Вальмовая крыша: ТОП-30 вопросов-ответов

Дом с вальмовой (четырехскатной) крышей выглядит изыскано. При этом, благодаря особой конструкции, крыша подобного типа лучше защищает от атмосферных осадков, ветра, более устойчива к нагрузкам. Это оптимальный вариант для мест с повышенной влажностью и сильными ветрами. Возвести крышу с четырьмя скатами можно своими силами – мы расскажем о технологии устройства кровли.

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.

Основные преимущества вальмовой крыши

Помимо оригинального дизайна вальмовые кровли имеют ряд достоинств, которые выгодно выделяют конструкцию среди других моделей:

  • отсутствие фронтонов способствует неуязвимости конструкции к сильным ветровым нагрузкам. Чем меньше величина уклона скатов крыши, тем меньшее воздействие оказывает давление ветра на стропильную систему;
  • обтекаемая форма всех четырех скатов способствует устойчивости конструкции к любому виду атмосферных осадков;
  • что касается эффективности энергосбережения, то такая конструкция во многом превосходит двухскатные кровли;
  • утеплить вальмовую крышу гораздо легче, так как термоизоляционный пирог располагается под скатами. В моделях крыш с фронтонами — требуется особое утепление вертикального фасада, более подверженного силе ветра;
  • система накосных, центральных и нарожных стропил обеспечивает надежную конструкцию, стойкую к деформациям под воздействием внешних нагрузок;
  • в зависимости от уклона, есть возможность рационального использования пространства под вальмовой крышей для мансарды и обустройства в крыше окон.

Наряду с особенным внешним видом вальмовая крыша обладает высокой степенью надежности и прочности

Главными недостатками четырехскатных моделей остаются сложность устройства стропильной системы вальмовой крыши и невозможность обустройства мансарды в моделях с небольшим уклоном. Однако при должном изучении чертежей вальмовых крыш и продуманных до мелочей мероприятий по возведению, строительство таких конструкций становится реально выполнимой задачей.

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.

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.

Виды вальмовых крыш

В зависимости от формы основания, четырехскатная крыша может быть прямоугольной и квадратной. Кроме того, она различается видами и конструкциями.

Полувальмовая крыша

В этом виде кровли часть треугольных скатов объединена с фронтонами. Чердачное помещение освещается с помощью вертикальных мансардных окон. Исходя из конструктивных особенностей, полувальмовая крыша может быть голландская и датская.

Шатровая

Здесь отсутствует конек опорной балки. В результате диагональные ребра, к которым крепятся стропила, сводятся в одну точку.

Читайте также:  Вальмовая крыша: расчёт, конструкция и правильный монтаж

Шатровая кровля преобладает на зданиях с квадратной коробкой. Скатная крыша беседки придает конструкции уют. При создании кровли этого типа усложняется создание конькового сочленения.

Классическая

Классические 4-х скатные крыши имеют широкую сферу применения. Помимо жилых зданий такой кровлей можно идеально защитить гараж и другие хозяйственные постройки, где проникновение влаги крайне нежелательно.

Здесь диагональные ребра упираются в опорную коньковую балку, а свесы имеют одинаковую высоту. Для фронтонов классической вальмовой крыши характерна форма треугольника, а скаты соответствуют трапеции.

Всем видам 4-х скатной крыши присущи следующие достоинства:

  • Благодаря соединенным у опорной балки конька угловым ребрам, жесткая конструкция надежно противостоит деформации.
  • Четыре ската обеспечивают быстрое освобождение от осадков и препятствуют образованию снеговой шапки.
  • Наклонные поверхности позволяют противостоять мощным ветрам независимо от направления.
  • Свесы, которыми оканчиваются скаты кровли, оберегают стены здания от атмосферных осадков по всему периметру.
  • Карнизные свесы меньше подвержены разрушению.

Крыша конверт придает дому неповторимый шарм, визуально уменьшает его и делает более уютным.

