Вальмовая крыша часто ложится в основу архитектурных решений домов, которые имеют европейский стиль. Конструкция такой кровли не столь надежна, но весьма эстетична. Если принять в качестве базового даже самый простой ее вариант, можно разнообразить систему разными элементами, которые выступят украшениями и станут признаками изысканного стиля.
Самая простая вальмовая крыша - это конструкция из четырех скатов, два из которых обладают формой треугольника. Их называют вальмами. Они располагаются по торцам постройки и соединяют конек с карнизом. Фронтальные плоскости обладают формой трапеции и обладают большой площадью. Скат простирается от конька до карниза.
На сегодняшний день выстраиваются и полувальмовые крыши, которые относятся к голландскому стилю. Карнизы торцевых скатов при этом располагаются выше фронтальных. Монтаж осуществляется в тех случаях, когда в мансардном пространстве предполагается разместить жилое помещение.
Основы конструкции
Даже если вы решите заняться устройством более сложного вида описываемого типа крыши, то основные элементы и узлы останутся традиционными. Их монтаж осуществляется по одной и той же технологии. Конструкция предусматривает наличие следующих деталей:
- углового стропила;
- короткого стропила;
- конька;
- промежуточных стропильных ног;
- стойки, поддерживающей конек;
- затяжки;
- ветровой балки;
- короткой стропильной ноги;
- мауэрлата;
- шпренгеля;
- откосов;
- ребра;
- прогонов.
Угловые стропила располагаются под меньшим углом, чем промежуточные элементы. Для боковых и промежуточных стропил необходимо использовать доски с сечением 50 x 150 мм. На угловой стропильной доске фиксируются короткие стропильные ноги. Конек будет иметь такой же размер в сечении, что и стропильные ноги. Стойка будет поддерживать конек. Она располагается на соединении стропил и коньковой балки.
Для увеличения свеса крыши балка монтируется к стропильным ногам. Это обеспечивает защиту от атмосферных осадков. На стропила фиксируется ветровая балка. Она располагается наискосок и находится с той стороны крыши, которая является ветреной. Иногда установка осуществляется на трапециевидные скаты.
Короткая стропильная нога применяется в вальмовой конструкции и фиксируется к угловому стропилу. Мауэрлат представляет собой брусок, который располагается по периметру стен. Еще одна деталь системы - шпренгель. Он обеспечивает жесткость и снимает нагрузку со стен. Его располагают по диагонали и фиксируют на мауэрлат. Под разным углом к стропильной ноге устанавливаются подкосы. Все зависит от того, будет ли мансарда задействована для создания комнаты.
Диагональные или боковые стропила, а также ребро могут устанавливаться с торцевой стороны или с двух сторон. Прогонами называется расстояние между креплением стропил к балке. Этот шаг будет зависеть от веса кровельного материала и снеговой нагрузки в вашей местности.
Определение угла наклона
Угол вальмовой крыши должен определяться с учетом некоторых факторов. Чем больше это значение, тем больше затрат вы понесете на строительные работы. Величина наклона рассчитывается как отношение размера конька к половине ширины постройки. Это значение должно быть умножено на 100.
Создавая проект вальмовой крыши, после определения угла ее наклона вы должны подобрать кровельный материал. Если угол больше 20 гр., то отлично подойдут черепица и шифер. При меньшем уклоне в стыки будет попадать вода и станет забиваться снег, что сократит срок эксплуатации конструкции.
Битумные рулонные материалы используются на плоских кровлях или в том случае, если угол наклона превышает 30 гр. Если вами обустраивается вальмовая крыша своими руками, а угол ее наклона составляет 10 гр., то можно использовать для укрытия следующие материалы:
- черепицу;
- кровельные панели;
- металлопрофиль;
- штучные материалы из древесины;
- шифер.
Воздействие нагрузок
Схема вальмовой крыши составляется с учетом нагрузок на систему стропил. Она будет подвергаться временным и постоянным нагрузкам. Основной расчетный параметр снежной нагрузки составляет 180 кг/м2. Это верно для средней полосы России. Застрявший наверху снеговой мешок, может увеличить этот показатель до 450 кг/м2.
Если уклон больше 60 гр., то снеговая нагрузка не берется в расчет. Ветровая нагрузка для средней полосы России стандартна и составляет 35 кг/м2. Если уклон меньше 30 ˚, то поправка на ветер не учитывается. Совокупная масса рассчитывается с учетом количества используемых материалов и площади вальмовой крыши. Перед началом работ обязательно следует осуществить расчет прочности стропил и узнать, какова возможная деформация при разных условиях.
