Вальмовая крыша: описание конструкции и её особенности, а также разновидности

Правильное возведение вальмовой крыши своими руками

Изначально необходимо смонтировать основание кровли — мауэрлат. С его помощью вес кровли равномерно распределяется по всему периметру, поэтому для создания мауэрлата нужен брус большого размера из твёрдых древесных пород. Для начала отмеряют нужную длину бруса, отпиливают, наносят метку для выпиливания пазов соединения. На кладке монтируют деревянную опалубку, на неё наносится слой бетона, в который вкручиваются металлические шпили. На них и будет крепиться основание крыши. Когда бетон затвердеет, на него стелят рубероид или наносят слой битумной мастики, выполняющий функцию гидроизоляции.

Схема нанесения разметки вальмовой кровли

В брусе, тщательно обработанном антисептиком и водоотталкивающим лаком, просверливаются отверстия под шпили, после чего брус насаживается на шпили и закрепляется с помощью анкерных болтов. Не рекомендуется выпиливать в мауэрлате отверстия для стропил и использовать много шпилек для крепления, так как это может негативно повлиять на его прочность.

После того как мауэрлат установлен, следует смонтировать лежень для опоры конька, а по его линии закрепить и сами стойки-опоры.

На опорные стойки устанавливается коньковая балка. Стоит учесть, что конёк несёт основную нагрузку центральной кровельной части, поэтому он должен иметь внушительную толщину. После этого можно начинать монтаж стропильной системы. В соответствии с рассчитанными параметрами производится распиловка. Сперва устанавливаются диагональные стропила. Все стропила прикрепляются к мауэрлату с помощью специальных гвоздей, проволоки, скоб и уголков.

Стропила прикрепляются к мауэрлату с помощью специальных гвоздей, проволоки скоб и уголков

Затем монтируются центральные стропила. Среднее расстояние между ними составляет 60 см, однако шаг может корректироваться в зависимости от угла ската и вида кровельного материала. Угловые стропила крепятся к диагональным в последнюю очередь.

После установки стропильной конструкции к ней прибивается обрешётка, после чего с помощью строительного степлера на стропила крепится пароизоляционная плёнка, а на швы лента для герметизации. Затем на стропила плотно укладывается утеплитель и гидроизоляция, после чего поперёк стропил крепятся деревянные планки, окончательно закрепляющие слой утеплителя, и наружное покрытие.

Этапы работы по монтажу вальмовой крыши

От этапа установки стропильной системы зависит качество всей крыши, ее надежность и срок эксплуатации

Важно подойти к этому вопросу со знанием дела или привлечь специалистов

Установка мауэрлата

Для монтажа берут дерево первого сорта с внушительным сечением 100*100 или 100*150. Укладывается брус только в внахлест, никак не в стык. Также должны присутствовать точки соединения со стенами дома в большом количестве. Узлы соединения укрепляют скобами из металла.

В постройки из кирпича, пеноблоков и арболита дополнительно сооружается армопояс под мауэрлат. В такой пояс заранее вшиваются шпильки для последующего устилания дерева.

Стропильная система и мауэрлат

При правильном подходе мауэрлат закладывается еще на этапе строительства коробки дома, в остальных случаях его крепят перед монтажом стропильной системы.

В малоэтажных жилых домах его закладывают из обработанного антисептиками и антипиренами хорошо просушенного бруса из дуба, качественной осины, бука или хвойных пород с сечением не менее 100×150 мм.

Чем больше будет площадь и вес скатов, тем толще должен быть мауэрлат. Брус соединяется на углах «в лапу» и крепится на заранее заложенные в стенах толстые металлические шпильки, поверх обязательной гидроизоляционной прослойки из мастики или рубероида.

Количество отверстий для шпилек ограничено, выпилы в брусе для крепления других элементов делать запрещено. Этап крепления мауэрлата завершается его разметкой с помощью ярких маркеров или маяков, все размеры и совпадение противоположных элементов проверяется несколько раз.

Далее последовательно:

Элементы вальмовой крыши

Кроме геометрически правильных линий, крыша с вальмами – это весьма надежная и практичная кровля. В отличие от двускатных практически не подвержена деформациям, например, во время сильных ветровых нагрузок, обеспечивает надежную защиту от любых видов осадков.

Но, несмотря на достаточно простую по форме конструкцию, устройство вальмовой крыши является делом достаточно сложным, особенно в случае самостоятельного выполнения работ.

И главная проблема связана, прежде всего, с возведением стропильной системы, которая не имеет вертикальных опор.

Ее конструкцию составляют два вида знакомых геометрических фигур:

трапеция, форма которой зависит от соотношения конька и карнизного свеса,
треугольник, который становится альтернативой фронтону, но в отличие от него обязательно устраивается под определенным углом к горизонту таким образом, чтобы он формировал вместе с трапециевидными элементами общий угол.

