Вальмовая крыша: ТОП-30 вопросов-ответов

Четырехскатная крыша, стропильная система которой может быть как вальмового так и шатрового типа, считается самой надежной защитой для частного дома и дачных. Мы расскажем о преимуществах и недостатках шатровой кровли, поделимся схемами и чертежами, а также поможем рассчитать длину стропил и необходимые материалы для монтажа.

Преимущества и недостатки четырехскатной кровли

В отличие от двухскатной, самая простая четырехскатная кровля имеет гораздо более прочную конструкцию. Мало того, благодаря отсутствию плоских вертикальных фронтонов, у нее малая парусность, которая практически не зависит от направления ветра. Все это облегчает расчеты и проектирование стропильной системы.

Частный дом с 4-х скатной крышей

Однако конструкция четырехскатной крыши не лишена и недостатков. И в первую очередь это сложность ее монтажа, а также более высокая, по сравнению с двускатной крышей, стоимость.

Выбор конструкции и проектирование крыши

Отличием вальмовой крыши является отсутствие фронтонов, роль которых исполняют дополнительные треугольные скаты, монтируемые на торцах. Эта конструкция более сложная в плане возведения, чем двухскатная, но имеет ряд преимуществ:

  • Если монтаж выполнен правильно, четырехскатная крыша выдержит даже ветра ураганной силы.
  • Благодаря большим свесам, фасад здания защищен от атмосферных осадков.
  • Есть возможность обустройства чердака или мансарды.
  • Чердачное помещение равномерно прогревается, в нем долго держится тепло.
  • Окно чердака можно устроить в скатах кровли, не используя фронтонов.
  • Жесткая конструкция исключает деформацию крыши.
  • На карнизных срезах маловероятны разрушения.

Возможны следующие типы четырехскатных крыш: классическая, шатровая, полувальмовая, датская, ломаная (мансардная). Недостатком вальмовой крыши является значительный вес конструкции, это увеличивает нагрузку на фундамент, что влечет за собой возведение более мощного основания, а значит, увеличивает стоимость строительства. Через окна в скатах возможно протекание воды, что исключается, если крыша с двумя скатами, так как они размещены во фронтонах.

Четырехскатная крыша — это оптимальный вариант для мест с повышенной влажностью и сильными ветрами

Первым этапом при возведении крыши является разработка проекта. При проектировании нужно учесть следующие факторы:

  1. 1. Климатические условия местности, где расположен дом.
  2. 2. Максимальные нагрузки, возможные во время эксплуатации.
  3. 3. Назначение чердачного помещения: мансарда или чердак.
  4. 4. Используемый кровельный материал.

При проектировании высчитывается угол наклона кровли – уклон трапециевидных скатов, он может варьироваться от 5 до 60 градусов и больше. Угол уклона крыши зависит от дизайна и фасада. Чем он больше, тем сложнее монтаж и больше расход стройматериалов. Если обустраивается мансарда, то угол уклона кровли должен быль больше 45 градусов, пологая крыша уменьшает свободное пространство. На угол наклона влияют атмосферные нагрузки: при выпадении большого количества снега нельзя монтировать крышу с углом меньше 30 градусов, так как это слишком большая нагрузка для стропильной системы, которую она не выдержит.

Когда выполнены необходимые расчеты, составляем чертеж стропильной системы для четырехскатной кровли. В подробной схеме указываем размеры каждого элемента и способы крепления.

Основы конструкции вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши существенно отличается от обычной. Поэтому ей следует уделить особенное внимание – не зная теории, невозможно построить конструкцию своими руками.

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

Основы конструкции вальмовой крыши

Здесь приведена наиболее простая разновидность вальмовой крыши. Но, разобравшись с её устройством, можно приступать и к строительству более сложных модификаций.

