Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

Практически все загородные дома, построенные в европейском стиле, украшают вальмовые кровли. Такие сооружения отличаются надежностью и эстетичным видом. Если присмотреться, то по строению они походят на верхние части домов, которые с древних времен возводят в Японии и Китае.

Установка стропил крыши на балки перекрытия: как правильно опереть стропильную систему

Если вы сейчас подошли вплотную к вопросу выбора конструкции стропильной системы, первым делом вам нужно решить, как именно вы будете передавать нагрузку от крыши – к дому. Например, в классической схеме устройства стропильной системы стропила равномерно опирают концами на стены или мауэрлат, по всему периметру или с двух сторон, смотря какая форма скатов. Но нередко сегодня стропила крепят прямо на балки перекрытия чердака, а не на мауэрлат, и у такой технологии есть свои ценные преимущества.

А как правильно установить стропила крыши на балки перекрытия, какие существуют технические решения и как выполнять такие узлы крепления – мы сейчас расскажем.

Простые и сложные виды вальмовых кровель

Самая простая вальмовая крыша – это четырехскатная система, где фронтальные склоны имеют форму трапеций, а торцевые выполнены в виде треугольников. Скаты-треугольники носят названия «вальмы», они берут свое начало у торцевого карниза и простираются до краев конька. В ходе сооружения такой конструкции используют систему наслонных и накосных стропил – приемы позаимствованы из схем, по которым возводят двухскатные и четырехскатные кровли.

Конструкция полувальмовой крыши образуется из двух элементов обычной двухскатки и двух вальм. Карнизы последних, как правило, располагаются намного выше фронтальных. Отличительной особенностью данного типа сооружения является отсутствие острых выступов. Такие крыши получили распространение в регионах с сильными ветрами. Если дом строится в местности, для которой характерны обильные снегопады, то скаты полувальмовой конструкции делают более крутыми. Пологие склоны крыш – оптимальный вариант для менее снежных регионов.

Четырехскатная система — пример самой простой вальмовой крыши

Простые и сложные виды вальмовых кровель

Вальмовая кровля может походить на шатер или пирамиду, в таком случае ее называют шатровой или, соответственно, пирамидальной. Сооружают подобные конструкции крыш на домах, несущие стены которых формируют квадрат или правильный прямоугольник. Все стороны шатровой крыши имеют форму треугольников, верхушки которых сопрягаются в одной точке.

Самая сложная вальмовая конструкция имеет ломаную форму. Состоит такая роскошная крыша из разных по размеру и форме скатов, при этом каждый из них имеет излом. Простым примером ломаной кровли выступает двухскатка, у которой фронтальные стороны имеют в верхней части излом. Такой подход позволяет значительно увеличить чердачное пространство, в котором обычно обустраивают мансарду.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

  • минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;
  • большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
  • возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
  • эстетическая привлекательность.

Минусы:

  • сложность расчета и монтажа;
  • более высокая стоимость реализации проекта;
  • уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
  • невозможность устройства мансарды;
  • естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

Виды вальмовых четырехскатных крыш и их особенности

Четырехскатная крыша называется ещё вальмовой, из-за наличия в её конструкции скатов треугольной формы – вальмов. Такие крыши могут быть:

  • -собственно вальмовыми -имеют два трапециевидных ската и два треугольных, без фронтонов;
  • -шатровыми – все скаты треугольной формыбез фронтонов;
  • -полувальмовыми, различных видов, которые могут совмещать в себе элементы вальмовой и двусктной или многощипцовой крыши.

Обычные четырехскатные вальмовые крыши больше всего подходят для зданий, имеющих в плане прямоугольную форму, когда две стороны длиннее, а две короче. Шатровая больше подходит для дома, имеющего в плане форму квадрата или максимально приближенную к нему.

Полувальмовые крыши могут сооружаться на зданиях самой различной формы, включая те или иные элементы других видов крыш. Чаще всего — это комбинация вальмовой и двускатной, как показано на рисунке вверху.

Кроме этого, четырехскатные вальмовые крыши могут быть, как с висячими, так и с наслонными стропильными ногами.