В большей мере именно в такой конструктивной особенности крыши и состоит основная сложность при ее возведении, так как использовать для этого обычный способ, каким устраивают скаты, не получится из-за того, что коньковый элемент не перекрывает полностью дом по длине.

Для создания опоры для стропильных ног вальм их соединяют с углами конька, а в итоге получаются своеобразные диагонали, на которые впоследствии следует установить разные по длине стропы, называемые нарожниками, один конец которых монтируется в районе карниза, а второй – к коньку.

Возведение вальмовой крыши выполняется из элементов:

конька, выполняющего функцию сопряжения всех элементов кровли и основной несущей оси конструкции;
угловых накосных стропил, соединяющих брус конька и карнизные углы кровли. Являются основными несущими элементами в количестве 4 единиц;
стропил, количество которых зависит как от конфигурации, так и от размеров крыши. Отличительной чертой является то, что их длина неодинакова. Опираются на угловые балки перекрытий или специально установленный мауэрлат и крепятся к угловым стропам (ногам);
каркаса, рядового и промежуточного. Элементы первого устанавливаются на коньке и спускаются к карнизу, промежуточные также начинаются в верхней части крыши, на коньковом брусе, а заканчиваются на мауэрлате, но следует учесть, что используются только для трапециевидных элементов кровли, на вальмах их нет.

Двускатная голландская кровля

Голландская двускатная крыша закладывается преимущественно на малоэтажных зданиях и оптимальна при необходимости обустройства под ней мансарды. Из-за сокращения скосов с 4 до 2 и возможности размещения окон на боковых фронтонах при выборе этого варианта потери полезного объема сводятся к минимуму, единственным минусом конструкции считается громоздкость каркаса.

Сооружение базового варианта своими руками пошагово

При самостоятельном ведении работ стропила полувальмовой кровли чаще всего крепятся наслонным способом. В таких случаях последовательно:

Блочные или кирпичные стены укрепляются армопоясом.
Выполняется крепление мауэрлата – по периметру несущих боковых стен и под нижней частью треугольных вальм.
Проводятся работы по установке лежня, вертикальных опорных стоек и закреплению конькового бруса. Коньковый прогон в таких конструкциях располагается строго по центру с равных удалением от всех стен дома.
К коньку и мауэрлату крепятся рядовые стропила. Рядовые стропильные ноги устанавливаются с равномерным шагом около 60-120 см, при распиле этих элементов учитывается потребность 40-50 см запасе на карнизный свес.
Выполняется установка диагональных стропил (в верхней точке – с помощью гвоздей, в нижней – металлических уголков). При больших нагрузках эти элементы делают сдвоенными.
Монтируются укороченные стропила основного ската и нарожники вальмового. По аналогии с рядовыми стропилами их нижняя часть обычно выпиливается под мауэрлат и дополнительно фиксируются длинными гвоздями или уголками.
Монтируются вспомогательные элементы и крепежи под водосточные желоба.
Поверх стропильного каркаса набивается обрешетка, настилается рулонная гидроизоляция (с обязательным заходом на хребты) и монтируется кровельное покрытие.

При сравнительно небольшой площади дома и эксплуатации внутреннего пространства в качестве жилого в таких каркасах отсутствуют подкосы и аналогичные узлы укрепления. В остальных случаях и при отсутствии возможности установки центральных вертикальных стоек заложение стропильной системы голландской крыши доверяют профессионалам.

Комбинирование голландской и датской кровли

Помощь специалистов также требуется при усложнении конфигурации крыши, в частности – при комбинировании разных типов каркаса. Среди возможных вариантов особым спросом пользуются:

Системы с наклонными треугольными вальмами, продолжающиеся трапециевидными скатами (комбинирование датской и голландской крыши).
То же, с поднятием краев скатов вверх (крыши в восточном стиле).
Конструкции с ломанными хребтами, зачастую выбираемые при планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого.

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

Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.
Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.
Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.
Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.
На слой гидроизоляции монтируют обрешётку, а при необходимости оборудования дополнительной вентиляции устанавливают и контробрешётку.
На завершающем этапе работы крепят кровельный материал.

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.

Расчет стропильной системы

Монтаж вальмовой стропильной системы должен начинаться с расчетов параметров конструкции и чертежа. Основной целью этого мероприятия является выбор правильных материалов, способных нести вес всех материалов, нагрузку ветра и осадков. Главные величины, которые необходимо узнать для построения вальмовой кровли, это угол скатов и высота конька крыши.

Расчет угла наклона скатов и высоты конька

Угол наклона стропильной системы крыши может находиться в пределах 20-60°. Однако, угол меньше 35° не позволит создать под кровлей помещение с достаточной высотой потолка. Поэтому наклон крыши в 20-35° подойдет для хозяйственных построек.

