Вальмовая крыша: обзор конструкции

Самостоятельное строительство вальмовой крыши

Отвечая на вопрос – как сделать вальмовую крышу самостоятельно, заметим: если вы не обладаете достаточными знаниями и опытом в области строительства, лучше обратится к специалистам или в строительные организации. В случае, когда вы решили все сделать самостоятельно, подойдите к этому вопросу со всей степенью ответственности и тщательно подготовьтесь в теоретическом плане.

Технология строительства вальмовых крыш отличается сложностью, имеет множество не очевидных аспектов, знать и учитывать которые просто необходимо.

Прежде чем начинать какие либо подготовительные работы и сам монтаж, необходимо провести правильный расчет вальмовой крыши. Сделать это необходимо с учетом всех факторов: площади строения, внешних факторов, высоты здания, индивидуальных особенностей и т.п.

Если вы самостоятельно не готовы к такому виду работ, обратитесь за помощью к специалистам или изучите тематическую литературу.

Можно рекомендовать просмотреть готовые чертежи вальмовых крыш на специализированных интернет ресурсах. Вы должны четко представлять, что и как нужно делать. Определить весь план работ, подготовить все материалы и фурнитуру. Все монтажные работы необходимо проводить в строгом соответствии со строительными нормами и требованиями безопасности.

Недостатки вальмовой кровли

Несмотря на ряд преимуществ конструкции вальмовых крыш многие архитекторы и проектировщики не выбирают ее для устройства кровли. Это объясняется тем, что крыша с четырьмя скатами монтируется сложнее двускатной, а значит и стоить будет дороже. Кроме того, скаты с четырех сторон «съедают» чердачную площадь с коротких торцов. Если на чердаке планируется устройство мансарды, то такой крыше приоритет не отдается. Мансардные окна, используемые для освещения помещения под вальмой, обязательно нужно закрывать во время дождя, иначе на полу образуется лужа. С вертикальными окнами, размещающимися в стенах фронтона в двухскатной крыше, такая проблема не появляется. Эти недостатки не являются глобальными, но при описании преимуществ вальмовой крыши и о минусах нельзя не упомянуть.

Разновидности (типы и виды) вальмовой крыши

Изучая устройство стропильной системы вальмовой крыши, следует учесть, что в пределах этого вида, есть несколько разновидностей конструкций. В свою очередь, это вносит коррективы в общий процесс возведения каркаса стропильной системы.

Классическая вальмовая крыша

Отличается опиранием диагональных ребер на опорную балку конька и расположение свесов на одинаковой высоте. Отдельные элементы вальмовой крыши соответствуют треугольнику (фронтоны) и трапеции (скаты).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид вальмовой крыши (обычной, стандартной)

Шатровая вальмовая крыша

Отличается отсутствием опорной балки конька. Это приводит к тому, что все диагональные ребра сходятся в единой точке, а к ним уже примыкают рядовые короткие стропила. Такой крыше отдают предпочтение при наличии квадратной коробки дома. Но формирование надежного конькового узла достаточно сложное.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид шатровой вальмовой крыши

Полувальмовая крыша

Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид голландской вальмовой крышиСхема устройства стропильной системы и внешний вид датской вальмовой крыши

Ломаная вальмовая крыша или мансардная четырехскатная

Наиболее сложная в плане строительства конструкция стропильной системы вальмовой крыши, так как в этом случае, все скаты кровли имеют разную площадь и расходятся под разными углами. Ломаная (мансардная) крыша позволяют более рационально организовать внутреннее подкровельное пространство и помимо дополнительной жилой площади придать дому эффектный внешний вид.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид ломаной вальмовой крыши (мансардного типа)

Выполнение расчета и чертежа стропильной системы

Большинство специалистов рекомендуют перед выполнением работ по устройству вальмовой крыши обязательную разработку необходимой проектной документации. Это достаточно простая процедура для грамотного и квалифицированного проектировщика, особенно в том случае, когда проектирование выполняется при помощи различных специализированных программных комплексов.

Пример подробного расчета стропильной системы с использованием специальной программы приведен на видео:

Однако, достаточно часто, прежде всего, в целях экономии, часть расчетов или чертежей заказчики выполняются самостоятельно. Такой подход нельзя считать целесообразным, тем не менее, он продолжает применяться. В этом случае следует соблюдать несколько основных правил расчета элементов стропильной системы вальмовой крыши.

Основные правила, учитываемые при проектировании

При проектировании и последующем выполнении работ следует учитывать некоторые особенности вальмовой крыши:

• промежуточные стропила всегда имеют более крутой наклон, если сравнивать их с угловыми элементами;
• при выполнении чертежей конструкций стропильной системы следует учитывать, что конек и стропила изготавливаются из материала одинакового сечения;
• центральные стропила вальмов упираются как в коньковый брус, так и в обвязку;
• угловые, более короткие, стропила вальмов упираются только в угловые стропила.