Проведение расчетов
Выстраивая дом с вальмовой крышей, вы должны учитывать некоторые факторы, среди них следует выделить:
- тип стропильной системы;
- надежность несущих стен;
- угол наклона скатов;
- размер сечения стропил.
Что касается стропильной системы, то она может быть навесной или наслонной. Для расчета пропорций конструкций можно использовать формулы, которые позволят добиться прочности и надежности крыши. Например, высоту от перекрытия до потолка можно рассчитать, умножив шаг между стропилами с торцевой вальмовой стороны на расстояние между стропилами по длине постройки. Это значение необходимо разделить на 2.
Для того чтобы знать, какое количество кровельного материала необходимо приобрести, нужно определить площадь кровли. Для этого крыша разбивается на отдельные составляющие, каждая из которых будет обозначена геометрической фигурой. Например, площадь треугольника рассчитывается методом перемножения длины его основания на высоту. Произведение следует разделить на 2.
Расчет вальмовой крыши предусматривает еще и определение площади трапеции. Для этого длины оснований необходимо сложить и умножить на высоту фигуры, а затем разделите на два. Площади складываются и умножаются на 2. Это позволит получить общую площадь крыши. Далее следует узнать, какова площадь одного листа укрывного материала. Для этого его ширину умножают на длину. Далее общую площадь крыши необходимо разделить на площадь одного листа, что позволит получить количество полотен, которое следует приобрести.
Вальмовая крыша, расчеты и чертежи которой представлены в статье, устраивается после покупки укрывного материала. Его количество должно быть приобретено с запасом в 10-15%.
Порядок установки крыши
Если в качестве конструкции кровли выбрана вальмовая крыша, то начинать работы необходимо с составления схемы стропильной системы. Далее осуществляются расчеты параметров, которые зависят от расстояния между стен дома и наличия капитальных перегородок.
Материалы приобретаются согласно расчетам. На этом же этапе подготавливаются инструменты. Теперь можно осуществить подготовку к обвязке стен для монтажа стропильной системы. Под монтаж стропильной системы выполняется разметка. Установка системы в соответствии с проектом является одним из важных этапов. На заключительной стадии устраивается кровля.
Выбор материала
Прежде чем приступить к устройству вальмовой крыши, необходимо подобрать материалы. Понадобится хорошо просушенная древесина и металлические крепления, а также анкерные болты, саморезы и кровельные гвозди. Что касается металлических элементов, то в качестве них выступают крепления и уголки, которые обеспечивают более высокую надежность конструкции. Одним из них является скользящее крепление. Оно располагается в нижней части стропил и фиксируется к мауэрлату. После его установки можно исключить риск деформации системы при усадке несущих стен.
В качестве одного из креплений выступают скобы. С помощью них можно соединить детали, например, балки перекрытия, стропила или мауэрлат. Для изготовления деревянных элементов следует использовать: брус 100 x 150 мм и 50 x 150 мм. Доски 25 x 150 мм и брус сечением 50 x 150 мм. Он пойдет на изготовление конька и стропил.
Специалисты довольно часто рекомендуют осуществлять работы с использованием досок или бруса одинакового сечения. Это позволит добиться прочности и надежности. Доски 25 x 150 мм пойдут на обрешетку. Необходимо будет приобрести еще и кровельный материал, пленку пароизоляции и утеплитель. Пароизоляция будет располагаться под обрешеткой, ее настилают на стропила.
Кровельным материалом для описываемого типа крыши может выступить мягкое покрытие, ведь его легче будет зафиксировать на конструкциях сложной конфигурации. Под такую кровлю выполняется настил из фанеры. Необходимо приобрести еще и антисептический состав, которым вы будете обрабатывать древесину перед началом монтажа. Понадобится и стальная 4-мм проволока, с помощью которой вы сможете зафиксировать некоторые элементы в несущей стене.
Подготовка инструментов
Одноэтажный дом с вальмовой крышей будет смотреться очень привлекательно. Если вы решили прибегнуть к монтажу именно такой кровли, то следует позаботиться о наличии следующих инструментов:
- молотка;
- киянки;
- шуруповерта;
- маркера;
- деревянной линейки;
- уровня;
- электрического лобзика;
- стамески;
- рулетки;
- линейки;
- рубанка.