Крыши жилых домов целесообразно устраивать под углом 40-60°. Выбор конкретной величины зависит от погодных условий региона. При снежных зимах лучше выбрать более острую конструкцию – снег с ее скатов будет лучше сходить. При больших ветреных нагрузках кровлю лучше делать более пологой, для избежания ее переворачивания.

Чем больше угол наклона кровли, тем сложнее ее схема и больше расход материалов на ее возведение.

Вычисление угла наклона и высоты конька, которые находятся в прямой зависимости друг от друга, возможно двумя способами:

Если угол наклона выбран заранее: высота конька вычисляется как величина тангенса угла умноженной на половину ширины кровли;
При заданной высоте конькового бруса: угол наклона равен высоте коньке, умноженной на 2 и поделенной на ширину здания.

Длина стропил

Размеры всех типов стропил вычисляются с применением теоремы Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Остается разобраться какие значения элементов стропильной системы в каждом конкретном случае будут катетами, а какие гипотенузой.

Центральные стропила выполняют роль гипотенузы в треугольнике с катетами, равными высоте коньковой балки и половине ширины крыши. Промежуточные стропила, расположенные на трапециевидном скате, имеют такую же длину;
Величина центральных вальмовых стропил зависит от расположения конька. Как правило, конек равноудален от всех трех стен;
Для нахождения длины угловых стропильных ног необходимо выбрать треугольник, в котором данный элемент является гипотенузой, а катетами являются центральная вальмовая стропильная нога и половина размера кровли;
Для вычисления длины укороченных стропил необходимо знать шаг стропил.

Расчет шага стропильной системы

Расстояние между стропилами зависит от ширины дома и планов на подкровельное пространство.

Чем длиннее стропильные ноги, тем короче и шаг.

При планировании теплой комнаты шаг системы будет зависеть от выбранного утеплителя, так как он поставляется в определенных размерах:

Минеральная вата подразумевает расстояние в 58 см;
Пенополистирол требует шага в 60 см;
Полиуретановая пена может использоваться при любом шаге.

На выбор шага влияет и наличие мансардных окон: расстояние между стропилами должно быть на 5-6 см больше ширины оконного проема.

Выбор сечения стропил

В зависимости от полученных данных выбирается материал для стропил. В любом случае предпочтительнее выбрать доски и брусья из хвойных пород деревьев, с влажностью не больше 22% без сучков и трещин. Все деревянные элементы будущей кровли должны быть обработаны специальным антисептиком для защиты древесины от гнили и вредителей.

Сечение стропил находится в зависимости от расстояния между ними и длины пролетов. Приведем общие сведения, рассчитанные для шага в 90 см:

Длина стропильной ноги менее 3 м – сечение 50*150 мм;
Менее 4 м – 50*200 мм;
Менее 5 м – 75*175 мм;
Менее 6 м – 75*200 мм.

При увеличении шага данные значения будут увеличиваться. Все усиливающие элементы всегда берутся большего сечения. Угловые стропила изготавливаются сдвоенными, так как несут гораздо большую нагрузку, чем остальные.

Площадь кровли

Схема кровли при своем создании требует и учета площади кровли и веса кровельного материала. Площадь вальмовой конструкции складывается из площадей своих простых фигур (треугольник и трапеция). Для расчета площади последней удобнее разбить ее на составные части (квадрат или прямоугольник и примыкающие к нему треугольники).

Расчет площадей фигур происходит по простым геометрическим формулам: площадь треугольника как половина основания, умноженная на высоту фигуры, площадь прямоугольника как произведение его двух сторон. Так как ранее размеры всех элементов системы уже были найдены, этот шаг не вызовет никаких затруднений.

Данные о площади позволят купить необходимое количество кровельного материала (не забудьте прибавить к полученному числу 15% для запаса) и вес кровли. От последнего значения также будут зависеть сечения элементов стропильной конструкции.

Особенности

Крыша, про которую идет речь, сконструирована своеобразно. Больший скат используется на любой крыше, но короткий делает такую конструкцию достойной внимания.

Если пробовать составить схему вальмовой кровельной конструкции самостоятельно, нужно пользоваться разметочной рейкой и таблицами Пифагора.

Опорой для стропил крыши вальмового типа служит так называемый «мауэрлат» и коньковые балки.