Несмотря на кажущуюся простоту основных правил устройства вальмовой крыши, ее проектирование и составление чертежей – крайне сложный и трудозатратный процесс, который целесообразнее и правильнее доверить профессионалам.

Разметка расположения главных элементов – конькового бруса и стропил

Этот важный этап проектирования практически всегда можно выполнить самостоятельно. Для этого следует произвести ряд последовательных и несложных операций:

• определить и отметить центральную ось здания с обоих торцов на верхней части карниза. Таким будет будущее местоположение конька;
• обычной измерительной (иногда ее называют мерной) линейкой (один ее конец находится на линии конька, другой – на боковой стене) необходимо разметить места расположения обычных стропил;
• следующие этап – разметка длины свеса, когда измерительная линейка располагается одним концом за пределами стены;
• все описанные операции необходимо выполнить для всех стен строящегося здания.

После завершения определения мест конька и стропил, становятся более понятны очертания будущей вальмовой крыши.

Для того чтобы выполнить окончательный расчет, а затем и чертеж будущей конструкции, необходимо рассчитать основные параметры стропил, которые зависят от планируемого угла наклона кровли. Коэффициенты соотношений указанных величин приводятся в таблице.

Правила вычисления угла наклона

Важнейшим параметром, влияющим на всю конструкцию вальмовой крыши, в том числе и на стропильную систему, является уже упоминавшийся угол наклона крыши. На его величину оказывает влияние множество факторов, основными из которых являются:

• особенности района строительства, которые выражаются в уровне осадков и величине снеговой и ветровой нагрузки;
• тип и назначение чердачного помещения. Различные варианты – холодный чердак или мансарда – оказывают различную нагрузку на стропильную систему;
• материал покрытия кровли и т. д.

Учитывая множество факторов, выполнение расчета вручную практически нереально, либо требует серьезных профессиональных навыков и знаний. Однако существует достаточно большое количество вспомогательных программ, которые нетрудно найти в интернете на специализированных сайтах. Поставив имеющиеся данные в соответствующие окна программы, можно получить требуемую величину угла, которая может колебаться в пределах от 5 до 60 градусов.

После получения угла и других основных параметров, для составления чертежа достаточно перенести все имеющиеся данные на бумагу. Следует отметить, что все вышесказанное относилось к наиболее простому типу вальмовой крыши. В случае появления дополнительных элементов, например, эркера или подобных ему украшений здания, расчеты и проектирование усложняется.

Использование вспомогательной программы при выполнении чертежа вальмовой кровли показано на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=wqluVOEP9Lw

Тонкости монтажа

Когда проект вальмовой крыши готов, можно начинать работы по установке системы стропил.

Как правильно можно сделать вальмовую крышу своими руками? Возведение каркаса – очень сложный и трудоемкий процесс, который требует от мастера предельной точности.

Как делать вальмовую крышу своими руками пошагово описано ниже.

Видео:

Монтаж вальмовой крыши своими руками начинается с разметки. Перед строительством вальмовой крыши, нужно отметить ось, место положения первого центрального стропила, места промежуточных элементов и длину свеса.

Устройство вальмовых крыш проходит поэтапно. Сначала устанавливают мауэрлат – деревянный брус 100 x 100, 100 x 150 или 150 x 150 мм, который кладут по периметру сверху стен.

Это основа для всего каркаса, поэтому закрепить его нужно как можно надежнее. Чтобы древесина не напитывала влагу из кирпичных стен, между бруском и стеной необходимо проложить гидроизоляцию, например, рубероид.

Далее крепят прогон – балку, которую укладывают вдоль мауэрлата – она будет выполнять роль страховки для него.

Следующий шаг – установка подкосов и стоек. Чтобы крепление было надежным, стойки желательно подпереть опорами.

Далее крепят конек. Чтобы этот брус был уложен точно по уровню, нужно воспользоваться рейкой и отвесом.

Центральные и рядовые стропила врубают в мауэрлат и конек на одинаковом расстоянии. Чтобы место крепления не болталось, специалисты обычно используют специальные стяжки.

В последнюю очередь крепят угловые элементы. Для придания каркасу прочности, угловые балки соседних скатов соединяют с диагональными стропилами.

Все деревянные составляющие нужно закреплять внахлест для прочности. Для этого можно взять специальные уголки или пластинки из металла.

Лучшим вариантом будут цельные балки. Но если такой возможности нет, то подойдут и сдвоенные.