Вальмовая крыша с висячими стропилами может сооружаться при отсутствии внутренних несущих стен и небольшой ширине здания, а также при её угле наклона более 40о. В этом случае весь ее вес передается на наружные стены.

Четырехскатная крыша с наслонными стропилами сооружается, как правило, когда здание имеет внутреннюю опорную стену, промежуточные опоры деревянного перекрытия или железобетонное чердачное перекрытие. При этом используется одна («скамья») или две («стол») дополнительные опоры, которые позволяют уменьшить нагрузку на наружные стены и увеличить длину пролета, перекрываемого стропилами. Часто такие четырехскатные крыши сооружаются при небольших углах их наклона ( до 40о).

Кроме того, висячие и наслонные стропильные ноги могут опираться как на мауэрлат, уложенный по несущей стене, так и  на балки деревянного перекрытия.

Стропильные системы

Данная система считается достаточно прочной для защиты сооружения от внешних факторов. К ее строительству стоит подходить очень серьезно. До того как начнутся работы по возведению крыши, нужно подготовить проект, в котором будут сделаны все необходимые расчеты и высчитан уровень наклона.

Градус угла должен быть прямо пропорциональным затрачиваемому кровельному материалу.

Как устроена стропильная система:

  1. До того как приступить к монтажу стропил, нужно выложить брусы, которые будут исполнять роль опоры всей конструкции. До начала крепления брусов стены лучше стянуть армированным поясом, это усилит несущую способность и обеспечит ровную поверхность. Для этих работ лучше использовать железобетонные конструкции.
  2. Если дом построен из кирпича или камня, на верхних частях стен монтируется опалубка, в которой делается железобетонный каркас.
  3. Когда собирается каркас, к нему присоединятся металлические фиксаторы, диаметр которых составляет минимум 1 сантиметр. Длина их должна быть такой, чтобы их верхушки на 3-5 сантиметров возвышались над брусами.
  4. После того как бетонная часть застыла, верх ее обмазывается битумной мастикой и сверху кладется рубероид, который защитит дерево от разрушения. На торчащие штыри одеваются специальные бруски, в которых заранее высверлены отверстия. Гайками закрепляют конструкцию.
  5. Деревянный брус следует брать с сечением 15×15 или 10×15 сантиметров.
  6. Используемый строительный материал должен быть сухой и обработан антикоррозийным средством.
  7. После этих работ параллельно коньку крепится центральная балка.

Каркас и вся система стропил состоит из:

  • прогона;
  • мауэрлата;
  • опорной доски;
  • затяжек;
  • обрешетки;
  • нарожников;
  • подкосов;
  • рядовых стропил;
  • накосных стропил;
  • диагональных стропил.

Так из этих кровельных элементов создаются стропильные конструкции, в основе которых лежит несколько треугольников. Поскольку эта форма наиболее устойчива, то и вся конструкция будет достаточно прочной.

Стропильные ноги – это главные несущие части всего строения. Они монтируются под определенным углом. Главная задача мауэрлата равномерно распределить вес всего строения на стены. Нижним торцам строительных ног опорой служат внешние стены, а верхним торцам прогоны промежуточные и брусы, что устанавливаются под коньком. Промежуток между стропилами должен составлять до 2 метров. Точное расстояние будет зависеть от строительного материала для кровли и сечения деревянных брусов.

Функциональность четырехскатной кровли

Несмотря на определенную сложность проектирования и обустройства вальмовые крыши очень функциональны.

  • Отсутствие вертикальных стен и надежное крепление современных кровельных материалов к стропильной системе обеспечивает высокое сопротивление вальмовой кровли сильному потоку воздуха. Поэтому их возведение рекомендовано в регионах, для которых характерны сильные ветра.
  • Кровельные вальмы (угловые ребра) имеют увеличенную, по сравнению с двухскатной крышей, жесткость, и поэтому устойчивы к неблагоприятным погодным условиям (обильные осадки, «шапки» снега).
  • Большие свесы, которые можно обустроить по всему периметру вальмовой крыши, надежно защитят фасад здания от намокания.
  • Благодаря одинаковой и достаточно большой площади поверхности кровельных скатов мансарда, оборудованная под вальмовой крышей, прогревается равномерно, создавая в помещении комфортный температурный режим.