Состав кровельного «скелета» следующий:

Опорное основание (мауэрлат). Изготавливается из бруса 100х150 мм либо 150х150 мм. Это зависит от конструкционных особенностей дома. Крепеж мауэрлата в горизонтали обеспечивается четырьмя укосинами, которые придают всей структуре жёсткость. Мауэрлат изготавливают из толстого бруса и крепят к верхнему торцу стены с помощью шпильки либо нагеля.
Стойки устанавливают вдоль центральной оси перекрытий по их длинным сторонам и укрепляют с помощью временных подпорок. Впоследствии к ним крепят коньковые брусы. Высоту их выбирают в зависимости от углов наклона ската. Соответственно, стойки тем выше, чем меньше углы между стропильными ногами.
Коньковый брус – это верхние горизонтальные перекладины, которые лежат на стойке и служат в качестве опор стропил. Коньковые брусы крепят к стойке, они служат опорами основного стропила.
Основное стропило имеет опору на мауэрлате и коньковом брусе и закреплено на них специальными стальными оцинкованными пластинами.
Диагональное, или накосное стропило идет от конца коньковых брусов к углу зданий. Временное крепление стойки убирают, когда все диагональные стропила установлены.
Нарожник крепится снизу к мауэрлату, а сверху – к накосным стропилам. Используются как продолжение плоскости основного ската. Имеют промежуточные расстояния, как и между стропилом.

Шпренгель. Идёт от укосины мауэрлата к диагональному стропилу и обеспечивает усиление кровли.
Подкос. Нужен для усиления сопротивляемости кровли ветру. Теоретически устанавливается с наветренной стороны (от «розы ветров»). Практически же подкос используется с любой стороны.
Обрешётки. Выполняются внутри по стропильной ноге и определяют базу кровельного «пирога». Конструкции стропильных систем включают некоторые важные элементы со строго определёнными функциями для каждого.

Внешний вид

Вальмовая крыша относится к четырехскатным, так как образуется сочленением четырех скатов. В отличие от двухскатных разновидностей с фронтонами, у нее их нет, на этом месте располагаются вальмы. Вальмовые скаты, называемые также торцевыми, формируются особыми элементами стропильной системы – накосными стропильными ногами и имеют треугольную форму. Два других ската в виде трапеции называют фасадными.

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

Конёк. Вершина вальмовой крыши, линия соединения стропильных пар, длина которого несколько меньше общей длины дома.
Вальмы. Два треугольных ската, заменяющих собой фасады дома. Они начинаются от окончания конька, а закачиваются свесом на уровне мауэрлата.
Трапециевидные скаты. Скаты, которые имеют вид трапеции, их формируют рядовые стропила.
Свесы. Выступающая за пределы периметра дома часть крыши, ее образовывают удлинения стропильных ног или кобылки. Свес крайне необходим, так как защищает поверхность стен от влаги, увеличивая срок их службы.
Стропильная система. Совокупность элементов каркаса вальмовой крыши, которые несут на себе вес кровельного пирога, формируют угол наклона скатов.
Кровельное покрытие. Материал в виде листов, рулонов или отдельных модулей, который служит для гидроизоляции кровли, защиты от дождя, снега и холода.
Водосток. Элементы водосточной системы собирают и отводят излишки влаги с поверхности крыши в ливневую канализацию. Водосток бывает внутренним и внешним. На вальмовой крыше обычно используют второй вариант, состоящий из водоприемной воронки, желоба и водосточной трубы.
Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

Плюсы конструкции

Архитекторы и дизайнеры активно используют конструкцию вальмовой крыши, так как она обладает следующими плюсами:

Скошенные вальмовые скаты улучшают аэродинамические свойства кровли, снижая парусный эффект. Поэтому ее можно использовать даже в районах с экстремально сильными порывами ветра.
Широкий диапазон угла наклона скатов позволяет выбрать подходящий для климатической зоны строительства. Более крутые скаты используют там, где высока снеговая нагрузка и велико количество выпадающих осадков. Пологие скаты рекомендуют в ветреных районах, где есть вероятность срывания кровли достаточно сильными порывами.
Вальмовые крыши позволяют использовать подкровельное пространство в качестве жилого помещения за счет достаточно высоких потолков.
Доступные, недорогие материалы делают цену строительства подходящей даже для более чем скромного бюджета.
Конструкция вальмовой крыши достаточно проста в монтаже, поэтому подходит для строительства своими руками. Более того, даже неопытные исполнители могут справится с этой работой, при условии помощи грамотного консультанта.
Кровля вальмового типа выглядит по-настоящему стильно и представительно. Поэтому нет варианта лучше для загородных коттеджей и для технологичных таун-хаусов.

Минусы конструкции

Не смотря на вышеперечисленные преимущества, кровля такого типа имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать до начала строительства:

Отсутствие фронтонов не позволяет организовать вертикальное освещение, так как возможности установить обычные окна нет. Вместо них устанавливают мансардные, более дорогостоящие и сложные в монтаже.
Увеличение углов наклона скатов вальмовой крыши повышает расход строительного материла, что делает строительство более затратным.
Сложность конструкции стропильной системы заставляет обращаться к профессиональным проектным фирмам, услуги которых стоят недешево.
Конструкция, состоящая из множества элементов, имеет значительный вес, выдержать который способен лишь надежный, капитальный фундамент, устройство которого стоит дорого.

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса

Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы