: подробная инструкция

Выполнение монтажа кровли своими руками требует чёткого соблюдения этапов строительства, а также наличия навыков аналогичных работ и комплекта специальных инструментов.

Перечень инструментов и материалов для строительства вальмовой крыши

Установка каркаса кровли невозможна не только без качественных пиломатериалов или кровельного покрытия, но и без соответствующих крепёжных элементов.

К металлическим крепёжным изделиям относятся:

• гвозди и саморезы для кровельных работ;
• анкерные болты;
• стальные уголки;
• другие детали, отвечающие за надёжность и прочность возводимой конструкции.

Важным моментом обустройства кровельного каркаса является установка скользящего крепления стропильных ферм как на коньке, так и в местах соединения с мауэрлатом. Такой способ фиксации элементов стропил позволяет исключить возможность повреждения кровельной системы из-за усадки несущих стен и при сезонных деформациях здания.

Скользящее крепление позволяет элементам стропил перемещаться в пределах допустимых отклонений при небольших деформациях каркаса здания

Конструкцию стропил собирают из следующих материалов:

1. Мауэрлат изготавливается из бруса сечением 100×150 мм.
2. Для конька и стропил выбирается брус сечением 50×150 мм. Специалисты, занимающиеся монтажом стропил, рекомендуют использовать в работе брус или доски с одинаковым сечением, только тогда будет достигнута максимальная прочность и качество конструкции.
3. Стропильная система по мере готовности обустраивается деревянной обрешёткой с сечением досок 25×150 мм.

При выборе кровельного материала предлагается несколько вариантов, среди которых наилучшим считается мягкая кровля. Её проще всего крепить к сложным стропильным системам наподобие вальмовой. Перед монтажом покрытия следует уложить слой утеплителя и пароизоляционной плёнки, при необходимости дополнительно может крепиться фанера.

Прежде чем приступать к установке кровельного пирога, следует обработать все деревянные детали стропил антисептическим средством.

Монтаж конструкции будет осуществляться намного быстрее, если под рукой будут необходимые инструменты:

Видео: как сделать запил стропил в вальмовой крыше

Что нужно знать при проектировании и составлении сметы на строительство

Конструкция крыши может быть любой в зависимости от запросов и возможностей хозяина дома. Сложность работ будет зависеть от расположения несущих стен. По мере усложнения проекта для его реализации увеличивается расход материалов, трудозатраты, и сроки исполнения заказа.

Сложность возведения вальмовой крыши в первую очередь зависит от размеров и конфигурации здания

Возведение сложной вальмовой крыши лучше предоставить профессионалам, которые выполнят точные расчёты всех элементов стропильной системы и смогут изготовить кровлю в строгом соответствии с проектом. Любителям пробовать свои силы в самостоятельном строительстве необходимо учесть несколько факторов:

1. Способность строения и фундамента выдерживать нагрузку будущей крыши.
2. Особенности стропильной системы - наслонные и навесные конструкции имеют свои тонкости реализации.
3. Допустимый размер сечения деревянных элементов конструкции при заданных значениях длины и расстояния между стропильными фермами.
4. Соответствие углов наклона скатов и стропильного прогона при сведении их на коньке.
5. Необходимость организации дополнительных отверстий и выступов, например, под дымоотводы, вентиляцию, оконные и другие проёмы.

При проектировании стропильной системы для вальмовой крыши необходимо учесть множество разных факторов

Пошаговая инструкция по монтажу стропильной системы

Сначала выполняется подготовка древесины - она хорошо просушивается, обрабатывается антисептическими составами и снова подвергается сушке. По мере готовности материала можно приступать к его монтажу по нижеприведенной схеме:

1. По периметру несущего основания укладывается и надёжно крепится мауэрлат с обязательной гидроизоляционной прослойкой из рубероида или аналогичных материалов.

   
   Мауэрлат крыши укладывается на гидроизоляционный материал и крепится при помощи шпилек

2. Мауэрлат размечается по вычисленным ранее размерам. Чтобы отметки были хорошо видны, рекомендуется наносить их ярким маркером или даже вбить небольшие маячки. Важно соблюдать идентичность разметок на противоположных плоскостях, в противном случае укладка балок будет неровной.

   
   Разметку необходимо делать очень тщательно, чтобы стропильные фермы и затяжки были установлены ровно

3. Монтаж балок перекрытий осуществляется на мауэрлат либо на дополнительный брус, укреплённый чуть ниже плоскости стен.

   
   Балки перекрытий (затяжки) можно крепить на мауэрлат

4. Для снижения нагрузки с несущего каркаса мауэрлат скрепляется с помощью поперечных затяжек.

   
   Поперечные затяжки перераспределяют нагрузку от кровли равномерно по всему периметру стропильной системы

5. После завершения укладки затяжек поверх балок перекрытия рекомендуется соорудить дощатый настил крепления к балкам.По нему будет удобно и безопасно ходить при выполнении дальнейших работ.

   
   Временный настил служит для безопасного перемещения по всей площади перекрытий при монтаже стропил

6. Далее устанавливаются стойки к затяжкам либо к балкам перекрытия.
7. Вверху стойки крепятся к коньковой балке. На неё же монтируются и центральные стропила с торца кровли.
8. Затем осуществляется разметка и устройство промежуточных стропил со стороны фронтонов.

   
   Промежуточные стропила устанавливаются с фронтальной стороны

9. После этого производится укладка диагональных стропил, соединяющих коньковый элемент здания с углами. В случае необходимости возможна установка дополнительных стоек.

   
   Диагональные стропила соединяют коньковый элемент крыши с углами

10. К диагональным стропилам фиксируются короткие стропила, называемые нарожниками. Расстояние между ними должно быть таким же, что и между промежуточными элементами.

    
    Нарожники соединяют диагональные стропила с мауэрлатом

11. В схеме конструкции могут фигурировать и другие детали поддержки и усиления: подкосы, ветровые балки, система шпренгелей.
12. Если стропила оканчиваются на поверхности мауэрлата, их необходимо продлить за пределы каркаса здания при помощи «кобылок», за счёт которых создаются карнизы и кровельные свесы.

