вальмовая кровля что это такое

Особенности вальмовой кровли

Крыша любого здания должна выполнять защитную функцию, а также быть экономичной. Вальмовая кровля относится к числу крыш, прекрасно сочетающих эти достоинства.

Такая крыша состоит из четырех скатов, два из которых делают в виде трапеций, а два торцевых — в форме треугольников.

Вальмовая кровля станет прекрасным выбором, если вы решили обустроить жилой чердачный этаж, поскольку позволяет упростить процесс изготовления мансардных окон.

Помимо этого, вальмовая крыша обладает обтекаемой формой. Благодаря этому она меньшей степени подвержена разрушению от ветровых нагрузок по сравнению с другими конструкциями.

Особенности вальмовой кровли

Крыша вальмового типа имеет четыре ската. Два длинных ската имеют трапециевидную форму, а два коротких ската — форму наклонных треугольников. При проектировании и возведении вальмовых крыш основную сложность представляет стропильная система.

Следует отметить, что работы по созданию обрешетки, утеплению кровли и укладки кровельных материалов выполняются практически так же, как и для крыш других видов.Поэтому основное внимание будет уделено стропильным системам вальмовых крыш.

Конструкция вальмовой кровли

Строительство каркаса вальмовой крыши проводится по следующей методике:

1. Первым делом нужно монтировать мауэрлат по периметру дома. Дополнительно к мауэрлату нужно установить по средине кровли поперечную балку;
2. Далее требуется установить на поперечную балку стойки для конькового прогона. Стойки следует выставить строго вертикально, а затем закрепить раскосами;
3. Далее фиксируется коньковый прогон на стойках при помощи уровня и отвеса. Нужно строго выдерживать его расположение как по высоте, так и по уровню. От точности монтажа конькового прогона зависит вся геометрия вальмовой крыши. Поэтому данный этап необходимо выполнять предельно внимательно;
4. Следующая стадия строительства стропильной крыши — это установка накосных (угловых) стропил. В итоге создаются все четыре ската кровли, значит, точность монтажа должна быть крайне высокой. чтобы все четыре кровельных ската были плоскостями без отклонений, нужно добиться равенства длин 4-х накосных стропил;
5. Накосные стропила закрепляют верхним концом к коньковому брусу, а нижним — к углам мауэрлата. Фиксация осуществляется с помощью специальных кронштейнов и стальных скоб. При монтаже накосных стропил необходимо закладывать размер свеса — выступа крыши за плоскость стены. Идеальный свес составляет приблизительно 40-50 сантиметров, но в районах с мощными ветрами для защиты стен зданий от осадков возможен свес до одного метра;
6. Далее следует монтаж промежуточных стропил. Сначала устанавливают рядовые стропила, которые закрепляют как в коньковом прогоне, так и в мауэрлате. Все рядовые стропила монтируют параллельно друг другу, а затем закрепляют врубкой и дополнительно фиксируют скобами. При установке стропильной системы необходимо тщательно выполнять сложные узлы стропильной системы, в которых состыковываются сразу несколько элементов. Одним из самых трудоемких узлов считается стык конька, двух центральных стропил, двух диагональных стропил, а также одного стропила вальмы;
7. Для облегчения стыковки на коньковом брусе выполняют подрезку, имеющую форму двойного скоса. Самое важное при этом, чтобы плоскости совпали с плоскостями скосов на соответствующих стропилах;
8. На следующем этапе монтируют угловые стропила (нарожники). Хорошо, если нарожники вальмового и основного скатов будут состыковываться с диагональными стропилами в различных местах. Стыковка выполняется не только при помощи подставочных (черепных) брусков, но и при помощи врубки.

При этом нарожники вальмовой крыши нужно монтировать параллельно промежуточным стропилам. По большому счету, установкой нарожников изготовление стропил для вальмовой кровли заканчивается. Но в определенных случаях (в особенности, если у крыши большая площадь) может понадобиться усиление кровли.

