Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Крыши полувальмового типа (их называют иногда голландскими) относятся к классу многоскатных кровель со свесами, защищающими фронтоны и стены здания от непогоды.

Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.

Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.

Основные узлы несущей конструкции:

  • коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
  • узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
  • узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
  • совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

Устройство и разновидности вальмовых крыш
  • висячие;
  • наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

  • полувальмовая 4-х скатная (датская);
  • двускатная полувальмовая (голландская);
  • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
  • вальмовая с ломаным склоном.
Устройство и разновидности вальмовых крыш

Особенности конструкции

Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.

Особенности конструкции

Вальмовая крыша — стропильная система

Особенности конструкции

Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.

Особенности конструкции

Каждому ли дому подходит вальмовая крыша

Особенности конструкции

На заметку! В России чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.

Особенности конструкции

Что такое вальмовая кровля

Особенности конструкции

Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:

Особенности конструкции
  • красивый внешний вид;
  • отличная защита строения от воздействия осадков;
  • высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
  • конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
  • у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.
Особенности конструкции

Архитектурные и технические особенности вальмовой крыши

Особенности конструкции

Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее непросто рассчитать и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.

Особенности конструкции

Конструкция вальмовой крыши

Особенности конструкции

Читайте также:  Дом с плоской крышей: фото реальных домов, лучшие проекты с фото

Виды конструкции

Двускатная стропильная система включает, в первую очередь, мауэрлат – брус в виде квадрата, помогающий распределить весовую нагрузку по стене и транслировать ее в фундамент. Также используются лежни, коньковые прогоны, идущие по диагонали ноги, рядовые стропила, кобылки и ряд других элементов. При выборе висячего контура каркас дома не имеет ни одной несущей перегородки. Опора стропил производится лишь поверх прогона конька и поверх мауэрлата. На остальном протяжении никакой поддержки нет.

Виды конструкции

Протяженные тяжеловесные ноги расталкивают в сторону стены дома, поэтому они должны компенсироваться за счет ригелей, затяжек, бабок и подкосов. Есть другое устройство – наслонное, которое применяется в том случае, когда в пределах периметра постройки размещена хотя бы одна несущая стена. Тогда она станет неплохой базой для удержания стропил. Поскольку направленная в стороны энергия уменьшается, то дополнительное отягощение не потребуется, потому сокращение количества опорных деталей не повлияет на стабильность системы.

Виды конструкции

Специалисты по работе с кровлей указывают, что при любой возможности наслонный вид конструкции предпочтительнее и надежнее.

Виды конструкции

Есть так называемая датская разновидность, которая оснащена треугольным блоком в верхней доле торца. Нижняя линия треугольника соприкасается плотно с вертикальными фронтонами, выстроенными в виде трапеций. Линия касания формирует выпуклый угол.

Виды конструкции

Отличие от простой вальмовой конструкции состоит в том, что скаты торцов выполняются короче.

Виды конструкции

Важно знать, что любая полувальмовая крыша, как бы она не называлась формально, на деле будет четырехскатной, так как разделение только условно. Если она так и называется, то в отличие от двускатного варианта, торцевые скаты ведутся не от коньков, а от центральных точек боковых скатов. Они обязательно доходят до карнизных свесов.

Виды конструкции

Полувальмовые двускатные крыши в одноэтажном доме отличаются тем, что позволяют легко создать мансарду. Если же использовать четырехскатную конструкцию полноценного образца, то мансарда должна быть оснащена очень высоким окном. Кроме того, не получится поставить балкон на торце.

Читайте также:  Мягкая кровля из рулонных материалов и устранение дефектов покрытия

Преимущества и недостатки

Конструкция полувальмовой крыши, в отличие от вальмовой, имеет гораздо более замысловатую конструкцию. Трапеции превратились в многоугольники, а вальмы видоизменились.

Сложная кровельная конструкция

Эта конструкция – симбиоз кровель двускатного и вальмового типа. Скаты вальмовой крыши представляют собой четырехугольники, трапеции и два треугольника, а скаты полувальмовой крыши образуют ломаную линию. Строение с такой кровлей не только декоративно, но и весьма оправдано. Оно обладает рядом неоспоримых преимуществ. Благодаря высоте такой конструкции можно благоустроить дополнительную комнату в мансардном этаже. Для увеличения полезной площади комнаты верхняя плоскость ската делается покатой и длинной, а нижняя – практически отвесной.

Элементы конструкции полувальмовой крыши:

  • стропильная система;
  • мауэрлат;
  • система тепло-, паро- и гидроизоляции;
  • кровельное покрытие.

Устройство стропильной системы

Кроме основных элементов, в конструкцию кровли входит масса дополнительных: ригели, стойки, упоры. Все это требует значительного расхода древесины, представляет сложность в монтаже каркаса стропильной системы. Но именно из-за такого своеобразного строения кровля обладает прочностью и долговечностью.