  1. Начинается все с угловых стропил. Для них лучше всего брать прочную доску сечением 50х150 мм. Укладывается она под меньшим углом, чем промежуточные стропила.
  2. Короткие стропила фиксируются не на коньковом брусе, а на угловом стропиле.
  3. Размер конька в сечении должен быть не меньше, чем у угловых стропил – на него также приходится довольно большая нагрузка, как постоянная (от кровельного материала), так и временная (от снега, ветра).
  4. Стропила, которые сходятся с разных сторон и надежно фиксируют конек, называют центральными – они тоже должны иметь серьезный запас прочности.
  5. Для промежуточных стропил обычно берется более тонкий брус – между ними нагрузка от кровли распространяется более равномерно, что позволяет избежать перегрузок и выхода отдельных элементов конструкции из строя.

Все это будет полезно запомнить каждому человеку, желающему разобраться, как построить вальмовую крышу своими руками. Как видите, ничего особенно сложного здесь нет.

Методы вентиляции

Наиболее рациональным способом обеспечения равномерного воздухообмена является расположение продухов вдоль периметра здания, а также по всей длине конька крыши.

Образуется разделение проветриваемого объема на зону положительных и отрицательных давлений. В первой зоне оказываются приточные отверстия, а во второй — вытяжные. Для защиты продухов от птиц, их закрывают сетками, зарешечивают.

Вентилировать подкровельное пространство можно несколькими способами:

  • проделывание слуховых окон на чердаке;
  • создание вентиляции конька двухскатной крыши, что также хорошо и для мансарды;
  • карнизный вид вентиляции;
  • коньки специальной формы;
  • применение отдельных элементов с отверстиями для вентиляции;
  • крышные вентиляторы;
  • наличие вентиляционных зазоров, имеющиеся изначально или сделанные при реконструкции кровли.
Методы вентиляции

Одним из вариантов вентиляции являются слуховые окна

Грамотная вентиляция чердачного пространства сохранит холодный чердак от разрушительных процессов.

Тип организации системы вентиляции холодного чердачного помещения зависит от типа крыши, ее площади, концентрации влажности внутреннего воздуха, состояния изоляции от пара кровельной конструкции. Но также влияет на выбор метода и материал, из которого сделана кровля.

Существует примерное деление материала на жесткий и мягкий. Глиняная и металлическая черепица относится к жестким материалам, но каждая из них имеет свои особенности. Первая является весьма хрупким материалом, а вторая — относится к листовому типу, подвержена коррозии в местах разрушения защитного покрытия.

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.

Расчет стропильной системы

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.

Расчет стропильной системы

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.
Читайте также:  Как правильно установить снегозадержатели на крышу из профнастила

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.
Расчет стропильной системы

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.

Виды вальмовых крыш

Стропильные системы в этих видах крыш выполняются в различных вариантах. Например, если вальмовый скат не доходит до конька, вследствие чего наверху образуется вертикальный маленький фронтон треугольной формы, то такая крыша носит название – голландская.

Виды вальмовых крыш

Голландская вальмовая крыша

Также выделяются шатровые кровли. У них все четыре ската одинаковой формы, а боковых фронтонов в таких конструкциях попросту нет. Вальмы в этом варианте представляют собой треугольные поверхности, уклон которых выполнен под одним углом с другими скатами. Как правило, используются такие системы для строений, имеющих в проекции площадь в форме квадрата. В группе вальмовых крыш есть полувальмовые мансардные кровли, четырехскатные, щипцовые, многощипцовые и двухскатные.

Виды вальмовых крыш

Кроме этого, существуют ломаные кровли, состоящие из скатов различных размеров, угол наклона у которых разный. Подобные конструкции весьма сложны в устройстве, также сложно произвести и их расчет. Поэтому встречаются они нечасто, но нужно заметить, что они имеют очень привлекательный вид. Оценить эффектность крыш с ломаной конструкцией стропильной системы вы можете на видео, где также рассказывается об особенностях их сооружения.