Из недостатков вальмовой кровли следует отметить:

  • высокую стоимость. По сравнению с двускатными крышами более сложна в монтаже, что увеличивает стоимость примерно на треть;
  • повышенный расход кровельных материалов. Что обосновано скошенными краями и соответствующим увеличением обрезков;
  • уменьшение полезного пространства. Наклонные поверхности препятствую организации полноценного чердака или мансарды.
  • проблемы с окнами. Устанавливаемые на вальмовую крышу мансардные окна нуждаются в тщательной герметизации соединения рам с кровлей. Во избежание залива мансарды, в дождливую погоду окна должны находиться в закрытом состоянии.

Расчет четырехскатной шатровой крыши

В плане, простейшая схема четырехскатной крыши представляет собой квадрат. На практике план крыши повторяет план строения и чаще всего является прямоугольником. Для расчета весовой и ветровой нагрузки следует знать общую площадь кровли. Она равна сумме площадей всех скатов, поэтому её несложно рассчитать самостоятельно.

Шатровая крыша — конструкция стропильной системы

Если скат имеет треугольную форму, то его площадь равна половине произведения высоты на основание фигуры. Если речь идет о вальмовой кровле, то площадь тех скатов, которые имеют форму трапеции, равна половине произведения длины нижнего и верхнего оснований на высоту трапеции.

Шатровая крыша — стропильная система

При выборе угла наклона кровли следует руководствоваться общепринятым методикам, приведенным в соответствующих строительных СНиПах. При этом учитываются зональные особенности климата, действие ветровых и снеговых нагрузок. Не последнюю роль играет также дизайн кровли, который приходится увязывать с техническими особенностями конструкции стропильной системы. Поэтому проектирование этой части здания лучше поручить специалистам.

Площадь используемых кровельных материалов равна площади кровли, умноженной на поправочный коэффициент, величина которого выбирается в зависимости от технологии укладки используемого покрытия. Более точно расход материала для крыши можно получить, нарисовав на проекте скатов схему его укладки.

Шатровая крыша, стропильная система — расчет

Стропильная система четырехскатной крыши выбирается исходя из веса кровли и расположения внутренних стен, которые являются основанием для опорных стоек. Лучшим вариантом будет наслонная конструкция. Но прочности стен при этом должно хватать для компенсации распорного усилия стропил.

Виды крепления стропильной ноги 4-х скатной кровли

В этом случае верхний пояс кирпичной стены имеет смысл укрепить бетонной стяжкой, поверх которой закрепить мауэрлат. Деревянные стены стягиваются в углах скобами, болтами и другими крепежными элементами, обеспечивающими необходимую жесткость верхнего горизонта коробки.

Гораздо меньше проблем создает четырехскатная крыша, стропильная система которой висячего вида. Благодаря затяжкам она не распирает стены, а просто опирается на них своим весом. Впрочем, висячие стропила подходят только для относительно небольших строений. Поэтому на практике нередко используют различные варианты смешанной наслонно-висячей стропильной системы.

Устройство четырехскатной крыши своими руками включает накосные элементы, опирающиеся с одной стороны на мауэрлат, а с другой — на стропила.

Расчет угла наклона односкатной крыши

При расчете угла наклона следует учитывать снеговую и ветровую нагрузку в конкретном регионе, а также вид кровельного материала, которые планируется использовать в процессе возведения постройки.

Так, например, следует учесть, что если угол наклона менее 20 градусов, снежный покров будет постоянно лежать на скате, не сползая. При больших значения возможность схода снега зависит от типа кровельного материала.

Как только величина угла превысит 50 градусов, последний фактор становится неважным: снежный покров задерживаться не будет. Исключением можно назвать особое конструктивное исполнение и образование наледи.

Вес формируемого снежного покрова важен с точки зрения последующих прочностных расчетов. При выполнении приблизительных расчетов можно использовать справочную информацию.

Ветровая нагрузка учитывается не только с точки зрения расположения возводимого строения, но и его высоты. Если возводимый дом будет меньше 10м, при выполнении расчетов можно пренебречь значением ветровой нагрузки. Однако только в том случае, если объект возводится не на открытой площадке.

Рассчитывая оптимальное значение угла наклона кровли, следует помнить, что:

  • Большая ветровая нагрузка является основанием для уменьшения искомого параметра;
  • Значительный снеговой покров поводов для увеличения, так как в этом случае удастся добиться соскальзывания снега с поверхности.