В некоторых случаях нужно усилить построенный каркас. Существует несколько методов сделать это — они зависят, прежде всего, от размера здания.

В первом случае на углы крыши крепят шпренгели со стойкой, служащей опорой для диагонального бруса.

Видео:

В роли шпренгеля выступает брус, который перекидывают между углами мауэрлата. Если расстояние от угла большое, то специалисты советуют сделать шпренгельную ферму.

Второй способ предлагает набить по затяжке или ж/б перекрытию стойки, которые выступят в роли полки – она будет подпирать стропила посредине.

Если диагональные стропильные элементы слишком длинные, то лучше всего брать сдвоенные брусья.

После того как каркас готов, его покрывают обрешеткой, на которую укладывают слои кровельного пирога.

В первую очередь на сделанный каркас кладут пароизоляцию. Пленку фиксируют степлером к стропилам, а швы дополнительно герметизируются специальной лентой.

Дальше укладывают утеплитель. Его плотно прижимают к стропилам снизу вверх. Между плитами утеплителя и гидроизоляцией нужно оставить зазор в 2 см, чтобы кровельный пирог «дышал».

Видео:

После этого на все это наносится слой гидроизоляции, а сверху покрывается контробрешеткой из деревянных планок. Их размещают поперек стропил, чтобы закрепить кровельный пирог.

На последнем этапе кровлю покрывают выбранным кровельным материалом — вальмовая крыша своими руками готова.

Построить вальмовую крышу самостоятельно достаточно сложно. Однако пошаговая инструкция мастеров, а также все нужные расчеты помогут создать точную конструкцию, которая будет радовать глаз хозяина не один год.

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;

количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;

вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;

необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материалаТаблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Формулы для расчета вальмовой крыши 

Высота конька		Чертеж для расчета высоты конька вальмовой крыши
Длина конькового бруса	Длина дома минус его ширина	Чертеж для расчета длины конькового бруса вальмовой крыши
Длина центральных стропил (трапеции)	Формула для расчета длины центральных стропил	Теорема Пифагора
Длина рядовых стропил	Рассчитывается аналогично длине центральных стропил
Удлинение стропила для формирования каркасного свеса		Чертеж для расчета насколько необходимо удлинить стропила для свеса
Угол наклона рядовых стропил	Формула для расчета угла наклона рядовых стропил	Чертеж для расчета угла наклона рядовых (промежуточных) стропил
Длина диагональных вальмовых стропил	Формула для расчета длины диагональных стропил	Схема для расчета длины диагональных стропил вальмовой крыши
Нарожники (короткие стропила)	Первое короткое стропило	Чертеж для расчета 1-го короткого стропила вальмовой крыши
	Второе короткое стропило	Схема для расчета 2-го короткого стропила вальмовой крыши
Площадь вальмовой крыши	Формула для расчета площади вальмовой кровли	Чертеж для расчета площади вальмовой крыши

Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Что это такое?

Вальма — формообразующий элемент вальмовой крыши, представляющий собой треугольный скат от карниза до вершины, поднимающийся над торцовыми стенами. Такой тип кровли достаточно популярен ввиду отличных эксплуатационных характеристик:

• с нее легко сходят осадки;
• справляется с ветровой нагрузкой;
• выглядит скромно и со вкусом.

В некоторых источниках вальмой называют ребро стыка скатов крыши, что неверно. Брус, который по внешнему углу крыши крепится к коньку верхним концом и к мауэрлату — нижним, является диагональным стропилом. Всего таких стропил вальмовая кровля содержит четыре.

Отличия от конька

Другая промашка в том, что на форумах и в статьях путают вальму и конек. Конек — это ребро стыка скатов наверху крыши, он всегда расположен горизонтально относительно земли. Вальма же наклонена и имеет форму треугольника. Она присоединяется к торцу конька центральным рядовым стропилом.

Отличия от ендовы

Ендова, в отличие от вальмы, спускается от конькового прогона к внутреннему углу, а не к наружному. Их не нужно опускать (изменять линию врубки «птичий клюв»), и там, где ендова соединяется с коньком, вертикальный распил делают односторонним.

Особенности конструкции, разновидности и фото

Классическая конструкция вальмовой крыши включает в себя четыре ската, которые устанавливаются под наклоном к наружным стенам. Боковые центральные части и торцовые вальмы имеют две вершины, которые соединяются общим коньком.