Стоимость возведения вальмовай крыши выше, чем у двухскатной. Проектирование стропильной системы сложнее традиционных систем, поэтому требует привлечения специалистов, обладающих необходимыми знаниями.

Подкровельное пространство вальмовой крыши значительно меньше объема чердачных помещений одно- или двухскатных крыш. Поэтому в мансардах, обустраиваемых под вальмовой кровлей, несколько сложнее разместить мебель и бытовую технику.

Элементы входящие в каркас крыши

Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Элементы входящие в каркас крыши

Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).

Читайте также:  Плюсы и минусы пустотных и ребристых плит перекрытия

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.

Элементы входящие в каркас крыши
  1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
  2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
  3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
  4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
  5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
  6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
  7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.

Элементы входящие в каркас крыши

Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.

Расчет вальмовой крыши

Для того, чтобы устройство стропильной системы вальмовой крыши обеспечивало безопасность, долговечность, надежность и привлекательность нужно правильно провести расчеты, которые позволят осуществить грамотную разметку, тем самым исключив погрешности. При этом, помимо того, что проводится расчет стропильной системы вальмовой крыши и параметров стропил, необходимо выполнить расчеты нужные размеры всех других элементов, которые будут использоваться в этом сооружении. Разметку нужно проводить чрезвычайно точно с обозначением тех мест, в которых будут фиксироваться стропила. Эта разметка должна включать в себя отметки для 2 основных точек на мауэрлате (нижней обвязке) и в по центру конькового бруса. Как раз здесь и будут укладываться центральные стропила.

Для сооружения подобной кровли нужно использовать доски толщиной не менее 50 мм. Связывается это с тем, что подобные доски смогут выдержать совокупные нагрузки снега, ветра, а также собственного веса.

Советуем почитать:

  • Устройство крыши дома;
  • Какой должен быть минимальный угол наклона у крыши из профнастила;
  • Узлы прохода вентиляции через кровлю.

Стропильная система вальмовой крыши – основные конструктивные особенности

Крыши вальмовой конструкции все чаще становятся выбором владельцев загородных домов. И это не удивительно, ведь крыши данной формы имеют свои преимущества.

Вы бы смогли себе представить дом, не имеющий крыши? Правильно, это просто невозможно! Кровля является главным элементом любого строения, она защищает внутреннее помещение от атмосферных осадков и холода.

Далеко не последнее место среди многообразия вариантов крыш занимает героиня данной статьи, ее конструкция очень прочна, что гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность. Помимо всего прочего смотрится она очень оригинально и отлично подходит низким домам, придавая им особую красоту и эстетичность.

Об особенностях конструкции стропильной системы вальмовой крыши и схемах монтажа поговорим ниже.

  • Расчет
  •  Как рассчитать площадь
  • Монтаж стропильной системы
  • Обрешетка

Расчет

Расчет начинается с учета некоторых климатических особенностей в месте строительства:

  • ветровая нагрузка.
  • количество осадков.
  • вид кровельного материала.
  • необходимость утепления крыши.

 Как рассчитать площадь

Для нахождения площади, кровля условно делится на составляющие ее элементы – скаты, для каждого из которых рассчитывается его площадь с учетом свесов.

Читайте также:  Железобетонные плиты дорожные, пустотные, плоские, плиты покрытий

Формулы, используемые при расчетах, известны еще со школьной скамьи и достаточно просты.

Площадь треугольника равна: S=(b*h)/2, откуда b — длина основания треугольника, h — высота треугольника

Площадь трапеции равна: S=((a+b)/2)*h, откуда a и b — основания трапеции, h — высота трапеции

После чего полученные результаты суммируются. Ответ — общая площадь.

Монтаж стропильной системы

После установки лесов можно приступить к монтажу мауэрлата. Данный элемент служит для равномерного распределения нагрузки на каждый несущий элемент в доме. Располагается он по центру стен.