Внимание! Рассчитанное значение должно быть оптимизировано с точки зрения периодичности очищения крыши и вероятности повреждения кровли из-за сильных порывов ветра.

Еще одним важным параметром является тип кровельного покрытия. Если решено отдать предпочтение определенной разновидности, стоит ознакомиться с инструкцией производителя, в которой указаны оптимальные значения.

Так, при угле:

  • Менее 10 градусов – выбирают рулонные материалы;
  • От 10 до 20 градусов – рифленые. Уместен монтаж шифера, ондулина, металлопрофиля;
  • От 28 до 35 градусов подойдут кровельные листы из металла, для стыковки которых используется фальцевый способ;
  • 25 – 35 градусов. Оптимальный вариант для черепицы из металла и керамики.
Читайте также:  Как сделать односкатную крышу самостоятельно

Внимание! Если планируется использование тяжелого и хрупкого материала, от устройства крутоуклонных крыш стоит отказаться.

Имея на руках все вышеперечисленные исходные данные, определяют угол наклоны.

Крепление мауэрлата и лежней

В деревянных домах в качестве мауэрлата используется последний ряд сруба. Для крепления стропил в бревнах вырубаются пазы. В строениях из кирпича изготовленный нижний каркас из брусьев ложится по периметру наружных стен на армопояс из бетона. В пояс закладываются металлические шпильки для закрепления бруса.

Для точной разметки каждый брус ложится на шпильки и сверху по нему ударяют молотком, таким образом, получается точная отметка крепежа. Затем его снимают и сверлят отверстия.

Подготовленные отдельные элементы мауэрлата укладываются на стены, покрытые нескольким слоями гидроизоляции — рубероидом. Балки закрепляются гайками, накрученными на шпильки. Углы брусьев скрепляются пластинами из металла или скобами.

Знаете ли вы? Лучшим материалом для мауэрлата является лиственница, поскольку со временем ее древесина становится прочнее.

Варианты размещения

Классическая форма установки — конфигурация надстройки в виде домика, при этом чертеж рассчитывают так, чтобы удовлетворить требования по освещенности комнаты. Слуховое окно на крыше может быть двускатного или односкатного размещения. Их стеклят или ставят роллеты, применяют жалюзи.

По нормам предусматривается перепад температуры между улицей и внутренним помещением в 5 – 10°. Если разница больше, в конструкции стен и крыши домика ставят системы для предупреждения выпадения конденсата.

Делают несколько таких просветов в промежутках между стропилами, чтобы не вырезать несущие элементы крышной конструкции для установки окошек и не изменять строение балочной системы дома.

Односкатное

Крыша, уклон которой больше 15°, создает дополнительный поток дождевой воды в направлении окна. Односкатные крыши над окном размещают так, чтобы можно было организовать сток воды в приемные воронки снаружи свесов или внутри здания. Скат делают такого размера, чтобы его наклон не повлиял на объем помещения, но при этом был надежный отвод осадков за пределы навеса.

Уклон ската окна делают несколько меньше, чем крутизна главного покрытия дома. Проектирование выполняют с вычерчиванием проекта на бумаге в масштабе, чтобы габариты односкатного окна сочетались с размерами других элементов фасада. Наклон влияет на количество реек для обрешетки и объем кровельного настила. Для мягких рулонов применяют небольшой уклон, но выполняют сплошную обрешетку.

Двускатное

Такие проемы располагают между стропилами так, чтобы не нарушать строение стропильной системы. Над окном ставят коньковый элемент для организации правильного стыка двух скатов. Наклонные поверхности могут быть разные по квадратуре и иметь отличные друг от друга уклоны. Верхняя часть оконного навеса бывает купольной или шатровой формы.

Основание двускатного окна может располагаться в плоскости кровли или быть вынесенным на расстояние до 0,5 м. Во втором варианте потребуется дополнительное усиление балочной схемы дома. Если предусмотрен выход из слухового двускатного окна, конструируют смотровую площадку, которую выполняют в виде небольшого балкона с перилами.