Стропильная система полувальмовой крыши достаточно сложно устроена: значительное количество ребер, промежуточных стропил, упоров, ендов, подкосов, нарожников, шпренгелей. Такое устройство требует значительной траты материалов. Поэтому перед монтажом следует произвести расчет, сделать чертежи, уделить внимание контролю над качеством приобретаемого материала. Важно, чтобы древесина не имела трещин и сучков, а также была сухой.

Порядок сборки стропильных профилей

Несущим основанием или каркасом полувальмовой кровли является система стропил с опорой на мауэрлат, который, в свою очередь, жестко закрепляется на армопоясе из железобетона, заранее обустроенном на стенах строения.

В состав стропильных систем этого типа должны входить следующие типовые элементы:

  • стропильные ноги (полуноги);
  • диагональные стропила;
  • ригели и деревянные подкосы;
  • специальные упоры и коньковый брус;
  • ендовы и другие вспомогательные элементы.

Для удобства изложения мы коснемся лишь общего устройства системы стропил и объединим ее составные элементы под общим названием «стропильные профили».

Как можно увидеть из рисунка стропильные профили монтируются на основании классическим способом. При этом основные стропила (стропильные ноги) закрепляются своими нижними концами на мауэрлате путём непосредственной врубки в него (с последующей фиксацией специальными скобами или накладными уголками).

Ну а верхние концы профилей закрепляются прямо на коньке кровли Диагональные (или накосные) стропила соединяют конек со смежными углами строения и формируют его продолжение на наклонных фронтонных скатах (так называемых полувальмах).

Диагональные элементы выступают в этом случае в роли опор для стропильных полуног (или нарожников), образующих полувальмовый треугольник, и должны быть рассчитаны на соответствующие нагрузки.

Для усиления накосных стропил допускается изготавливать их из толстых обрезных досок, сколоченных вместе и образующих мощный несущий брус. При этом для упрощения всех сборочных процедур желательно, чтобы при их изготовлении использовались те же доски, что выбирались для подготовки стропильных ног.

Шаг монтажа стропильных ног выбирается исходя из расчетных значений размера листа утеплителя с учетом минимума отходов при его нарезании.

Заметим также, что для надежного закрепления стропильных ног в коньке и на мауэрлате с обоих их концов делаются небольшие врезки.

Читайте также:  Односкатная крыша своими руками пошагово: план, тонкости, монтаж

Выбор материала

Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

  •  Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
  •  Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
  •  Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

На какие сооружения рекомендуется вальмовая крыша

Вальмовые крыши актуальны как для одноэтажных строений, так и для высотных зданий.

Многоскатная кровля эффективно оберегает от непогоды хозяйственные и бытовые постройки (гаражи, сараи, беседки и пр.), придает индивидуальность частным домам, вносит неповторимость в архитектуру городов и частных секторов.

Благодаря конструктивным особенностям, а также возможности оборудования естественного освещения подкровельного пространства, вальмовая крыша стала синонимом мансардной.

Материал для вальмовой крыши

Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.

Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.

Материал для вальмовой крыши

Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.

Опора скользящая для стропил (закрытое скользящее крепление)

Завершение монтажа стропильной системы

Завершив установку всех элементов стропильной системы, включая укороченные стропилины, необходимо выполнить завершающие работы. Они предполагают подготовку стропильной системы к монтажу обрешетки и покрытия полувальмовой кровли выбранным материалом.

Для выполнения завершающих действий нужно сделать следующее:

  • Смонтировать фронтонные кобылки, которые сформируют торцевые свесы. Эти элементы следует закреплять на крайних нарожниках основных скатов и упирать в наклонные элементы фронтона. Кобылки следует располагать на расстоянии около 1 метра друг от друга. Если основная коробка выполнена из бетона или кирпича, необходимо позаботиться о гидроизоляции элементов. Причем достаточно использовать дешевые материалы, такие как рубероид или пергамин, сложенный в несколько слоев.
  • Обшить периметр крыши ветровой доской, применяя материал размером 5*15 см. Крепить элементы начинают на фронтонный и основной свес. Первоначальная длина доски определяется проектом крыши, но в процессе обшивки можно делать корректировку. Ветровые доски, прислоняющиеся к кобылкам, нужно сначала примерить, сделать запил, а потом закрепить.
  • Наращивать диагональные элементы нужно доской соответствующих размеров.

Стропильная система по датской технологии считается законченной. Завершением всех работ станет подшивка карнизов и монтаж обрешетки в соответствии с техническими характеристиками выбранного кровельного материала.

Разобраться в вопросе строительства стропильной системы полувальмовой крыши сложно, но сделать это необходимо для самостоятельного возведения крыши. Тем более, что основные моменты были представлены подробно.