Конструкция вальмовой крыши. Вальмовая крыша: расчет, схема, фото

Крыша – это завершающая конструкция здания, к установке которой нужно подходить ответственно и грамотно. Особенно сложное устройство имеет конструкция вальмовой крыши, которая еще называется щипцовой: она отличается наличием двух скатов по торцам, которые выполнены в форме треугольников и называются вальмами.

Виды и особенности

Существует несколько видов вальмовых кровельных систем:

1. Четырехскатная вальмовая крыша – это кровля, которая состоит из вальм, не доходящих до низа, а лишь закрывающих скаты и прикрывающих верхнюю часть фронтона.
2. Шатровая крыша, которая имеет четыре одинаковых по размеру и конструкции ската. Вальмы в такой конструкции расходятся во все стороны под одинаковым углом. Такая кровля используется при оборудовании зданий квадратной формы.
3. Ломаная крыша представляет собой скаты разных размеров, которые объединяются друг с другом под разными углами. Конструкция достаточно сложная, поэтому требует грамотного проектирования.

С чего начать?

Дом с вальмовой крышей – это красивое и гармоничное строение. Чтобы он служил долго и надежно, важно правильно подойти к проектированию каждого этапа строительства и в первую очередь кровельной системы. Данная конструкция состоит из следующих элементов:

1. Конька (конькового бруса), расположенного по центру строения и являющегося ее основным несущим элементом, поскольку именно к нему крепятся остальные деревянные детали.
2. Угловых (накосных) стропил. Каждое стропило с одного конца крепится к коньку, а с другого – выходит на угол здания и даже за его пределы. На стропила приходится основная силовая нагрузка. Для их изготовления используется брус той же толщины, что и в коньке.
3. Промежуточных центральных стропил. Они располагаются от концов конька и выходят по скатам и вальмам на стены.
4. Коротких стропил различной длины, которые крепятся к угловым деталям под одним и тем же углом.

Каждый проект вальмовой крыши учитывает точность расчетов, выполнение разметки, составление чертежей. Именно цифры лежат в основе проектирования вальмовой крыши.

Основные расчеты и сведения

Если вы хотите, чтобы крыша служила надежно, долго и не приносила неприятных сюрпризов, следует пристальное внимание уделить именно расчетам:

• во-первых, выполняется разметка осевой линии по верхней части обвязки с торца строения;
• во-вторых, рассчитывается половина толщины конькового бруса, а затем размечается, где будет располагаться первый элемент стропильной системы;
• в-третьих, определяется место расположения промежуточного стропила при помощи замерной рейки;
• в-четвертых, выполняется расчет длины стропильного свеса, опять же при помощи рейки.

Эти же действия следует выполнить на остальных трех углах – таким образом мы определим, как и где будут располагаться все элементы стропильной системы.

Как видно, устройство вальмовой крыши непростое, поэтому нужно выполнять каждый этап с особой тщательностью. Чтобы не ошибиться в цифрах, можно воспользоваться специальной таблицей, но сначала нужно рейкой измерить величину горизонтальной проекции промежуточного стропила. На основе полученной цифры подбираем в таблице угол наклона, умножаем два числа. Таким же способом измеряется длина свеса.

Вальмовая крыша: как устроена?

Четырехскатная вальмовая крыша – это сложная и своеобразная конструкция. При ее возведении важно, чтобы для создания конькового бруса и стропил использовался материал одной и той же толщины. Только это будет гарантией прочности и надежности всей конструкции. Любое изменение в толщине рано или поздно скажется на деформации крыши и ее разрушении. Важно, чтобы короткие стропила надежно крепились к угловым, а не к коньку, при этом важно точно соблюсти все углы уклона.