Крыша над проемом с двумя скатами требует больше затрат на сооружение, чем односкатная конструкция.

Какую крышу нужно ставить на сруб

Для крыши сруба с рублеными фронтонами подходит исключительно вариант со скользящими стропилами.

Всё это – из-за существенной усадки сруба. Сейчас речь идёт о щипцовых крышах. Всё просто: если какая-то часть сруба выше другой, то геометрия между этими частями после усадки изменится. Каждое бревно теряет в процессе усадки до 15% объёма в поперечнике, но это по довольно большому счёту. Для оцилиндрованного бревна стандарт – 6-8%.

Рубленый фронтон – это вот так:

Бревна в щипцовой (фронтон) части называются «самцы».

Если сруб – ровная коробка, то все его стены осядут одинаково. Но если какие-то части (фронтоны) выше других (продольные стены), то разница высоты между ними изменится, и если построить крышу на жёстко закреплённых стропилах, то её буквально сорвёт со сруба, самцы могут выпасть… В общем, это чревато серьёзной аварийной ситуацией.

Вот как происходит усадка рубленого фронтона:

Для каких срубов подойдут жёсткие стропильные конструкции? Для безщипцовых! Когда крыша ставится на ровную коробку каркаса – например, вальмовая крыша. Или можно сделать каркасный фронтон (забитыми досками, блокхаусом и т.п.)… Но это уже не совсем сруб будет в чистом виде.

Полноценный сруб со щипцовой кровлей может быть только с рубленым фронтоном. Почему? Потому что фронтон – это тоже часть дома, причём немалая. Если сделать его каркасным, то получится, что полдома – каркасной сборки. Может, это и практично, – потому что проще, – но в таком случае, практично весь дом строить по каркасной технологии. Срубы ставят ради их особенных достоинств, и если уж делать, то – делать с толком и без полумер.

Подготовительные работы

Перед тем как сделать вальмовую крышу, нужно принять несколько конструкторских решений, а именно:

Таблица расчета шага стропил вальмовой крыши

  • шаг стропил;
  • сечение стропил и накосных ног;
  • угол наклона кровли.

Шаг стропил зависит от назначения подкровельного пространства и ширины здания. Чем больше пролет стропильной ноги, тем меньше придется принимать шаг. Если пространство под крышей будет использовано как мансардный этаж или отапливаемый чердак, потребуется дополнительное утепление.

Утепление проводят с помощью трех видов материалов, в зависимости от которых подбирают шаг:

  • жесткие плиты минеральной ваты – шаг стропил 58 или 118 см;
  • пенополистирол (пенопласт или экструдированный) – шаг стропил – 60 см;
  • пенополиуретан (пена) – любой шаг.

Схема установки стропил в соответствии с мансардными окнами

Эти значения обусловлены удобством рабочих. Если принять шаг несущих конструкций 58 см при использовании минеральной ваты, то будет обеспечен удобный монтаж стандартных плит шириной 60 см.

Читайте также:  Волновой гофролист и все, что вы хотите знать о нем

Производитель рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был на несколько сантиметров шире, чем расстояние между стропильными элементами в чистоте, это обеспечит максимально плотное прилегание и предотвращение появления щелей и мостиков холода. Назначение размера 118 см предусматривает укладку плит в две полосы по ширине.

При применении пенополистирола стандартной ширины 60 см предусматривать установку с распором не требуется. Материал удерживается между несущими конструкциями за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Щели между деревянными элементами и плитами теплоизоляционного материала заполняют монтажной пеной или герметиком.

Пенополиуретан в виде пены снимает требования к шагу стропил. Материал может принять любую, заданную ему форму, что обеспечивает свободу действий в этом вопросе.

Если устанавливаются мансардные окна, их размеры также нужно учесть. Расстояние в свету между наклонными балками принимают на 4-6 см больше ширины окна. Если утепление крыши не предусмотрено, выбирают удобный шаг стропил, обычно это 1 метр.

Опирание накосных стропильных ног на шпренгель

Сечение стропил принимается расчетом, но в общем случае можно указать следующие значения:

  • 5х15 см для пролетов до 3 м;
  • 5х20 см для пролетов до 4 м;
  • 7,5х17,5 для пролетов до 5 м;
  • 7,5х200 для пролетов до 6 м.