Если у вас в наличии нет молотка, то рекомендуется приобрести тот, что имеет гвоздодер. Киянка должна иметь деревянный или резиновый молоток. Он бывает нужен для операций по подгонке и выравниванию деревянных элементов. Деревянная линейка должна иметь длину в пределах 1,7 м. С помощью нее вы сможете вывести отдельные узлы на один уровень.
Для работ обязательно понадобится рубанок. Лучше, если у вас в наличии будет обычный и электрический. На высоте удобнее будет работать обычным инструментом, тогда как большие плоскости легче поддаются обработке с помощью электрической модели.
Монтажные работы
Проект дома с вальмовой крышей вы можете заказать у профессионалов или составить самостоятельно. Монтаж системы кровли необходимо начинать с установки и фиксации мауэрлата. Он располагается по периметру несущих стен. Его укладку осуществляют на гидроизоляцию. Затем производится разметка, в процессе чего следует использовать полученные ранее вычисления.
Далее можно приступать к укладке балок перекрытия. Они монтируются на стены рядом с мауэрлатом или на брус, ниже поверхности стены. Монтаж фиксируется затяжками, что способствует снижению нагрузки на несущие стены. Как только балки перекрытия будут уложены, следует накрыть их настилом из досок. Крепление к балкам осуществлять не нужно. Этот настил понадобится для безопасной и комфортной работы.
С вальмовой крышей одноэтажный дом будет смотреться еще привлекательнее. Если вы решили прибегнуть именно к такой технологии устройства кровли, то на следующем этапе можно заняться установкой стоек. Их фиксируют на балки перекрытия или затяжки. Крепление стоек сверху осуществляется коньковой балкой. К ней фиксируются стропильные центральные ноги. Теперь можно разметить и прикрутить промежуточные стропила с фронтальных скатов.
Следующими идут диагональные стропила, которые соединяют углы постройки и конек. Под них при необходимости устанавливаются дополнительные стойки. Стропильная схема вальмовой крыши должна предусматривать короткие стропила. Они фиксируются на диагональные. Их установка ведется с выдержкой того же расстояния, как и в случае с промежуточными элементами. Дополнительно вы можете устанавливать подкосы и шпренгели, а также ветровую балку, каждая из которых будет усиливать или поддерживать систему.
Если стропила вальмовой крыши заканчиваются на мауэрлате, после установки их следует продлить кобылками, которые будут формировать навес над стеной. Перед тем как приступать к следующему этапу, нужно осуществить разметку проемов окон и отверстий, через которые вы будете выводить вентиляционные и дымоходные трубы. В этих точках формируется обрамление рейками, которые набиваются по периметру.
На стропильную систему вальмовой крыши устанавливается кровельный пирог, который предусматривает наличие пароизоляции. Пленка фиксируется, а поверх нее прикручиваются рейки обрешетки. Между ними располагается теплоизоляция, которая защищает сам материалам по типу полиэтиленовой пленки от ветра. Затем проводится закрепление контробрешетки. Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия вами был выбран. Если вы решили приобрести металлочерепицу, то ее можно прикручивать к рейкам контробрешетки. При выборе мягкой кровли под нее укладываются листы ОСБ или фанера.
Дополнительно об установке опор для диагональных стропил
Схема стропильной системы вальмовой крыши может предусматривать наличие опор для диагональных элементов. Если это стойка, то она располагается на перекрытии диагонально. Между ней и перекрытием должен располагаться кусок гидроизоляции. Это верно, если стойка будет упираться в железобетонную плиту. Под углом, который может варьироваться в пределах от 45 до 53 ˚, крепится подкос. Он называется подкосной стропилиной и необходим для поддержания элемента на нагруженном участке.
Нижняя пятка должна упираться в лежень. Стропильная система вальмовой крыши может устраиваться с использованием шпренгеля. Это Т-образная короткая балка, выполненная из бруса. Она ориентирована низом наверх. Используется этот элемент при устройстве больших пролетов, которые требуют наличия усиливающих опор в количестве двух и более.
Шпренгель крепится так, чтобы его основание было ориентировано перпендикулярно накосной стропилине. Располагается узел в нижней части большого пролета. Вместо шпренгеля можно использовать короткую стойку. Схема стропильной системы вальмовой крыши может монтироваться с использованием дополнительной опоры из бруска или сдвоенной доски. Располагаются эти узлы в наиболее нагруженных точках.