После его укладки происходит подгонка брусьев и их крепление между собой посредством прямого замка. После чего вся конструкция крепится к стене с помощью металлических шпилек или анкеров.

После надежного закрепления мауэрлата можно преступить к установке опорных столбов.

Опорные столбы используется как основа на которые в последующем будет укладываться коньковый брус. Опоры устанавливаются с шагом 1-5 м.

Расстояние зависит от длины конькового бруса, от его толщины и материла из которого он изготовлен.

После их установки и закрепления происходит укладка конькового бруса. В качестве прогона может использоваться брус любого сечения, но не стоит забывать, что чем тоньше брус, тем меньшую нагрузку он выдержит.

Совет от редакции: для увеличения толщины можно использовать несколько слоев бруса уложенные в паз, сделанный в опорных столбах.

После установки данных элементов, можно приступить к монтажу накосных ног.

Накосные ноги устанавливаются на внешний угол мауэрлата и на опорный столб впритык к прогону. При монтаже накосов рекомендуется пропиливать пазы в нижней части для более плотной установки на мауэрлат.

На домах большой площади зачастую угловые стропила приходится «наращивать». При этом лучше всего делать дополнительные стойки, чтобы не допустить возможного образования трещин в процессе эксплуатации.

Крепление происходит металлическими уголками и пластинами. Крепление к опорному столбу лучше всего производить болтами дабы не допустить сдвига бруса с первоначального места.

В случае с шатровыми крышами можно также произвести скрепление накосных ног между собой, это даст дополнительную жесткость конструкции в целом. После окончания их установки можно приступить к монтажу промежуточных стропил.

В целом установка данных стропил ничем не отличается от монтажа любых других. Для удобства монтажа лучше всего в верхней и нижней частях натянуть любую нитку или леску, это позволит установить промежуточный брус на тех же высотах что и центральные стропила. Вследствие чего вы избежите образования волны на крыше и сократите время монтажа в целом.

По такому же плану производиться установка народников и укороченных стропил. Не стоит забывать о прочности, поэтому после соединения всех элементов проверьте надежность их крепления.

После окончания установки и проверки стропильной системы на прочность можно переходить к обрешетке.

Обрешетка

Обрешетка является неотъемлемой частью создания будущей кровли. Как было сказано выше, шаг обрешетки может быть любыми. Например, для гибкой черепицы лучше всего делать сплошную обрешетку, чтобы в последствии избежать образования ямок, в которых может собираться влага после дождя.

В иных случаях можно использовать шаг от 5 до 30 см. Все пиломатериалы желательно обработать специальными антисептиками. Также не мало важно выбирать сухой материал так как это предотвратит преждевременное гниение древесины.

Стропильные системы вальмовых крыш имеют свои преимущества. Основное — невысокое сопротивление потокам воздуха, за счет отсутствия торцевых вертикальных стен.

Как монтируется стропильная система вальмовой крыши, смотрите в следующем видео:

Что такое вальмовая крыша?

В последние годы архитекторы ищут новые ходы, улучшения и в результате вальмовая крыша приобрела множество оригинальных разновидностей, которые весьма мало напоминают изначальную конструкцию.

В классическом же исполнении такая крыша состоит из четырех плоскостей, соединяющих карниз здания с его коньком. Две из них устанавливают от узких карнизов – они имеют треугольную форму и называют вальмами. Поэтому вся конструкция получила название именно от них. Две другие плоскости имеют большие размеры и форму трапеции.

Сравнительно недавно в нашей стране получили распространение полувальмовые крыши, которые также называют ещё голландскими. В этом случае карнизы вальмов расположены значительно выше, чем карнизы трапециевидных скатов. Чаще всего такой прием используется в случаях, когда хотят оборудовать на чердаке дома просторную, уютную мансарду. Смотрится такая крыша значительно привлекательнее, чем классическая вальмовая, но в производстве значительно сложнее – к тому же нужно дополнительно наращивать стены, чтобы они сформировали две стены будущей мансарды.