Как построить вальмовую крышу своими руками?

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что для них требуют больше материалов, больше всего денег, но они популярны. Такая крыша придает даже простой «коробке» более интересный вид. В отличии от других видов крыш, они очень прочны, надежны. Стропильная система четырехскатной крыши самая сложная, ее можно спроектировать и сделать своими руками.

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила. В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга. Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Особенности и элементы шатровой системы

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

Особенности и элементы шатровой системы
  1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

    Конструкция стропильной системы шатровой крыши

  2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
  3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
  4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
  5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Особенности и элементы шатровой системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие, сложные в устройстве, но они более популярные. Выглядят они привлекательнее чем другие типы кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дома с четырехскатной крышей выглядят привлекательней чем с любой другой.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Полувальмовые

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш
Виды четырехскатных крыш

Разметка вальмовой крыши

Перед тем, как построить вальмовую крышу, следует произвести ее разметку. Прежде всего, необходимо разметить осевую линию, расположенную на верхнем уровне обвязки части стены, находящейся с торца здания.

После этого производится точное измерение половинной толщины коньковой доски, а также разметка местоположения первого элемента стропильной системы центрального промежуточного типа.

Далее один конец разметочной рейки прикладывают к размеченной ранее для первого элемента стропил линии, а на другой ее конец переносится линия, боковой внутренней стены, отмечающая расположения промежуточного элемента стропильной системы.

Точная длина свеса стропил уточняется путем переноса разметочной рейки на линию, соответствующую внешнему контуру той же стены, при этом второй конец рейки устанавливается на образовавшийся свес кровли.

Далее размечается местонахождение второго элемента стропил центрального промежуточного типа, для этого рейка располагается на краю боковой стены и на ней отмечается точное расположение того стропильного элемента, который намечено располагать между верхним концом обвязки и боковой стеной, как предусматривает схема вальмовой крыши.

Разметка вальмовой крыши

В оставшихся углах здания следует выполнить ту же самую последовательность действий, что позволяет точно и грамотно выполнить разметку всех элементов центральной части системы стропил, а также размеры коньковой доски.

Несомненным преимуществом подобной процедуры разметки является то, что вальмовая крыша – конструкция и устройство – будет спроектирована без построения гипотез и предположений о том, следует ли производить опускание стропильных угловых элементов, поскольку вся система стропил будет выполнена из материала, обладающего одной и той же шириной и сечением.

Важно: конструкция вальмовой крыши за счет использования во всей системе стропил одинаковых досок размером 150х50 мм может получиться такой, что верхние части элементов стропил оказываются немного выше верхних частей угловых элементов. В результате образуется между материалом кровли и стропилами образуется промежуток, в котором в помещении чердака производится дополнительная циркуляция воздуха.

Поскольку все элементы стропильной системы, на которых производится строительство вальмовой крыши, являются по форме прямоугольными треугольниками, их более точный расчет можно произвести, используя теорему Пифагора, которая уже упоминалась выше.

Создание проекта

Чертеж вальмовой крыши

Выполнить чертеж вальмовой крыши с подробным описанием длины, сечения элементов и угла наклона – эта задача не под силу новичку. Схема должна быть построена с учетом расчетов по специальным формулам. Можно рассчитать, например, при помощи строительного калькулятора. Выбрав угол наклона для скатов, ориентируясь на вид кровельного покрытия и погодные условия, можно рассчитать высоту конька и другие значения. Форма и размеры стропильной конструкции также требуют подробного расчета и описания на схеме. Если вы сомневаетесь, что самостоятельно грамотно составите проект, лучше обратиться к специалистам.

Наклон скатов

Максимальный угол наклона скатов ограничен только здравым смыслом и силой ветров в вашем регионе: чем выше конек, тем больше парусность. Минимальный же уклон диктуется кровельным материалом: нахлесты листов не должно заливать водой при косом дожде.

Наклон скатов
Наклон скатов

Для разных материалов он составляет:

Наклон скатов
Наклон скатов
Кровельный материал Минимальный уклон, градусы
Профлист с герметизацией нахлеста силиконом 12
Рубероид в два слоя 15
Рубероид в три слоя 5
Битумная черепица 11
Металлочерепица без герметизации нахлеста 14
Ондулин 6
Шифер 22
Наклон скатов
Наклон скатов

Обычно уклон лежит в диапазоне 30-55 градусов.

Наклон скатов
Наклон скатов

Как просчитать стропильную систему

Вальмовую крышу отличает более сложный каркас несущей конструкции. Центральные стропила, естественно, дают дополнительную нагрузку на стропильную систему. Поэтому важно точно просчитать все нагрузки и углы наклона.