Как усилить вальмовую крышу

Исходя из от размеров здания вальмовая крыша усиливается разными методами:

• На углах изготовленной конструкции устанавливают так называемый шпренгель со стойкой, подпирающей диагональное стропило. Шпренгель — это брус, перекидываемый между 2-мя плечами мауэрлата, которые образуют общий угол;

• Если монтаж шпренгеля производится далеко от угла, тогда увеличения надежности монтируется шпренгельная ферма. В таком случае стойку закрепляют к шпренгелю посредством двух наклонных брусьев- подкосов;

• На затяжку (а если перекрытие сделано из железобетона, то и на перекрытие) устанавливается ряд стоек, соединенных в верхней части брусом. Деревянный брус подпирает стропила по середине, а также равномерно распределяет нагрузку на кровельное перекрытие;

• При монтаже длинных диагональных стропил крупного размера необходимо вместо одного стропила установить спаренные стропила.

Усилив стропильную системы вальмовой крыши можно начинать к строительство обрешётки и утеплять кровлю.

Строим крышу вальмовой конструкции

Кровля здания несет в себе много функций. От простой эстетической до важной защитной. Крыша должна предохранять от температурных перепадов, осадков и природных воздействий. В настоящее время очень распространена четырехскатная конструкция вальмовой крыши. Она отличается длительным сроком службы, прочностью и различными конструктивными вариантами, которые можно адаптировать к тому или иному типу здания. Так, например, в домах с мансардными помещениями, имеющими вальмовую кровлю, легко встраиваются мансардные окна. Вальмовая кровля весьма эстетична, экономична и при всей трудоемкости оправдывает себя.

Разновидности вальмовых стропильных конструкций

Вальмовые кровли характерны обтекаемыми формами, которые снижают напор ветра, что весьма полезно в районах с сильными и частыми ветрами. Подобные конструкции крыши, в первую очередь, отличаются способами строительства. Существуют висячие вальмовые кровли, а также наклонные. Первый вариант характерен установкой стропильной системы на стеновые проемы. Во втором – стропильная система имеет опору на несущие столбы. Наклонный вариант считается экономичным и получил большее распространение. Вальмовая кровля, как разновидность скатной крыши, делится в свою очередь на несколько конструктивных типов:

• Шатровые, четырехскатные. Подобные кровли отличаются четырьмя одинаковыми скатами (вальмами), как правило, присущи квадратным строениям.
• Полувальмовые, многоскатные. В подобных конструкциях вальмы короткие, не достающие до нижней части крыши, скаты лишь частично прикрывают фронтон.
• Ломаные вальмовые, разноскатные. Кровли, состоящие из разноразмерных скатов, соединенных под не одинаковыми углами. Монтировать подобные конструкции сложнее, но внешний вид более эстетичный.
• Датские, сложноскатные. Подвид полувальмовой крыши, с вальмами, закрывающими часть фронтона, распространенные для зданий с мансардными помещениями.

Характеристики и особенности вальмовых конструкций

Отличия вальмовой кровли заключаются в устройстве ее скатов – треугольные фронтонные и прямоугольные боковые. Характерной чертой четырехскатной кровли является две вершины, соединенные коньком. Наиболее сложный участок – установка системы стропил, т.е. каркаса кровли. Стропильная система состоит из нескольких типов балок (стропил):

• Центральные опорные балки называют рядовыми стропилами.
• Накосные или диагональные стропила.
• Угловые стропила, которые называются нарожными.

Принципиальным вопросом является правильный подбор материала при изготовлении стропил и других элементов.

Важно!Многоскатная конструкция вальмовой крыши требует прочных сортов древесины, наилучшими считаются сосна и лиственница. Доски используются только просушенные, перед строительством их необходимо обработать антисептиком.

Дабы многоскатная конструкция выдерживала свой вес, снежный покров и порывы ветра, нагрузку, доски необходимо подбирать с сечением пятьдесят миллиметров.

Элементы стропильной системы

Каркас вальмовых конструкций включает в себя различные элементы:

• Накосные стропила, фиксируемые диагонально. Крепятся между опорами или балками и другой парой стропил.
• Трапециевидные скатные элементы.
• Нарожники – комплект укороченных балок. Закрепляются к накосным балкам и опорам в нижней части.
• Лежни – монтирующиеся на стеновых проемах или на невысоких столбовых опорах. В некоторых ситуациях лежень крепится деревянными подкладками к перекрытию.
• Прогоны, балки расположенные параллельно нижним опорам. Их главная задача увеличение прочностных характеристик. Прогоны для боковых скатов рекомендуется делать длиной 4,5 м.
• Стойки и подкосы.
• Ригели.
• Шпренгели.