Стропильные ноги могут крепиться к мауэрлату разными жёсткими элементами, например:

Стропильные ноги к брусу конькового элемента тоже крепятся несколькими способами:

1. Соединение ног друг над другом и над брусом с последующим креплением на болты.
2. Создание выемок на стропилах для усиления жёсткости соединения с коньковым элементом.
3. Подведение стропил к коньку с последующим их скреплением с помощью деревянных или металлических накладок.

В месте крепления конькового бруса к стропильным ногам тоже получается довольно сложный узел, и только при надёжном сопряжении и фиксации всех частей можно говорить о долговечности вальмовой кровли. В этом случае коньковый брус укладывается поверх стоек, после чего его скрепляют с помощью деревянных накладок по обе стороны. Затем выпиливаются диагональные стропильные элементы, которые крепятся к коньку и промежуточному стропилу. Аналогичным образом выполняется монтаж второго стропила для другого угла дома.

Видео: монтаж стропильной системы вальмовой крыши своими руками

Подготовка крыши для укладки кровельного покрытия

Когда стропильная система будет полностью установлена, можно приступать к подготовке конструкции под укладку кровельного материала:

1. Проводится разметка в местах планируемых оконных и дверных проёмов, выходов дымоотводных труб, вентиляционных отверстий с последующим обрамлением выбранных проёмов деревянными рейками.
2. Далее монтируется кровельный пирог в приведённой ниже последовательности:
   1. На стропила натягивается и крепится слой пароизоляционной плёнки.
   2. Следующим слоем устанавливается обрешётка.
   3. В промежутки между рейками крепится утеплитель с ветрозащитой по типу полиэтиленовой плёнки.
   4. Далее устанавливается контробрешетка.

Последний этап перед монтажом покрытия напрямую определяется выбранным кровельным материалом. Так, если выбор пал на металлочерепицу, то она может крепиться сразу к контробрешётке. Если же используется мягкая кровля, то понадобится дополнительный слой из листов фанеры или OSB.

Рекомендуется строго соблюдать правила укладки кровельного материала

Обустройство кровельной вентиляционной системы

Для забора воздуха из подкровельного пространства вентиляционное отверстие делается внизу ветровой подшивки, а для его вывода - в верхней части крыши - ближе к коньковому элементу. При создании подшивки из деревянных досок можно оставить небольшой зазор между ними, что позволит создать лучшую вентиляцию.

При плотной сборке подшивки рекомендуется сделать несколько небольших деревянных решёток и разложить их на всю длину ветровой подшивки шагом в 80 см. Чтобы высверлить нужное отверстие, придётся вооружиться дрелью с насадкой-чашкой. Место для верхнего выхода воздуха оборудуется в самой крыше.

При использовании гибкой черепицы вентиляция выполняется путём проветриваемого конька, керамическая черепица допускает подачу воздуха через кровельный вентиль. Вентиляция шифера, ондулина и других аналогичных покрытий осуществляется через стандартные коньки. Металлочерепица проветривается с помощью конькового уплотнителя.

Видео: вальмовая крыша из металлочерепицы

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.

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.

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.

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.

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

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

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

Видео: строительство беседки и барбекю своими руками

Недостаток опыта строительства кровельных конструкций может негативно сказаться на качестве будущей крыше и степени защиты всего сооружения, поэтому для выполнения подобного рода работ рекомендуется обратиться к профессиональным строительным бригадам. При правильном подходе вальмовая крыша станет прекрасной архитектурной конструкцией дома, беседки и любых других построек.

Вальмовая крыша характеризуется большим количеством преимущественных моментов, среди которых выделяют привлекательную геометрию, равномерный прогрев и защита строения от осадков. Даже сильные порывы ветра не оказывают воздействия на такую конструкцию, так как она не имеет фронтонов. Если сравнивать ее с двускатной крышей, то можно отметить, что вероятность деформации вальмовой крыши намного меньше. Перечислять преимущества такой крыши можно очень долго, но нельзя забывать, что система стропильная вальмовой кровли - это достаточно сложная конструкция. Этот факт может стать весомой причиной при выборе типа крыши. Несмотря на это частные застройщики очень часто сооружают именно вальмовую конструкцию, благодаря ее сходству с четырехскатным остовом.

Некоторые особенности вальмовой крыши

При сравнении вальмовой и двухскатной крыши можно сразу заметить, что в устройстве вальмовой крыши отсутствуют вертикальные стенки фронтонов. Их заменяют треугольные скаты, располагающиеся с торцов. Благодаря этому визуальный и реальный объем крыши значительно уменьшается. С экономической стороны выгода от этого является спорным вопросом, так как при резке больших листов кровельного материала на вальмы происходит увеличение расходов.

Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические фигуры. Самый простой вариант имеет симметричные скаты: два в виде трапеции и два в форме треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, что послужило основанием для параллельного названия - четырехскатная крыша.

Боковой разрез вальмовой крыши имеет сходство с обычной двускатной крышей в форме треугольника. При визуальном осмотре в профиль можно увидеть трапецию, которая условно делится на прямоугольник с примыкающими по бокам развернутыми треугольниками. Форма трапеции определяется непосредственно застройщиком и зависит от отношения длины конька к длине карнизного свеса. Часть конструкции, которая имеет форму прямоугольника, возводится на основании кровельных стандартов по сооружению висячих и наслонных стропильных систем.

Вальмы, которые заменяют фронтоны, должны устанавливаться с определенным наклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство вальм является самым сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы. Тем, кто решит выполнить работу по аналогии с обычным скатным методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, следовательно, стропильные ноги вальм в верхней части, а также примыкающие к ним треугольные части больших скатов, остаются без опоры.