Вальмовая крыша (фото показывает, насколько разные конструкции могут иметь дома с такой кровлей) бывает любой высоты, но при этом стоить помнить: низкая крыша – это дополнительные опорные элементы, которые необходимы для удержания тяжелых элементов конструкции. Чтобы вальмовая крыша была надежной и долговечной, ее следует возводить из высушенного бруса хвойных пород. Кроме того, готовые стропила обязательно нужно обработать специальными пропитками и составами.

Зачем нужен мауэрлат?

Конструкция вальмовой крыши, как мы уже сказали, сложна. Для начала укладывается мауэрлат – именно на него будет в дальнейшем опираться вся система стропил. Укладка мауэрлата ведется на армированный пояс из железобетонных конструкций. Это позволит сделать несущие стены более прочными и усиленными, плюс создаст ровную поверхность для монтажа мауэрлата. Для каменных и кирпичных стен нужно выполнить опалубку, которая дополнится каркасом из арматуры, а потом будет залита бетоном. Главное, чтобы при заливке бетона сохранялся одинаковый горизонтальный уровень по всему зданию.

К установленному арматурному каркасу крепятся оцинкованные металлические шпильки – их длина должна выходить за пределы брусового мауэрлата. После затвердевания бетона верхняя часть промазывается битумом, а после оклеивается рубероидом - это позволит защитить дерево от гниения и иных воздействий среды. Шпильки нужны для того, чтобы закрепить всю конструкцию. Как правило, стропила вальмовой крыши создаются на основе деревянного бруса.

Каркас вальмовой крыши

Вальмовая крыша – это сочетание ряда элементов: прогона, опорной доски, мауэрлата, обрешетки, затяжек, стропил (рядовых, диагональных, накосных). Детали крыши формируют стропильную форму, в основаниях которой лежат несколько треугольников. В самой конструкции большое значение имеют стропильные ноги, которые должны устанавливаться в соответствии с определенным углом наклона ската кровли.

Мауэрлат – один из основных элементов, без которого невозможна конструкция вальмовой крыши. Именно при его помощи происходит равномерное распределение массы стропильной системы на несущие стены здания. Итак, какова роль стропил?

1. Скользящие опоры играют важную роль для достижения надежности кровли.
2. Висячие опоры позволяют сделать вальмовую крышу прочной и надежной, даже если на нее будет приходиться слишком большая нагрузка.

Если дом строится на основе столбчатых опор, то монтируются наслонные стропила, которые торцами опираются на наружные стены. Монтаж этого вида опор целесообразно выполнять в том случае, если расстояние между опорами составляет не больше 6 метров. Для достижения прочности и надежности соединения используются дополнительные саморезы и болты. А для усиления прочности накосных стропил иногда используется шпренгель.

Как устанавливаются стропила?

Конструкция вальмовой крыши возводится в несколько этапов. Сначала устанавливаются стойки в вертикальном положении – они должны служит поддержкой конькового бруса. Стойки, удерживающие конек, крепятся к центральной балке специальной системой укосин. Только после этого применяются диагональные стропила из обрезной доски. Однако главные элементы – это именно накосные и диагональные стропила, на которые приходится основная нагрузка кровельной системы.

Расчет - важнее всего!

Если возводится вальмовая крыша, расчет играет важную роль. При этом следует соблюдать определенные правила:

1. Во-первых, диагональные стропила должны иметь одну длину – от этих показателей зависят свесы кровли.
2. Во-вторых, свесы должны выполняться на расстоянии 50-60 см, а если дом построен в климатически сложных регионах, где очень сильны ветровые нагрузки, то свесы могут доходить до одного метра.
3. В-третьих, диагональные и центральные стропила должны стыковаться грамотно и внимательно.

Стропила должны быть закреплены анкерными соединениями, что важно для удержания срыва кровли ветром. Установка стоек позволит сделать нагрузку на балки меньше. Если уклон крыши не очень большой, то потребуется усиление крыши при помощи шпренгельных ферм и шпренгелей. Шпренгель – это брус, который укладывается по обе стороны, и сходящийся наверху углами.