Потребуется учесть не только собственные эстетические предпочтения, но внешние погодные условия, площадь дома, расстояния межу стенами дома, используемый кровельный материал и шаг стропил (как далеко они находятся друг от друга). Например, для снежных регионов, выбирают углы наклона в 40 градусов, чтобы снег не задерживался на крыше. Во многом на конструкцию системы повлияют и сами бревна. Они должны быть не только сухими и без сучков, но быть достаточного диаметра, чтобы, не прогибаясь, выдерживать вес крыши. В ином случае могут потребоваться дополнительные стойки и подкосы.

В общем виде стропильная система отражена на следующей картинке:

В зависимости от габаритов дома, количество стропильных элементов, подкосов может изменяться.

Образец стропильной системы крыши

Накосные элементы

Положение накосных угловых элементов крыши и промежуточных стропил размечается после того, как был завершен предыдущий этап. На рисунке ниже показано угловое стропило (вид сверху). Нужно помнить, что стропила с одной стороны имеют косой срез, позволяющий надежно закрепить их к коньку. Сам же брус имеет двойной подрез, предназначенный для установки угловых элементов.

Рассчитать накосное стропило можно в два этапа. Сначала производится замер длины элемента от угла постройки, после этого, используя теорему Пифагора, получаем нужное значение, которое умножается на поправочный коэффициент.

Видео описание

В видео предлагаем посмотреть, как проводится перекрытие вальмовой крыши профнастилом:

Для начала необходимо определить торцевую ось здания Источник

При проектировании кровли необходимо учитывать два правила:

Видео описание
  • Больший угол наклона кровли делает тяжелее и сложнее всю стропильную систему, и увеличивает нагрузку от ветров на скаты. Для чердака нежилого типа угол часто варьируется от 25° до 35°, а для жилья – от 35° до 55°, и требуется усиление конструкции из стропил.
  • Вес мансарды не должен превышать нагрузочные показатели фундамента и стен дома. Нарушение этого правила ведет к деформации основания и перекосу или разрушению здания.

Важно! отношение высоты кровли к длине несущих стен, нельзя делать более 2/3. Так, если по ширине дом 9 м, а основание и 1-й этаж в высоту 4 м, то высота мансарды «для жилья» не более 3 м, а высота конькового бруса менее 6 м.

Крепление стропил производиться при помощи металлических пластин Источник

Формулы

Площадь вальмовой крыши определяется, как сумма двух вальм и ее боковых скатов. Площадь вальм получают по формуле стандартного равнобедренного треугольника: S= 0,5*a*h, где а – основание вальма, h – высота вальмовой плоскости.

Площадь боковых частей находят по формуле трапеции: S = h*(a + b)/2, где а – длина, b – основание, h – высота. Площадь трапециевидных частей получается из площади одного прямоугольника и двух треугольников.

Видео описание

Площадь высчитывается исходя из длины карнизов, а не края строения.

Совет! Площадь кровельного стройматериала обычно больше этого показателя для крыши. Так происходит из-за специфики устилания материала «нахлестом». Поэтому для подсчета материала на кровлю рекомендуется добавить +10%. Когда конструкция вальмовой крыши усложнена, то +15-20%.

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.

Достоинства и недостатки конструкции

Вальмовая кровля, как и любая другая, имеет свои плюсы и минусы. К достоинствам такой кровли можно отнести следующие аспекты:

  • она практически не деформируется за счёт жёсткости конструкции – вальмы создают эффект подпорок и не дают осадкам и ветрам нагружать конструкцию;
  • может противостоять резким порывам ветра опять же за счет конструкции, являющейся, по сути, панцирем;
  • на такой кровле можно изготовить увеличенные свесы со всех сторон, которые будут защищать фасад здания от попадания осадков;
  • на местах карнизных свесов происходит меньшее количество поломок конструкции;
  • визуально такая кровля делает здание более низким.

Существует ряд недостатков при использовании данной конструкции:

  • вальмовая крыша значительно дороже остальных конструкций кровли; это связано со сложностью расчетов и монтажа. Данный минус не играет роли, если вы делаете вальмовую крышу своими руками;
  • мансардное помещение значительно уменьшается из-за наклона вальм внутрь полезного объема;
  • при выпадении осадков вода может попадать через мансардные окна внутрь помещения. Данный минус так же не играет роли, если чердачное помещение вашего дома не используется в качестве мансарды.
Читайте также:  Вентиляционные трубы для вытяжки