В качестве опоры конструкцией предусмотрена установка особых накосных стропильных ног, которые соединяют коньковый брус и углы конструкции. Взгляд на вальмовую крышу сверху позволяет заметить, что накосные элементы представляют собой диагонали, по этой причине их второе название - диагональные. Кроме того конструкция вальмовой кровли подразумевает, что диагональ станет опорой для стропилин разной длины, установка которых выполняется под прямым углом к свесу. Эти разновеликие элементы называются нарожниками.

Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:

• Рядовые стропила вальмовой крыши, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.
• Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.
• Нарожники - элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам.

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.

Спаренные накосы позволяют решить одновременно три задачи:

• 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.

Опоры для диагональных элементов

Конструкция вальмовой стропильной системы независимо от размеров предполагает обязательное наличие опор, усиливающих диагональные стропильные ноги. При длине накоса больше 9 метров, то требуется установка не менее двух опор. Пролеты меньшей длины могут опираться на одну опору, расположенную в верхней части.

Опорой для диагональных стропильных ног могут служить:

• Вертикальные стойки, устанавливаемые непосредственно на перекрытие. Если перекрытие железобетонное, то под стойку обязательно подкладывают кусок гидроизоляционного материала.
• Подкосы, которые нижней частью упираются в лежень и располагаются под углом 45 градусов, причем величина угла наклона особой роли не играет.
• Шпренгели, которые выполнены в виде литеры «Т» в перевернутом виде. Этот элемент используется в тех случаях, когда диагональ нуждается в двух и более опорах (прочитайте также: " "). При установке важно следить, чтобы основание шпренгеля располагалось перпендикулярно накосу. В большинстве случаев такие опоры размещают ближе к углу крыши, то есть в нижней части накосных стропил.

Дополнительные опоры лучше всего изготовить из спаренных досок и установить в местах, где предполагается наибольшая нагрузка.

Конструкция опорных точек накосов стропил

Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

• Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
• Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
• Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.

В зависимости от способа посадки верхнюю часть накоса подрубают. Крепить диагонали можно гвоздями, при этом допускается усиление скруткой из проволоки или металлическим хомутом.

В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

Устройство нарожников

Посредством нарожников формируются вальмы и треугольные части больших скатов. В верхней части элемент упирается на диагональную стропилину, внизу - на мауэрлат или балки перекрытия.

Нарожники устанавливаются двумя способами:

• С помощью врубки. В диагональных стропилинах вырубают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что врубка нарожников смежных скатов не должна выполняться напротив друг друга.
• Монтаж черепных брусков, которые будут выступать в качестве опор для нарожников. Для этого берут бруски 5*5 см и наколачивают их на нижнюю часть накоса. Этот вариант считается более эффективным, так как врубка может ослабить прочность и устойчивость накоса. Кроме того использование такого способа позволяет располагать нарожники напротив друг друга.

Крепление нарожников в нижней части выполняется по аналогии установки рядовых стропильных ног.

Монтаж простой вальмовой стропильной системы

Самым простым способом возведения вальмовой крыши является покупка готовой стропильной системы и ее установка. Но строительство вальмовой стропильной системы своими руками доставит большее удовольствие и позволит создать конструкцию, соответствующую всему строению. Чтобы убедиться в собственных силах, можно потренироваться на небольших постройках, например, возвести четырехскатную крышу над беседкой или летней кухней.

Создание простейшей вальмовой крыши проходит в несколько этапов.

Этап 1. Создание модели крыши и составление проекта.

Строительству любой конструкции предшествует этап проектирования. Это помогает определить форму конструкции и приобрести нужное количество материала. Простая вальмовая крыша не требует составления сложного чертежа, достаточно от руки нарисовать примерную схему стропил вальмовой крыши.

Чтобы составить простейший проект вальмовой крыши достаточно выполнить действия, описанные в следующей инструкции:

• Определяются параметры строения, согласно которым составляется примерный чертеж крыши в профиль и анфас. Чтобы рисунок соответствовал реальным параметрам, необходимо выбрать масштаб, чаще всего выбирают 1:25. Это означает, что размера в действительности следует разделить на 25.
• Выбрать оптимальную высоту крыши помогает рисунок контура крыши, причем в нескольких вариантах. У наиболее подходящего рисунка измеряют угол наклона скатов.
• Далее на рисунке отмечают точки установки наслонных стропильных ног, при этом каждую сторону нужно разделить на равные участки. Шаг стропил вальмовой крыши должен быть оптимальным, чтобы не увеличивать расход строительного материала, но и не усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
• Следующим шагом определяют длину конька. При этом следует помнить, что эта часть конструкции должна соединять целое количество стропильных ферм. С обеих сторон длинной стороны нужно отложить одинаковые отрезки.
• На основании рисунка высчитывается необходимое количество материала.

Количество крепежных элементов определяется числом стропильных ног, с учетом всех узловых креплений. Для каждой стропилины нужно приобрести по два уголка. Доски лучше всего покупать с небольшим запасом, чтобы была возможность устранить случайные ошибки в строительстве. Если конструкция возводится на бетонной или кирпичной коробке, то следует позаботиться о приобретении бруса, из которого будет сооружаться мауэрлат для вальмовой крыши.

Этап 2. Монтаж основной части.

Монтаж вальмовой стропильной системы начинается с устройства коньковой части:

• Непосредственно посередине стенок, к которым будут примыкать вальмы, прибивают по одной доске. Между ними натягивают строительный шнур, который должен проходить строго по центральной оси.
• С одного из торцов строения прикладывают две стропилины, их пересечение должно проходить под шнуром. Отмечают линию спила верхней пятки стропильной ноги с учетом конькового прогона толщиной около 5 см. Спиливают необходимую часть элемента, чтобы конвертная крыша получилась необходимой формы.
• По сделанной заготовке напиливают остальные стропилины. При этом следует помнить, что при возведении вальмовой крыши с висячими стропилами учитывается длина карнизного свеса.
• Собирают фермы из двух стропильных ног и крепят их на один гвоздь.
• Через все фермы устанавливают коньковый брус и прибивают к нему стропилины.
• В нижней части наслонные стропилины крепятся к мауэрлату, висячие стропила вальмовой крыши - к балкам перекрытия. В обоих случаях крепление выполняют с помощью металлических уголков.
• Ранее прибитые вспомогательные доски можно убрать, так как нужды в их потребности больше нет.