Если вам нужна крыша своими руками, вальмовая конструкция довольно сложна в возведении, помните это. Для ее усиления требуется обрешетка, которая выполняется из брусков. Она может быть сплошной или с зазорами. Шаг обрешетки зависит от размера и вида кровельного материала. Популярность вальмовой крыши объясняется ее необычным видом, надежностью, долговечностью и необычностью конфигурации. Если вы планируете возведение мансардного этажа, эта конструкция будет наиболее идеальна. Обтекаемая форма защищает кровлю от ветра.

Основные расчеты

Схема вальмовой крыши составляется с учетом угла наклона стропильной системы, кроме того, важную роль играет выбранный утеплитель. В России чаще всего применяется теплоизоляция минеральной ватой: она укладывается рулонами и не требует подгонки. Чтобы рассчитать нужное количество материала, следует узнать стандартные размеры плит и площадь самой кровли. Часто кровельные материалы образуют меньшую площадь, чем крыша. Это сказывается на расходе материалов. Чтобы вычислить площадь кровли, нужно учесть суммарную площадь двух вальмовых треугольников, а также двух боковых плоскостей в виде трапеции.

Избегаем ошибок

Как мы уже сказали, сложная конструкция – это одно из отличий, которыми характеризуется вальмовая крыша. Расчет можно выполнить самостоятельно, а можно использовать калькулятор. Если строительство ведется своими руками, то нужно учитывать все особенности стропильной системы вальмовой крыши. Успешность строительства зависит в первую очередь от правильности расчетов, точности разметки и корректного плана. Чтобы сделать крышу надежной, нужно следить за следующими моментами:

• избегать возможных конструктивных ошибок, используя мерную рейку, а не рулетку;
• выполнять разметку осевой линии;
• рейкой выполнять определение размещения остальных промежуточных стропил.

Плюсы и минусы конструкции

Вальмовая крыша (фото показывает, насколько разнообразные решения можно воплотить в реальность) – сложная в монтаже конструкция, поэтому требует профессионального подхода. К достоинствам вальмовой конструкции можно отнести:

1. Высокую устойчивость к природным воздействиям, что объясняется наличием фронтонов и щипцов – они обеспечивают высокую надежность и прочность, защищая дом от воздействия ветра.
2. Высокая жесткость конструкции обеспечивается наличием угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька.
3. Фасады домов с вальмовой крышей защищены от атмосферных осадков благодаря большим свесам по всему периметру здания.
4. Четырехскатная крыша – это гармоничное и привлекательное завершение любого загородного дома, который выглядит торжественно и презентабельно.

С другой стороны, вальмовая крыша имеет ряд недостатков. Во-первых, сложность конструкции, которая отталкивает многих от возведения крыши. Во-вторых, это большие затраты на строительные материалы. В-третьих, скаты с четырех сторон приведут к нецелесообразности использования чердачной площади, поэтому если планируется возведение мансардного этажа, данная кровельная система не подойдет.

Какие еще варианты?

Если вы планируете использовать второй этаж в качестве жилого, то классическая вальмовая крыша не подойдет. В таких случаях лучше возводить полувальмовую крышу: сверху она представляет собой традиционную конструкцию из двух скатов, а снизу – между первым и вторым этажами – трапецию, которая позволяет сделать крышу оригинальной и интересной. Более того, будет видна четко очерченная грань между этажами. Изломанный скат хорошо подходит для тех проектов, когда площадь жилого помещения трудно вписать в стандартный треугольник. Специалисты советуют возводить полувальмовую крышу на зданиях и домах, которые находятся в зоне действия сильных ветров.

Выводы

Какой бы вариант кровли вы ни выбрали, главное, чтобы она была крепкой, надежной, но чтобы достичь этих показателей, нужно (еще раз акцентируем ваше внимание) провести грамотные расчеты. Только они станут основой четкого и правильного выполнения всех работ.