Обзор стропильной системы вальмовой кровли

Рассчитываем многоскатную вальмовую конструкцию

Для возведения прочной и долговечной кровли следует провести предварительные расчеты. Кроме размеров стропил и других частей каркаса из стропил, необходимо просчитать и провести разметку точек крепления несущих балок. Также в результате расчетов нужно получить высоту крыши и величину ее угла наклона. Такие расчеты позволяют провести компьютерные программы или опытные специалисты-проектировщики. В результате расчетов необходимо получить места крепления стропил, включая две базовые точки (называемые мауэрлатами) на обвязке внизу здания. В данных точках следует укладывать центральные балки. При наличии дополнительных опор, стенной пролет может быть длиннее общепринятых размеров. В этом случае скат укрепляется дополнительными наклонными стропилами, что актуально для четырехскатных и полувальмовых конструкций с углом наклона скатов до 34 градусов.

Основные принципы монтажа вальмовой кровли

При возведении четырехскатной или многоскатной конструкции следует помнить о принципиальных правилах:

1. Размеры доски, используемой в стропильной конструкции должны быть не меньше, чем 50х150 мм.
2. Использовать для изготовления каркаса и конька кровли следует одинаковые материалы.
3. Центральные стропила следует крепить к краю коньковой доски, упирая их в верхний конец обвязки.
4. При ширине здания превышающей 4,6 м, стропильные балки делают составными, компонуя по длине дополнительными элементами.
5. Для предотвращения распоров в точках крепления стропил с нижней опорой, рекомендуется изготовить горизонтальный уровень.
6. Нельзя врезать стропила в нижнюю обвязку, это приведет к снижению прочности, поскольку лежни служат опорой для подкосов и стоек.
7. Укороченные стропила (нарожники) крепятся к коньковой балке не менее чем двумя 80 мм гвоздями.

Опоры для стропил вальмовых крыш

Как было сказано выше, конструкция стропильной системы варьируется по вариантам крепления на здании. Это целиком зависит от вида строительного материала, используемого при возведении здания:

• В рубленых домах или, сложенных из бруса, стропильная система может крепиться на верхних венцах, которые и служат опорой.
• В деревянных сооружениях каркасного типа опорой для стропил кровли служит верхняя часть обвязки каркаса.
• Для кирпичных и каменных зданий в качестве опоры стропильной системы служит нижний опорный венец.

Важно!В любом варианте крепления стропил следует обязательно провести гидроизоляцию плоскости опоры. Обычно использую гидроизолирующий материал рулонного типа .

При укладке лежня на кирпичные столбы его размер должен составлять 100х145 мм ± 5 мм. В случаях, когда лежень монтируется на проеме стены, а также на перекрытиях, можно использовать более низкую (на 5-10 мм) доску. Лежень можно не использовать для четырехскатной кровли, если используются балки без крышных подкосов. Делаем стропильную систему вальмовой крыши

Рекомендации по монтажу

Некоторые конкретные рекомендации, придерживаться которых необходимо при устройстве каркаса вальмовой четырехскатной кровли:

• Угловое стропило монтируется с более пологим углом, нежели промежуточные балки. Кровли с наклоном в соотношении 6:12 уклон угловой балки необходимо выдержать в соотношении 6:17.
• Короткие балки следует стыковать не с балкой конька, а с угловым стропилом, короткие стропила должны иметь такой же угол наклона, что и промежуточные.
• Центральные промежуточные стропила должны фиксироваться на окончаниях конька.
• Промежуточные стропила имеют опору на обвязку по верху стены дома и другим концом крепятся к коньковому брусу.

Способы монтажа нарожников и накосных стропил

Короткие стропила, фиксируемые между накосными балками и нижней опорой должны иметь жесткую фиксацию с каждой частью каркаса крыши. С этой целью в точке крепления верхнее окончание нарожника подпиливается под углом, с расчетом добиться плотного прилегания с накосным стропилом. Фиксируется нарожник при помощи гвоздей. Дабы придать прочности каркасу кровли нижняя плоскость, на которую опираются стропила, укрепляют брусками с квадратным сечением в пять сантиметров. На таких брусках можно закрепить нарожники. Длина диагональных накосных стропил, зачастую, превышает длину стандартного бруса, что требует наращивания стропила. Для того чтобы срастить брус по длине следует изготовить стыковой узел. Подобная конструкция изготавливается методом косого прируба с укреплением места стыка стяжными болтами 13-14 мм. Большое количество различных конструкций крыш на частных домах и коттеджах поражает своим разнообразием. Архитектурных идей – множество. Но вальмовая конструкция остается оптимальным вариантом по надежности и долгосрочности из всего многообразия четырехскатных крыш. Строительство подобной кровли труднее в сравнении обычной двухскатной, но при достаточном терпении и следовании квалифицированным рекомендациям, это принесет положительные практические и эстетические результаты.