Методы усиления
В зависимости от размеров постройки, могут быть использованы разные технологии усиления кровли. Наиболее популярными методиками являются те, что предусматривают прибивание стоек на перекрытие или углы крыши. Если диагональные стропила слишком длинные, то взамен одного бруска можно использовать сдвоенные балки для достижения результата.
Вальмовая система крыши может быть усилена, если дополнить конструкцию полкой, которая будет подпирать стропила в центре. Можно применить еще и шпренгель, который перекидывается между двумя плечами мауэрлата. Располагая этот узел далеко от угла, для большей надежности вы должны установить шпренгельную ферму.
Рекомендации по выбору материала для стропильной системы
Когда чертежи вальмовой крыши составлены, следует подобрать материал. Четырехскатная конструкция обычно выполняется из древесины хвойных пород, а именно сосны или лиственницы. К сорту древесины необходимо отнестись внимательно - пиломатериал не должен содержать дефектов, которые будут способны негативно повлиять на долговечность и прочность.
Когда решено возводить вальмовую крышу своими руками, чертежи станут лучшими помощниками в этом деле. Однако они не будут гарантировать положительного исхода дела. Важно еще и правильно выбрать материал. Для стропильной системы оптимально использовать прямоугольный брус, сечение которого составляет 50 x 100 или 50 x 20 мм. При необходимости устанавливаются сдвоенные доски. Их влажность не должна превышать 22 %. В противном случае материал будет досушиваться самостоятельно, а после деформируется в процессе эксплуатации.
Оптимальным вариантом для вашего дома может стать вальмовая крыша. Стропильная система может быть усилена стальными элементами, удерживающими основные узлы. Они будут сохранять взаимное расположение в неизменном виде. Из металла могут быть выполнены и опоры для самых нагруженных коньковых прогонов. Если использовать комбинированную конструкцию, то удастся добиться повышенной прочности.
Рекомендации по установке стропильной системы
Монтаж всегда осуществляется снизу-вверх. Первыми укладываются опорные балки, которые представляют собой мауэрлат. На них впоследствии устанавливаются стропила. Это позволит сформировать нижний каркас, который должен выходить за пределы стен на 50 см. Оговоренные пределы не должны быть превышены, в противном случае проект будет смотреться негармонично.
Правильность установки следует проверять с помощью строительного уровня. Если здание имеет деревянные стены, то опорные балки не понадобятся, ведь функцию мауэрлата будет выполнять верхний венец сруба.
Из каждого угла постройки должны выходить каркасные стропильные ноги, которые называются диагоналями. Верхние части, если нужно, можно придержать системой, которая будет состоять из стоек и раскосов. Основной задачей станет разгрузка стропил. Для этого необходимо перераспределить нагрузку по внутренним стенам или опорным столбам. Всей конструкции таким образом вы придадите достаточную жесткость.
Особенно внимательно необходимо отнестись к узлам присоединения стропильных ног к мауэрлату. Эти точки будут отвечать за прочность стропильной системы. Свес крыши будет регулироваться длиной диагональных стропил.
В заключение
В тех местах, где будут отсутствовать несущие стены, пятки стропил следует расположить на продольных балках, которые еще называются боковыми прогонами. Балка должна располагаться еще и в центре. Ее фиксируют на трех подпорках, две из которых будут располагаться на концах, а еще одна - в центре. Если крыша имеет внушительную площадь, то необходимо будет обустроить шпренгельные фермы. Они будут принимать на себя нагрузку от накосных стропил.
Эти узлы нуждаются в устройстве затяжек, на которые будет осуществляться опирание. В некоторых случаях их фиксируют на продольных и поперечных балках. Как только направляющие стропила будут установлены, можно начинать строительство основного каркаса. Наклонные стропила фиксируются к опорным балкам и коньковому прогону. Расстояние между ними должно составить 50 см, но не больше. Если промежутки увеличить, то стропильная система не выдержит нагрузок от снега.
На заключительном этапе вы должны будете уложить листы кровельного материала, это может быть металлочерепица, металлопрофиль или другой вариант. На пологих крышах стыки следует обработать морозостойким влагоустойчивым герметиком. Размер нахлеста при монтаже полотен этих материалов будет зависеть от угла наклона крыши. Чем кровля круче, тем нахлест должен быть меньше. Эта рекомендация относится и к шиферу.
