При относительной сложности конструкции система вальмовой крыши имеет ряд преимуществ над другими вариантами кровли. В том числе это возможность при сильной ветровой нагрузке сделать воздействие на фронтоны и торцы здания более равномерным.
Особенности вальмовой крыши
Такой вариант кровли отличается от привычных одно- и двускатных наличием четырех скатов. При этом:
- традиционно термин подразумевает два ската трапецевидной и два – треугольной формы. Треугольные скаты именуются вальмами;
- треугольные скаты могут доходить от конька до карниза (нижней части кровли, примыкающей к стенам) или заканчиваться раньше. Второй вариант называется полувальмовой или голландской кровлей. Разновидностью такой конструкции считается расположение вальмы в виде трапеции не от конька до середины или трети высоты кровельной части, а от середины или нижней трети до карниза. В этом случае образуются небольшие фронтоны, используемые для устройства окон;
- если конек вальмовой крыши «схлопывается в точку», то есть все четыре ската имеют форму равнобедренных треугольников с общей вершиной, а сама кровля превращается в пирамиду с четырехугольных основанием, такая конструкция именуется шатровой;
- обычно скаты имеют одинаковый угол уклона, но при разном наклоне элементов возникает более сложная конфигурация, которую считают ломаной или мансардной;
- выделяют также конструкции с врезками и шпицами. В зависимости от формы основного (наиболее крупного) элемента, кровля может считаться вальмовой или многоскатной (шпицевой).
Чем больше элементов кровли, чем сильнее разница между отдельными частями и чем больше расчетов приходится проводить для правильного проектирования, тем реже непрофессиональные строители берутся за возведение вальмовой крыши своими руками. Однако сложные конфигурации смотрятся очень эффектно, особенно на здания сложной геометрии.
О конструкции вальмовой крыши
Конструктивно почти все разновидности этого типа кровли имеют общие черты. Пропорции, угол наклона, расположение элементов балочной системы – вот то, что делает окончательный облик различным.
Выделяют основные детали устройства вальмовой крыши:
- мауэрлат – обвязка несущих стен строения, обычно в виде бруса большого сечения, прочно прикрепленного к кладке или панелям стены. На него опираются все балки кровли;
- шпренгель – угловые распорки мауэрлата, усиливающие раму и делающие конструкцию в целом более жесткой и менее восприимчивой к нагрузкам;
- прогон (коньковый прогон, конек) – «хребет» кровли, несущая балка, на которую опираются стропила;
- стойки – вертикальные связи между поперечными балками, усиливающими мауэрлат, и коньковым прогоном. Передают нагрузку от веса кровли и внешних воздействий (осадков, ветра) на несущие конструкции здания;
- диагональные (накосные, косые, центральные) стропила – балки, формирующие и ограничивающие форму скатов кровли. Попарно вместе с мауэрлатом они образуют треугольники (вальмы), попарно с мауэрлатом и коньком формируют трапецивидные скаты. На диагональные стропила опираются укороченные, поддерживающие боковые части крыши;
- промежуточные стропила или просто стропила – наклонные балки, опирающиеся на конек и мауэрлат и образующие несущую часть трапециевидных частей крыши. В треугольных элементах полноразмерное стропило обычно одно или – для полувальмовых кровель – два-три;
- нарожники или укороченные стропила – как понятно из названия, балки с уменьшенной длиной. Они опираются на мауэрлат и диагональные стропильные детали;
- подкосы – усиливающие элементы конструкции, устанавливаемые наклонно. Поддерживают стропила, предупреждают их изгиб при значительной длине и/или нагрузках, малом сечении балок. Использование подкосов не обязательно при небольших размерах строения;
- кобылка – продолжение стропила, удлиняющий его элемент меньшего сечения. Используется для расширения свеса крыши.
Поверх стропильной системы вальмовой крыши укладывается обрешетка. Выбор шага, сечения и формы доски зависят от того, какое утепление и какой кровельный материал планируется использоваться для кровли.
Как видно на иллюстрации, расположение стропил для полувальмовой кровли немного отличается, но обрешетка точно так же укладывается поверх стропил с выбранным шагом.
Этапы работы
Если планируется построить дом с вальмовой крышей, первая забота строителей – определиться с возможностью использования такой конфигурации в целом, удобства ее возведения при заданных размерах постройки, допустимом угле скатов и планами на использование подкровельного пространства. Обычно такой тип кровельных систем не допускает устройства мансарды, даже чердак имеет ограничения по эксплуатации. Это связано как с небольшой высотой и площадью помещения, так и с наличием стоек и подкосов, которые дополнительно уменьшают полезное пространство.
Расчетные работы
Расчет вальмовой крыши требует серьезных знаний по технике строительства, умении на основании нормативных данных и рациональной геометрии определять параметры конструкции. Поэтому данный вид расчетов лучше доверить профессионалам и заказать в составе проекта здания. При желании самостоятельно выполнить расчетные работы можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами, которые на основании базовых данных предложат трехмерные и плоские изображения в нескольких проекция и данные для закупки и нарезки материалов.
В качестве наиболее простого примера была выбрана схема вальмовой крыши с традиционными треугольными вальмами, прямоугольной формой здания и стандартными параметрами угла наклона скатов, свесов, типа и шага обрешетки и контробрешетки.