Значения приведены для шага стропил 0,9. При увеличении расстояния, требуется увеличивать и сечение. Сечение накосных ног тоже принимается чуть больше.

Некоторые особенности вальмовой крыши

При сравнении вальмовой и двухскатной крыши можно сразу заметить, что в устройстве вальмовой крыши отсутствуют вертикальные стенки фронтонов. Их заменяют треугольные скаты, располагающиеся с торцов. Благодаря этому визуальный и реальный объем крыши значительно уменьшается. С экономической стороны выгода от этого является спорным вопросом, так как при резке больших листов кровельного материала на вальмы происходит увеличение расходов.

Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические фигуры. Самый простой вариант имеет симметричные скаты: два в виде трапеции и два в форме треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, что послужило основанием для параллельного названия — четырехскатная крыша.

Боковой разрез вальмовой крыши имеет сходство с обычной двускатной крышей в форме треугольника. При визуальном осмотре в профиль можно увидеть трапецию, которая условно делится на прямоугольник с примыкающими по бокам развернутыми треугольниками. Форма трапеции определяется непосредственно застройщиком и зависит от отношения длины конька к длине карнизного свеса. Часть конструкции, которая имеет форму прямоугольника, возводится на основании кровельных стандартов по сооружению висячих и наслонных стропильных систем.

Вальмы, которые заменяют фронтоны, должны устанавливаться с определенным наклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство вальм является самым сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы. Тем, кто решит выполнить работу по аналогии с обычным скатным методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, следовательно, стропильные ноги вальм в верхней части, а также примыкающие к ним треугольные части больших скатов, остаются без опоры.

В качестве опоры конструкцией предусмотрена установка особых накосных стропильных ног, которые соединяют коньковый брус и углы конструкции. Взгляд на вальмовую крышу сверху позволяет заметить, что накосные элементы представляют собой диагонали, по этой причине их второе название — диагональные. Кроме того конструкция вальмовой кровли подразумевает, что диагональ станет опорой для стропилин разной длины, установка которых выполняется под прямым углом к свесу. Эти разновеликие элементы называются нарожниками.

Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:

  • Рядовые стропила вальмовой крыши, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.
  • Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.
  • Нарожники — элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам.

Стропильная система вальмовой крыши: как сделать расчет?

Самым ответственным моментом при конструировании вальмовой крыши является возведение стропильной системы , которая является несущей конструкцией для кровельного материала и должна выдерживать его вес, а также быть достаточно надежной для того, чтобы сопротивляться внешним воздействиям: ветру, осадкам и т. д.

Даже если планируется, что будет возводиться вальмовая крыша своими руками, расчеты лучше доверить проектировщикам.

На первом этапе определяется, какую общую нагрузку должна выдержать стропильная система, при этом в расчет принимаются максимальные значения как по весу самой конструкции, так и совокупной массе кровельного покрытия вместе с изоляционными материалами. Учитывается также и воздействие ветра, осадков, высота дома и т. д.

В результате определяется нормативная нагрузка на 1 м 2 , но у стропил размеры линейные. Поэтому при шаге, равном 1 м, за единицу принимается нормативная нагрузка, полученная в результате вычислений. Если шаг отличается в какую-либо сторону, то применяется поправочный коэффициент.

При устройстве стропильной системы важно учесть, что сначала следует выполнить расчеты для каждого ее элемента отдельно, так как каждый из них может подвергаться различной нагрузке, например, ветреная и подветренная стороны. До того как приступить к работе, на основании полученных расчетов выполняется чертеж конструкции, в котором обозначаются все основные точки:

  1. расположение конькового бруса;
  2. положение стропильных ног;
  3. длина свеса;
  4. расположение промежуточных стропил и накосных элементов.

Для удобства можно использовать специальные расчетные схемы или таблицы , в которых приведены соотношения размеров элементов между собой. Но все же без соответствующей подготовки самостоятельно можно и не справиться, особенно без уверенных знаний по геометрии.