Этап 3. Строительство вальмовых скатов.

Стропила вальмовой части крепятся по аналогии рядовых стропильных ног: верх фиксируется гвоздями, низ - посредством уголков к мауэрлату или верхнему бревну.

Установку выполняют следующим образом:

• Выставляют первую диагональную стропилину и ставят отметку на месте спила. При этом нижняя часть элемента должна располагаться в углу крыши.
• Отпиливают элемент по намеченной линии и фиксируют его: верх - с помощью гвоздей, низ - уголками.
• Остальные диагональные стропила устанавливаются по аналогичной схеме.
• Для заполнения вальмового ската нарожники примеряются и устанавливаются индивидуально.
• После этого переходят к монтажу нарожников основных скатов.

После установки всех элементов стропильной системы выполняют следующее: с помощью проволочной скрутки каждую вторую стропилину привязывают к бревну второго ряда или к деревянным пробкам, которые предварительно закладывались в стены. Кроме того проволочная скрутка может быть заложена в кирпичную кладку или между блоками в процессе возведения стен. При этом следует помнить, что от верха до места расположения скрутки должно быть не меньше трех рядов кирпича или двух рядов блоков.

Готовую стропильную систему закрывают обрешеткой. Если покрытие будет мягким, то обрешетка должна быть сплошной из досок, фанеры или плит OSB. Жесткие кровельные материалы можно укладывать на обрешетку из бруска, прибитого с определенным шагом.

Возведение сложной вальмовой кровли

Каркас сложной вальмовой крыши возводится в аналогичной последовательности, но с небольшими доработками. Например, диагональные стропилины должны фиксироваться более прочным способом, с установкой дополнительных опор. Коньковая часть устанавливается после монтажа опорной рамы, включающей в себя лежень внизу и коньковый прогон сверху.

Возвести стропильную систему вальмовой крыши намного труднее, чем обычную двускатную конструкцию. Однако четырехскатная крыша выглядит более привлекательной и над домом, и над легкой постройкой.

Испытав свои силы при возведении вальмовой крыши над беседкой или другим бытовым строением, можно добиться хорошего результата в самостоятельном строительстве четырехскатной крыши над жилым домом.

Вальмовая крыша, пожалуй, самый популярный вид четырехскатной кровли. Она подходит для перекрытия частных домов большой и малой площади, бань, даже беседок. Узнаваемую геометрию ей придает стропильная система , совокупность опорных элементов, работающих как каркас.

Сложность данной конструкции заключается в большом количестве составных частей и узлов крепления, требующих особых навыков и опыта. Эта статья ответит на вопросы о том, из чего она состоит, какие материалы используют для строительства, а также как выполняют монтажные работы.

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша относится к четырехскатному типу, то есть образована из четырех скатов, плоскостей, имеющих одну общую сторону. Два ската, заменяющие собой фронтоны, называют вальмовыми или торцевыми, они имеют треугольную форму. А два других, в виде трапеций, обозначают термином фасадные. Линия, в которой сходятся все четыре ската – конек, самая высокая часть крыши. Конструкция вальмового типа состоит из:

1. Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
2. Фасадных скатов трапециевидной формы.
3. Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины .
4. Свеса, выступающей за пределы периметра дома части крыши, образованной за счет длины стропильных ног или кобылок. Он защищает поверхность стен от талой и дождевой воды.
5. Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
6. Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
7. Водостока, системы отведения воды, скапливающейся на крыше. Он состоит из желоба, водоприемной воронки и водосточной трубы и переносит влагу с поверхности крови к ливневой канализации.
8. Снегозадержателей, элементов, не дающим снежным массам, накопившимся на крыше, обрушиваться и травмировать проходящих мимо людей.

Виды стропильной системы

Стропильная система вальмовой кровли может быть трех типов, в зависимости от того, как располагаются стропила:

• Висячего. Это означает что стропила имеют опору на две точки: в верхней части на коньковый прогон, а в нижней на мауэрлат. Висячая стропильная система испытывает нагрузки на прогиб, сжатие и распирание. Все эти силы оказывают на нее дестабилизирующее действие, поэтому необходимы дополнительные компенсирующие элементы – затяжки, ригели, бабки. Они усложняют конструирование и монтаж вальмовой крыши, поэтому опытные кровельщики советуют отказаться от висячих стропил, если есть такая возможность.
• Наслонного. При таком типе стропильной системы вальмовой крыши, стропила имеют опору на три точки: вверху на конек, в середине на стойку, а внизу на мауэрлат. Стойки устанавливают на внутренние несущие стены. Дополнительные вертикальные опоры снижают прогиб стропильных ног и ликвидируют распирающие усилие. Поэтому наслонную систему считают надежнее и устойчивее висячей, а кроме того более простой в монтаже.
• Комбинированного. Этот термин означает что стропильная система состоит из чередующихся наслонных и висячих элементов. Это возможно, если в качестве опоры для стойки используют не внутреннюю несущую перегородку, а столб или колонну. Крыша получается открытого типа, то есть все балки и стойки не скрыты обшивкой, а видны.

Важно! При помощи висячей стропильной системы можно перекрыть строение не больше 6 метров шириной. Использование наслонных стропил с одной дополнительной опорой увеличивает это расстояние до 12 м, с двумя – до 18 м.

Используемый материал

Стропильная система крыши вальмового типа состоит из множества составных частей, которые отражает чертеж, они изготавливают из следующих материалов:

Правильно обработанное и подготовленной дерево – прекрасный материал для изготовления стропильной системы. Работать с ним гораздо проще, он не требует специального инструмента. А приятная цена позволит снизить затраты. Тем более металлический каркас крыши могут позволить себе лишь те, кто уверен в запасе прочности фундамента.