На иллюстрациях (схематических чертежах) представлены виды будущей стропильной системы со стороны боковой длинной стены здания и сверху. Такие проекции дают представление о расположение стропил и основные габаритные размеры кровли.
Аналогично с помощью калькулятора можно рассчитать площадь вальмовой крыши, если заранее известны другие конструктивные параметры.
После окончания расчета итоговая цифра — 151.88 м2 – позволит сориентироваться для закупки кровельного настила, подложки под него, термо-, гидро- и пароизолирующих материалов.
Начало работ
Имея на руках чертежи конструкции вальмовой крыши и все необходимые материалы, а также уже возведенную «коробку» здания, можно приступать к работам.
Необходимые инструменты для строительства вальмовой крыши:
- электрическая или ручная пила и/или электролобзик;
- электрорубанок, шлифовальная машина (по мере необходимости, для выглаживания плохо подготовленных пиломатериалов);
- молоток, гвоздодер, степлер;
- электродрель;
- шуруповерт – при работе не с гвоздями, а саморезами или иным аналогичным видом крепежа;
- ножницы по металлу для разрезания перфорированной ленты и пластин;
- устройство для клепки;
- уровень (обычный или лазерный), рулетка или измерительная планка, шаблоны для запилов, карандаш или маркер для разметки.
Необходимые материалы для строительства вальмовой крыши:
| Название элемента | Сечение пиломатериала, мм |
| Мауэрлат | 100…150 х 100…200, при необходимости больше |
| Стропила (стропильные ноги) | Брус или доска, сечение должно соответствовать расчетной нагрузке с запасом не менее 15% |
| Лежаки, прогоны (коньковые прогоны), брус для усиления | Брус 100…150 х 100…200 |
| Затяжки (ригели) | Доска 50 х 100….150 |
| Элементы шпренгельных ферм, стойки, подкосы | Брус 100…150 х 100…150 |
| Кобылки | Доска 50 х 100 |
| Доски ветровые, торцевые и подшивные | Доска 20…25 х 100…150 |
Под ветровыми, торцевыми и подшивными досками понимаются элементы, используемые для защиты окончаний стропил снизу и сбоку.
Все пиломатериалы (балки вальмовой крыши) должны иметь антипириновую, антисептическую обработку. Выбирать, при возможности вариантов, лучше лиственницу или сосну 1…2 сорта.
Как сделать вальмовую крышу
Возведение конструкции выполняется в несколько этапов.
- Монтаж мауэрлата. В зависимости от материала стен, используется либо армированный пояс (для легкого камня, кирпичной или блочной кладки) из бетона, либо подготовка верхнего края стен под крепеж бруса. Инсталляция осуществляется в пазы или на плоскость. При недостаточной длине брус может наращиваться. Углы рубятся «вполдерева», закрепляются скобами, весь брус крепится анкерами.
- Монтаж вальмовой крыши ведется по месту, поскольку крупные фермы удобнее поднимать по частям. Вначале инсталлируются балки потолочного перекрытия, по ним делается временный настил для удобства работ. Позднее он может быть разобран или использован как черновой пол чердачного помещения.
- Высота вальмовой крыши определяется и проверяется с помощью инструментов, как и вертикальное расположение стоек, горизонтальное – конькового прогона. Проверяются также углы диагональных и центральных стропил в процессе монтажа.
- В первую очередь монтируются центральные балки трапециевидных скатов кровли, потом ребра (диагональные стропила). При этом верхние части балок выводятся на конек и мауэрлат с подрезкой под нужным углом, скрепляются выбранным способом.
- Размеры вальмовой крыши проверяются в процессе монтажа постоянно, поскольку велик риск нарушения правильного уклона балок или недостаточно прочное соединение деталей.
- При необходимости наращивания длины стропил стыки выполняются ближе к коньковому прогону, а сами стропила усиливаются подкосами, сдвинутыми в сторону мауэрлата. Если наращиваются все стропила (кроме укороченных на угловых частях скатов), подкосы и подпорки ставятся так, чтобы их нижние точки опоры образовывали прямую, параллельную карнизу.
- После выполнения свеса (наращивание кобылками или удлинение стропил) карниз подшивается досками.
- Устанавливается мембрана парозащиты, обрешетка, контробрешетка и кровельное покрытие. При настиле мембраны полотнища укладываются внахлест, стыки проклеиваются специальной лентой. Крепление к стропилам осуществляется через бруски контробрешетки. Основная обрешетка укладывается поперек стропил, шаг зависит от выбранного покрытия. Если планируется использовать мягкую черепицу, рулонные материалы, настил выполняется сплошным.
- Осуществляется окончательная отделка кровли – установка нащельников, капельников, водостока, снегозадержателей и прочего.
Обычно крыша вальмовая четырехскатная в снегозадержателях не нуждается, поскольку угол наклона вальм и трапециевидных скатов составляет более 25 градусов, а сама конструкция не способствует образованию снежных мешков на одном из скатов.
Заключение
Правильная вальмовая крыша, то есть правильно спроектированная и смонтированная, очень эффектно смотрится и предоставляет пусть и небольшие, но все же преимущества по сравнению с обычной двускатной кровлей. Однако увеличенные расходы на дополнительные материалы для стропильной системы, кровельного настила и прочих «расходников» требует внимательного отношения к выбору типа кровельной системы и ответственного подхода к монтажу.