Устройство, составляющие стропильной конструкции

После обустройства стропильной системы необходимо покрыть ее кровельным материалом. Статья – кровля крыши профнастилом поможет вам в этом.

А когда крыша будет готова, позаботьтесь о водостоках. Это очень важная деталь кровли. Как их правильно установить описано тут.

Целостная система стропильной конструкции состоит из многих элементов, основными из которых являются следующие.

  • Мауэрлат

Является основанием кровли и выполняет функции фундамента. Это бревно или брус, целью применения которого является равномерное распределение нагрузки от крыши по периметру стен и профилактика опрокидывания.

  • Стропильные ноги

Изготавливают из брусьев или бревен. Они предназначены для удерживания веса кровельного пирога. Утеплитель располагается между ними, а обрешетка и контробрешетка монтируются на сами стропильные ноги.

  • Прогоны

Представляют собой длинный брус вдоль кровли. Он служит опорой для стропильных ног. Может быть использован один прогон или несколько.

  • Стойки

Предназначены для переноса веса. Могут быть маленькими или большими. Располагающийся под коньком брусок из дерева помогает удерживать брус и некоторую часть веса переносит на затяжки.

  • Подкосы

Необходимы для надежности стропильной системы. Это подпирающие стропильные ноги наклонные бруски.

  • Обрешетка

Предназначена для вентиляции пространства под кровлей. Данный элемент не входит в стропильную систему.

О бытовке, хранении материалов и физике

…Несколько слов о самой бытовке: если решите, что вам нужна бытовка, и вы будете какое-то время в ней жить (время года значения не имеет), никогда не приобретайте готовые! Летом в таких домиках будет жарко, даже со сплитом, а зимой (о чем это я), осенью, будите просто околевать. Желаете жить и строиться с комфортом – делайте бытовку самостоятельно, с утеплением, толщиной не менее 100 мм, с пленками и проклейкой швов. Помните, теплый воздух найдет куда уйти.

Пиломатериалы же естественной влажности, завезенные заблаговременно, при правильном хранении подсыхают, что сказывается и на работе, и на результате. Вместо «кучи малы» – отступ от земли и складирование древесины через прокладки, для вентиляции и просушки. Что касается почернения, то оно не столь критично, в неблагоприятных условиях, а именно, под хорошо вентилируемой крышей, грибок прекратит развитие.

О бытовке, хранении материалов и физике

Чтобы сэкономить на подъемном кране или подсобниках, Анатолий советует использовать тельфер (электрическая лебедка). А если на объекте нет электричества – подъем грузов упростят блоки. Один блок уменьшает вес груза в два раза, два блока – в четыре раза. Если применять знания физики, реально облегчить себе физический труд.

Какое дерево лучше использовать для установки крыши

При возведении кровли львиная доля затрат приходится на древесину, от выбора которой зависит надежность и долговечность конструкции. Для несущего каркаса чаще других используются древесина хвойных пород (сосна, ель, лиственница). Наряду с легкостью и прочностью она легко поддается обработке и не отличается высокой ценой.

Используемая древесина подразделяется на пять сортов (0–4). В отборном хвойном лесе сучки, пятна, трещины и признаки плесени практически отсутствуют. Каждый из этих пороков отрицательно сказывается на прочности и ресурсе. Для несущей конструкции применяется древесина 1-го сорта. Для стоек и стропильных ног может использоваться второй сорт. При изготовлении элементов, не несущих важные функции допустима древесина 3-го сорта.

Помимо цельного дерева, при возведении деревянных конструкций может использоваться клееный брус. При относительно высокой цене он отличается прочностью и стойкостью к деформации. По прочностным показателям клееный брус 3-го сорта соответствует цельной древесине 1-го сорта.

Датская полувальмовая крыша

Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.

Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.

Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).

Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой

При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:

  • Крайние стропила делают сдвоенными.
  • Устанавливают подкосы из сдвоенных досок.  Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.

Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.