Элементы системы

В зависимости от площади и особенностей планировки дома, стропильная система вальмовой крыши приобретает различные виды, но основу ее составляют следующие элементы:

Обратите внимание! Некоторые элементы стропильной системы вальмовой крыши имеют значительную длину. А стандартный размер пиломатериалов из дерева ограничен шестью метрами. Чтобы выйти из этой проблемной ситуации, кровельщики изготавливают клееные или наборные стропила, составленный из двух или трех частей.

Монтаж мауэрлата

Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:

• На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
• Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
• После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
• Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.

Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!

Этапы сборки

Результат расчета, произведенного вручную или программой, фиксируют, создавая чертеж, котором отражают размеры и взаимное расположение элементов стропильной системы, а затем начинают собирать ее согласно следующему плану:

Грамотный расчет, подробный чертеж и качественная установка – залог долгой службы и надёжности стропильной системы крыши.

Видео-инструкция

Вальмовые крыши придают зданию изящный и завершённый облик, её скаты хорошо выдерживают порывы ветра и снеговую нагрузку. Под крышей этого типа можно разместить мансардное помещение большого объёма. Мы расскажем об особенностях стропильной группы вальмовых кровель, о способах расчётов и монтажа стропил, а также о кровельном пироге, вентиляции и утеплении конструкции. Остановимся на описании свойств кровельных материалов и расскажем о том, как сделать вальмовую крышу для беседки своими руками.

Особенности конструкции вальмовых крыш

Вальмовые крыши придают строению определённый шик, но особенность их конструкции в том, что они прекрасно выдерживают разнонаправленные ветровые воздействия. Это происходит благодаря жёсткой стропильной системе и наличию треугольных и трапециевидных скатов. Увеличение высоты конька и уклона скатов даёт возможность разместить под вальмовой крышей обитаемое помещение.

Вальмовая крыша состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов, которые опираются на коньковый прогон

Особенностями конструкции вальмовых крыш можно считать следующие отличительные черты:

Уникальная стропильная система определяет прочностные характеристики крыш вальмового типа и их стойкость к атмосферным воздействиям.

Подготовка проекта крыши

При подготовке проекта вальмовой крыши необходимо определить высоту конька, поскольку от этого параметра будет зависеть угол наклона и длина скатов. Для обитаемого чердачного помещения высота потолка должна быть не менее 2,3 метра в соответствии с противопожарными нормами.

Угол наклона скатов связан с выбором высоты конька, поскольку этот параметр определяет объём зоны комфортного проживания

Для подготовки проекта после выбора высоты конька необходимо произвести замеры, которые помогут рассчитать длину стропил, площадь скатов и объём обитаемого помещения. Для проектирования крыши понадобятся следующие параметры:

Застройщик определяет, холодным или обитаемым будет чердачное помещение, потому что от этого зависит способ крепления конькового прогона, наличие или отсутствие скатных окон, конструкция и количество стропильных элементов. После подготовки проекта можно приступить к расчёту вальмовой крыши и элементов стропильной системы.

По мнению автора этой статьи, для проектирования вальмовой крыши, особенно усложнённой эркерами, щипцами и шатровыми фрагментами, лучше воспользоваться услугами инженера-проектировщика. При строительстве мансардной крыши загородного дома автору очень помог комплект чертежей с рассчитанной длиной стропильных балок, способом их соединения, углами запилов и количеством крепёжных элементов. Перечень утеплительных и кровельных материалов с указанием площади и порядка монтажа позволил заказать их заранее. Закупка комплектующих по проекту сводит до минимума отходы материалов и экономит время. Рассчитанные размеры стропильной системы и чётко определённая последовательность сборки избавили от брака, лишних расчётов и дополнительной подгонки. Монтажные работы выполняла бригада из четырёх человек с небольшим строительным опытом, которая справилась даже на сложном участке стыковки ската с крышей эркера, правда, с помощью консультации автора проекта.

При самостоятельном проектировании необходимо начинать с расчёта основных параметров крыши и размеров стропильной группы, создавая собственные чертежи и макеты раскладки.

Расчёт вальмовой крыши

При вычислении параметров вальмовой крыши владелец дома задаёт высоту конька из практических соображений. Для холодного чердака она может быть менее двух метров, а при строительстве мансардной крыши нужно помнить о том, что по СНиП высота потолков жилого помещения должна быть не менее 2,3 м.

При предварительных расчётах сначала определяется высота конька, а затем длина центрального прогона, размер основных и диагональных стропил

Длина центрального прогона при равных углах наклона скатов выбирается такой, чтобы концы прогона располагались на одинаковом расстоянии от боковых и торцевых стен. В ходе дальнейших расчётов определяют размеры стропил, нарожников и вспомогательных элементов. Необходимо выбрать тип стропильной системы, поскольку если для вальмовых крыш с необитаемым чердаком более характерны наслонные стропила, то для крыш с мансардой можно применять и наслонные, и висячие типы стропильных соединений.

Расчёт угла наклона скатов и длины стропил

От угла наклона скатов зависит устойчивость крыши к ветровым воздействиям и способность выдерживать снеговую нагрузку. Уклон скатов является важнейшим параметром для расчёта длины основных и диагональных стропил, а также нарожников. За основу расчётов возьмём следующие параметры:

• высота конька H к = 3 м;
• длина здания L дс = 10 м;
• ширина здания L дтс = 6 м. Половину этого размера обозначим за L птс: L птс = 3 м;
• длина конька L к = 4 м;
• расстояние от стены дома до конькового прогона T = 3 м.

Вычисления проводятся в несколько этапов.