Благодаря особой конструкции вальмовой кровли проще организовать жилое пространство в чердачной части дома и установить в нем мансардные окна. Известно несколько видов вальмовой кровли:

• Голландская, у которой длина торцевых скатов (вальмы) короче боковых. Ее еще называют полувальмой. Она обладает повышенной устойчивостью к ветровой нагрузке и не задерживает на себе снег.
• Датская, у которой нижняя часть полувальма обычная, а верхняя сделана из стекла, через которое освещается пространство мансарды.
• Шатровая конструкция с одной вершиной, соединяющей все четыре ската одинаковой длины. Такая крыша похожа визуально на пирамиду.
• Ломаная крыша, имеющая самую сложную конструкцию, которую составляет большое количество скатов, стоящих под разным углом.

Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)

Основные виды четырехскатных крыш:

1. Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
2. Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
3. Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.

Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.

Виды и типы конструкций крыш

Для начала разберемся с формами крыш, их устройством и наиболее часто встречающимися конструкциями, чтобы Вам было был более понятен разговор о крыше вальмовой. Собственно Вы и сами с этим быстро разберетесь если взглянете на этот чертеж-схему с обозначениями (можно увеличить).

какие бывают крыши – конструкции, формы и устройство

На фото цифрами:

СХЕМА ДВУСКАТНОЙ КРЫШИ

1. Подкосы
2. Затяжка
3. Наклонная стропильная нога
4. Мауэрлат
5. Перекрытие верхнего этажа
6. Кобылка

СХЕМА ЛОМАНОЙ КРЫШИ

1. Стропила верхнего пояса фермы
2. Затяжка верхнего пояса
3. Стойка
4. Балка нижнего пояса

Типы скатных кровель:

а – односкатная; б – двускатная; в – ломаная (мансардная); г – вальмовая; д – многощипцовая

Меряй понизу.

В соответствии с предлагаемой методикой все замеры следует делать по нижнему ребру стропил. Я не буду подробно останавливаться на том, как пришёл к этому выводу. Просто после того как я стал измерять именно так, а не по некой теоретической средней линии, всё встало на свои места. Делая разметку по нижнему ребру стропил, я замеряю именно до той самой точки, от которой и нужно делать рез. Количество рабочих этапов при этом сокращается, а значит, и уменьшается вероятность того, что будут допущены грубые ошибки.

Другое достоинство предлагаемой методики в том, что вам не придётся думать, на сколько следует опускать угловые стропила, поскольку для всей несущей конструкции предполагается использовать пиломатериал одного и того же сечения.

Например, для рассматриваемой в этой статье крыши и угловые (короткие), и промежуточные стропила я вырезал из доски сечением 50×150 мм. Благодаря этому верхние рёбра коротких стропил оказались чуть выше углового стропила, и, как следствие, — между последним и настилом крыши образовался зазор, позволяющий воздуху просачиваться вверх к вентиляционному проёму в коньке крыши.

Расчёты осуществлять несложно, так как расположение каждого стропила можно изобразить с помощью прямоугольных треугольников, а значит, и рассчитать с помощью теоремы Пифагора.

В данной статье вся технология показана на примере небольшой прямоугольной постройки. Поскольку её крыша невелика по своим размерам и весь каркас возводится из пиломатериала сечением 50×150 мм, поправок на более мощные коньковый брус и угловые стропила делать не приходится.

Фото 1.Конструкция вальмовой четырехскатной крыши

1. Угловое стропило всегда имеет более пологий уклон, чем промежуточные стропила. Для данной крыши с уклоном 6:12 уклон углового стропила составляет 6:17. Все стропила, смонтированные на данной постройке (включая угловые), вырезаны из досок сечением 50х 150 мм.
2. Короткие стропила стыкуются не с коньковым брусом, а с угловым стропилом, и имеют такой же уклон, что и промежуточные стропила.
3. Коньковый брус для данной постройки вырезан из того же пиломатериала, что и стропила.
4. Центральные промежуточные стропила. На концах конькового бруса стыкуются три промежуточных стропила, которые называют центральными промежуточными стропилами.
5. Промежуточные стропила. Эти стропила опираются на верхнюю обвязку и коньковый брус.

Ссылка по теме: Строительство крыши своими руками-из чего и как?

Мерная рейка и таблица коэффициентов.

Первым делом я знакомлюсь с конструкцией и прикидываю, как элементы будут соединены друг с другом. Затем изготавливаю мерную рейку из полоски фанеры шириной 50 мм. Кладу её на верхнюю обвязку торцевой стены и размечаю заложение (горизонтальную проекцию) промежуточного стропила, толщину стены (для подреза опорной части) и свес крыши (рис. 1).

Рисунок. 1. Разметка центральных промежуточных стропил.

На схеме видно, что центральные промежуточные стропила и стены формируют квадраты (закрашены в розовый цвет) в углах постройки.

Угловое же стропило делит каждый квадрат по диагонали, образуя два прямоугольных треугольника.

Также читайте: Каркас своими руками – схемы, фото, чертежи и устройство