Таблица: значения тригонометрических функций для углов наклона скатов мансардной кровли

a, град.	tg a	sin a
20	0,36	0,34
25	0,47	0,42
30	0,58	0,5
35	0,7	0,57
40	0,84	0,64
45	1	0,71
50	1,19	0,77
55	1,43	0,82
60	1,73	0,87

Расчёт площади скатов вальмовой крыши

Площадь скатов необходимо знать для расчёта количества строительных материалов и составления схемы раскроя. У вальмовой крыши два треугольных и два трапециевидных ската, для вычисления их площади мы воспользуемся стандартными формулами из школьного курса геометрии.

Для подсчёта площади необходимо увеличить высоту каждого ската на размер карнизного свеса и иметь в виду, что их длины при этом тоже увеличатся.

Расчёт объёма мансардного помещения

Вычисление объёма обитаемого подкровельного пространства понадобится при расчёте систем теплоснабжения и кондиционирования мансарды. Поскольку под вальмовой крышей располагается многогранное жилое помещение с изменяющейся высотой и формой, то для расчёта объёма его нужно разбить на более простые фигуры. Обычно рассматривают сечение мансарды, образующееся каким-либо стропилом, разбивают его на прямоугольники, треугольники и трапеции, вычисляют их площади по приведённым выше формулам и умножают на длину мансарды. Полученные таким образом объёмы каждой части складывают и получают общий объём мансарды.

Для расчёта объёма мансардного помещения оно разбивается на элементарные фигуры, объём которых вычисляются отдельно и складываются друг с другом

Если при разбиении мансарды выделяются более сложные элементы, то их объём рассчитывается по формуле V = S · H, где S − площадь сечения, H − длина элемента.

Видео: расчёт стропильной системы вальмовой крыши

Макет раскладки крыши

Макет является уменьшенной копией крыши, по нему можно определить оптимальную высоту конька и угол наклона скатов по отношению к размерам здания. Схема стропильной системы вальмовой крыши, выполненная в виде чертежа с указанием размеров и расположением элементов стропильной группы, называется макетом раскладки. На таких схемах указывается местоположение, длина и высота конькового прогона, а также размеры и количество основных, диагональных и нарожных стропил.

На схеме стропильной системы указываются размеры элементов, место их установки, способ монтажа и углы наклона стропильных ног

На чертеже указывается способ крепления деталей, углы и размеры врезки, шаг стропил и схема обустройства карнизного свеса. По схеме можно произвести расчёт количества материалов, раскрой и поштучную раскладку деталей на месте монтажа.

Необходимо учесть, что расчётные данные нуждаются в практической проверке, поэтому перед изготовлением шаблонов для раскроя деталей нужно произвести пробную стыковку основных и диагональных стропил.

Стропильная система вальмовой крыши

Вальмовую крышу образуют четыре ската, а её стропильная система содержит элементы двускатной и шатровой кровли. В основном используются наслонные стропила, которые опираются на коньковый прогон, закреплённый на стойках. Вальмовая крыша состоит из следующих элементов:

• по периметру стен монтируется мауэрлат, при наличии внутренней капитальной стены на неё крепят лежень;
• на мауэрлат устанавливаются затяжки или балки перекрытия;
• на вертикальные стойки крепится коньковый прогон;
• на мауэрлат и коньковый прогон опираются основные стропила, образующие трапециевидные скаты;
• диагональные стропила образуют треугольные скаты;
• нарожники представляют собой укороченные стропила, формирующие силовой каркас между диагональными и рядовыми стропилами;
• подкосы и шпренгели используются как дополнительные опорные элементы;
• кобылки применяются для удлинения стропил и нарожников;
• контробрешётка создаёт вентиляционный зазор;
• обрешётка используется для крепления кровельного покрытия.

Вальмовая крыша состоит из стандартных элементов и специфических стропильных узлов, которые обеспечивают необходимую прочность конструкции

Кроме того, стропильные ноги усиливаются ригелями и дополнительными стойками. Часто эти элементы образуют стены и потолок мансардного помещения.

Мауэрлат и его размеры

Мауэрлат является связующим звеном между каркасом здания и стропилами и представляет собой цельный брус, прикреплённый к стене резьбовыми шпильками. Для устранения распирающего воздействия стропил на стены брусья мауэрлата необходимо крепить к сплошному армированному поясу. Шпильки с шагом от 80 до 100 см замуровываются в монолитный пояс.

Мауэрлат проходит по верхнему периметру здания и крепится к бетонному армированному поясу шпильками

Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку с крыши на стены здания, его длина равна периметру дома. Для его изготовления используют сосновый пиломатериал с сечением равным 150Х150, 150Х200 или 200Х200 мм. На углах дома брус соединяется между собой с помощью резьбовых шпилек.

Установка конькового прогона

Коньковый прогон служит опорой для основных и диагональных стропил и устанавливается на вертикальных стойках, которые опираются на балки перекрытия или лежень. Для придания жёсткости прямоугольной конструкции рекомендуется устанавливать диагональные подкосы между стойками и прогоном. Для монтажа центрального прогона используется брус 100Х100 мм или 50Х150 мм.

Монтаж центрального прогона производится с помощью вертикальных стоек, опирающихся на лежень или на балки перекрытия

Чаще всего используются наслонные стропила, но для обитаемых чердачных помещений можно спроектировать и висячий тип стропил, чтобы освободить жилое пространство от нагромождения вспомогательных конструкций.

Вариант с висячими стропилами максимально освобождает жилое пространство от громоздких конструкций

В этом случае к центральному прогону крепятся основные и диагональные стропила, которые усиливаются ригелями и стойками, образующими стены и потолок мансарды.

Порядок проведения монтажных работ

Перед монтажом стропильной системы вальмовой крыши рабочие места необходимо оборудовать трапами, лесами и лестницами, поскольку удобство работы существенно ускоряет монтаж. Затем приступают к сборке элементов крыши в описанной далее последовательности.

1. На монолитный армированный пояс раскладывают гидроизолирующий материал и ставят на него заранее рассверленные балки мауэрлата, закрепляя их с помощью резьбовых шпилек, шайб и болтов.

   Балки мауэрлата укладываются на слой гидроизоляции из рубероида и закрепляются шпильками через заранее просверлённые отверстия

2. На мауэрлат крепятся балки перекрытия или затяжки с шагом от 60 до 120 см и на них устанавливаются вертикальные стойки для центрального прогона.
3. На вертикальные стойки крепится коньковый прогон, затем вся конструкция усиливается диагональными подкосами. Относительно крайних ног прогон должен иметь выносы по 15 см для крепления диагональных стропил.

   Обустройство крыши начинается с монтажа центрального прогона и основных стропил

4. Между балками перекрытия и коньковым прогоном выставляются попарно стропильные ноги, производится разметка врезки и осуществляется раскрой стропил. Устанавливаются крайние основные фермы, между ними натягиваются шнуры и по ним выставляются остальные стропильные ноги.
5. При большой длине стропил их усиливают ригелями, подкосами и стойками. После этого размечаются диагональные стропила.

   Для установки диагональных стропил необходимо произвести тщательную разметку, раскрой и запилы под стыковку с коньком и мауэрлатом

6. Производится раскрой размеченных диагональных стропил и их монтаж, при необходимости их усиливают шпренгелями и подкосами.
7. Размечаются и монтируются нарожники, на карнизном свесе концы стропил обрезаются вертикально, к ним прикрепляются лобовые доски.
8. На стропила и нарожники крепится гидроизолирующая мембрана с нахлёстом 10 см, монтируется контробрешётка и обрешётка.

Исходя из личного опыта, автор этой статьи хотел бы порекомендовать оборудовать на участке строительства место для разметки, раскроя и шаблонирования элементов стропильной системы. Удобно, когда точные угломерные инструменты находятся в одном месте, приспособленном для разметки и распиловки. Оборудованное рабочее место экономит время при заготовке деталей, которые затем поднимаются и монтируются без дополнительной подгонки. Внизу проще подготовить и сборочный комплект крепежа для каждого этапа работ.

Видео: стропильная система вальмовой крыши

Кровельный пирог вальмовой крыши состоит из следующих элементов:

• стропильные ноги;
• пароизоляционная мембрана;
• утеплитель, расположенный между стропилами;
• гидроизолирующая мембрана;
• обрешётка и контробрешётка;
• кровельный материал.

Кровельный пирог вальмовой крыши служит для создания определённой последовательности защитных слоёв, на которые сверху укладывается финишное покрытие

Для холодного чердака кровельный пирог состоит из стропильных ног, гидроизолирующей мембраны, контробрешётки, обрешётки и кровельного материала. Теплоизолирующий слой и пароизоляционная плёнка здесь не применяются.

Вентиляция подкровельного пространства утеплённой вальмовой крыши происходит через вентилируемый зазор между утеплителем и гидроизолирующей мембраной. Вентзазор образуется при монтаже мембраны на стропила с провисом 1,5–2 см, поэтому воздух через перфорированную отделку карниза проникает в утеплитель и выходит через отверстия коньковых аэраторов.

Вентиляция кровли производится через софиты карниза и аэраторы конька

От испарений из жилых помещений утеплитель сохраняет пароизолирующая плёнка, а от увлажнения конденсатом утепляющий слой предохраняет гидроизолирующая мембрана. Конденсат, скапливающийся на гидроизоляции, удаляется через вентиляционный зазор высотой в 5 см, который обеспечивает циркуляцию воздуха и сохраняет в целости стропильную систему. При этом слой теплоизолирующего материала не теряет своих свойств от излишней влаги.

Холодный чердак вентилируется через перфорированные отверстия отделки карнизного свеса и слуховые окна, а также коньковые аэраторы. Разница температур между внешней средой и чердаком сводится к минимуму, поэтому обледенение кровли не происходит.

Преимущество холодного чердака заключается в отсутствии разницы температур кровельного покрытия и чердачного помещения, из-за чего обледенения кровли не происходит

При такой схеме вентиляции вальмовой крыши необходимо помнить о тщательном утеплении потолка и верхней части стен между жилым помещением и холодным чердаком.

Видео: слуховые окна вальмовой крыши - холодный чердак

Утепление вальмовой крыши

Утепление крыши производится после монтажа кровли изнутри чердака или снаружи при укладке кровельного пирога. Такая последовательность работ предохраняет утеплитель от неожиданных осадков. Теплоизоляционный материал помещается между стропильными балками слоем в 20–25 см.

Утепление изнутри происходит путём набивки утеплителя между стропилами и фиксации его с помощью шнура или лески

Для утепления вальмовой крыши можно использовать следующие материалы:

• пенополистирол размером 600Х1200 мм и толщиной от 20 до 100 мм;
• волокнистые плиты и маты минеральной ваты размером 600Х3000 мм и толщиной от 50 до 200 мм;
• вспененные утеплители, к которым относятся эковата и пенополистирол.

Эластичность матов и плит позволяет набивать их между стропилами в несколько слоёв со сдвигом мест стыка, чтобы избавиться от мостиков холода, а вспененные утеплители наносятся методом напыления с использованием специального оборудования.

Для разных видов кровельного покрытия выпускаются определённые типы доборных элементов. На вальмовой крыше используются коньковые планки с аэраторами, заглушки для вальмовых стыков и тройники для диагональных стропил. Они закрывают коньковые и скатные стыки, а также карнизные свесы.

На завершающем этапе монтажа вальмовой кровли используются многочисленные доборные элементы

Из остальных доборных элементов на вальмовых кровлях могут быть использованы трапы, лестницы, снегозадержатели, уплотнители и капельники.

Коньковые доборы

Коньковые доборы имеют разную конфигурацию и размеры, например, планка прямая 150Х150Х2000 мм или полукруглая R110Х2000 мм. Коньковые планки могут иметь аэраторы разного типа. Рассмотрим особенности монтажа и стыковки коньковых доборов.

Монтаж прямых коньков на вальмовой крыше производится с нахлёстом не менее 5 см и начинается со стороны, противоположной преобладающим ветрам. Планки крепятся с шагом от 15 до 30 см, а на крайних планках монтируются заглушки. В конструкции некоторых коньковых планок предусмотрены полимерные аэраторы, обеспечивающие вентиляцию подкровельного пространства.

Состыковка горизонтальных коньков происходит с нахлёстом не менее 5 см

Хребтовые планки крепятся, начиная с заглушки, снизу вверх, а в месте соединения вальмовых хребтов и конька стыкуются с тройниковыми Y-планками. При необходимости места стыковки дополнительно герметизируют.

В конструкции круглого конька предусмотрены рёбра жёсткости, которые служат замками для стыковки отдельных планок. Такие рёбра препятствуют проникновению воды в подконьковое пространство. Круглый конёк крепится к верхней планке обрешётки через аэроэлемент, который обеспечивает циркуляцию воздуха через вентиляционный зазор.

Монтаж круглого конька производится через уплотнитель с использованием специальных заглушек

При монтаже любого типа коньковых планок важно следить за тем, чтобы не перекрыть вентилируемые продухи и сохранить циркуляцию воздуха между карнизом и коньком.

Ветровые планки и капельники

На карнизном свесе вальмовой крыши устанавливаются капельники для отвода конденсата, а для защиты подкровельного пространства от ветра и дождя на обрешётку монтируют ветровые или карнизные планки.

Капельник на карнизном свесе (поз. 7) используется для отвода конденсата, а ветровая планка (поз. 5) защищает подкровельное пространство от ветра и дождя

Этот вид доборов устанавливают с нахлёстом не менее 5 см, стандартная длина планок равна 2 м.

Видео: монтаж металочерепицы и доборных элементов

Виды кровельного покрытия для вальмовой крыши и их монтаж

Для вальмовой крыши используются разные виды кровельных материалов, которые в большом количестве предлагают производители. При выборе необходимо оценить цветовую гамму, простоту монтажа, вес и долговечность кровельного покрытия. Немалое значение имеют стоимость и эффективная площадь материала. Рассмотрим самые популярные виды кровельного покрытия:

• керамическая и цементно-песчаная черепица;
• металлочерепица и кровельный профнастил;
• шифер и ондулин;
• мягкая черепица.

По мнению автора статьи, следует обратить внимание на шумопоглощающие свойства кровельного материала. С этой точки зрения металлопрофили проигрывают ондулину и мягкой черепице с их прекрасной шумоизоляцией. Кроме того, на поверхности металла при перепаде температур образуется конденсат, поэтому нужно принимать меры для его удаления. Мягкая черепица отличается простотой монтажа, но для неё необходимо установить сплошную обрешётку из фанеры толщиной 12 мм и положить подкладочный материал, а это несколько удорожает её применение. По этим причинам, а также в силу небольшого веса и простоты укладки автором статьи для покрытия жилого дачного дома был выбран ондулин. В процессе эксплуатации кровли стало ясно, что во время сильного дождя на чердаке слышен небольшой шум, а после утепления мансарды посторонние звуки практически пропали.

Монтаж кровельного покрытия производится на обрешётку. Перед проведением кровельных работ нужно смонтировать капельники, ветровые доски и кронштейны водосточной системы. Крепление листовых материалов производится саморезами с шайбой и резиновой прокладкой в шахматном порядке. Укладка листового покрытия вальмовой крыши начинается от центра ската к краям.

Монтаж кровельного листового покрытия начинается с первого цельного элемента, затем симметрично крепятся листы слева и справа

Монтаж производится по натянутому вдоль карниза шнуру. Мягкая черепица укладывается снизу вверх с рекомендованным производителем нахлёстом.

Металлопрофиль

К металлопрофилю относится кровельный профнастил и металлочерепичное покрытие. Полная ширина листа металлочерепицы 1180 мм, эффективная ширина при этом равна 1080 мм, длина может меняться от 765 до 8000 мм, шаг обрешётки равен 350 мм. Кровельный профнастил имеет монтажную ширину 1000 мм и длину до 6 м. Срок службы этих покрытий достигает 50 лет, при этом материал имеет небольшой вес и просто укладывается.

Профнастил легко монтируется и служит до 50 лет

Шифер

Шифер отличается большим весом и хрупкостью, поэтому в современном строительстве используется его лёгкий (вес листа 6 кг) аналог - ондулин.

Шифер отличается большим весом и хрупкостью, но по-прежнему популярен

Длина листа ондулина составляет 2 м, ширина - 0,95 м, полезная площадь - 1,6 м 2 . Монтируется ондулин на обрешётку с шагом 45 см, с продольным нахлёстом 20 см, боковой нахлёст составляет одну волну. Дополнительные преимущества: срок службы до 50 лет, хорошее шумопоглощение, простота монтажа.

Срок службы ондулина достигает 50 лет, при этом кровля отличается шумопоглощением и простотой в монтаже

Длина мягкой черепицы составляет 1 м, ширина в среднем равна 333 мм, нахлёст зависит от вида и формы, а толщина составляет 6 мм. Это лёгкий шумопоглощающий материал, который просто монтируется, служит до 35 лет, стоит недорого, но нуждается в сплошной обрешётке и подкладочном слое.

Мягкая черепица придаёт крыше современный вид и просто монтируется на сплошной обрешётке

Вальмовая крыша для беседки своими руками

Беседка с вальмовой крышей создаёт единое архитектурное пространство на участке застройки. Для сооружения необходимо подвести каркас по типу мауэрлата и далее выполнить следующие действия.

Все деревянные детали беседки необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми составами и придать им соответствующий цветовой оттенок.

Мы рассказали о конструкции и расчётах вальмовых крыш, о стропильной системе и пошаговом порядке монтажа её элементов. Коснулись вентиляции, утепления и структуры кровельного пирога. Самостоятельный монтаж вальмовой кровли позволит вам сэкономить деньги и быть полностью убеждённым в качестве выполненных работ. Надеемся, что материалы этой статьи помогут вам в строительстве крыши для уютного дома.