Вальмовая крыша – конструкция и особенности устройства

Трудно представить себе дом без стен, но представить его без крыши просто невозможно. Кровля защищает внутренние помещения от холода, дождя и снега, благодаря ей жилище приобретает привлекательный, законченный облик. Не последнее место среди многообразия вариантов занимает вальмовая крыша, прочная конструкция которой гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность.

Дизайнеры в полную силу используют все возможности вальмовой крыши, применяя ее в проектах домов с жилой мансардой, эркерами, слуховыми окнами, балконами. Современные кровельные материалы дают возможность гармонично вписать ее в любой архитектурный стиль. Вальмовая крыша прекрасно смотрится на небольшой беседке, садовом домике или презентабельном коттедже. А из чего она состоит и как ее построить, мы расскажем в нашей статье.

Внешний вид

Вальмовая крыша относится к четырехскатным, так как образуется сочленением четырех скатов. В отличие от двухскатных разновидностей с фронтонами, у нее их нет, на этом месте располагаются вальмы. Вальмовые скаты, называемые также торцевыми, формируются особыми элементами стропильной системы – накосными стропильными ногами и имеют треугольную форму. Два других ската в виде трапеции называют фасадными.

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

1. Конёк. Вершина вальмовой крыши, линия соединения стропильных пар, длина которого несколько меньше общей длины дома.
2. Вальмы. Два треугольных ската, заменяющих собой фасады дома. Они начинаются от окончания конька, а закачиваются свесом на уровне мауэрлата.
3. Трапециевидные скаты. Скаты, которые имеют вид трапеции, их формируют рядовые стропила.
4. Свесы. Выступающая за пределы периметра дома часть крыши, ее образовывают удлинения стропильных ног или кобылки. Свес вальмовой крыши крайне необходим, так как защищает поверхность стен от влаги, увеличивая срок их службы.
5. Стропильная система. Совокупность элементов каркаса вальмовой крыши, которые несут на себе вес кровельного пирога, формируют угол наклона скатов.
6. Кровельное покрытие. Материал в виде листов, рулонов или отдельных модулей, который служит для гидроизоляции кровли, защиты от дождя, снега и холода.

• Водосток. Элементы водосточной системы собирают и отводят излишки влаги с поверхности крыши в ливневую канализацию. Водосток бывает внутренним и внешним. На вальмовой крыше обычно используют второй вариант, состоящий из водоприемной воронки, желоба и водосточной трубы.
• Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

 

Конструкция вальмовой крыши, а точнее ее стропильной системы, состоит из такой геометрической фигуры как треугольник, обладающей наибольшей жесткостью и надежностью.

Плюсы конструкции

Архитекторы и дизайнеры активно используют конструкцию вальмовой крыши, так как она обладает следующими плюсами:

• Скошенные вальмовые скаты улучшают аэродинамические свойства кровли, снижая парусный эффект. Поэтому ее можно использовать даже в районах с экстремально сильными порывами ветра.
• Широкий диапазон угла наклона скатов позволяет выбрать подходящий для климатической зоны строительства. Более крутые скаты используют там, где высока снеговая нагрузка и велико количество выпадающих осадков. Пологие скаты рекомендуют в ветреных районах, где есть вероятность срывания кровли достаточно сильными порывами.
• Вальмовые крыши позволяют использовать подкровельное пространство в качестве жилого помещения за счет достаточно высоких потолков.
• Доступные, недорогие материалы делают цену строительства подходящей даже для более чем скромного бюджета.
• Конструкция вальмовой крыши достаточно проста в монтаже, поэтому подходит для строительства своими руками. Более того, даже неопытные исполнители могут справится с этой работой, при условии помощи грамотного консультанта.
• Кровля вальмового типа выглядит по-настоящему стильно и представительно. Поэтому нет варианта лучше для загородных коттеджей и для технологичных таун-хаусов.

Минусы конструкции

Не смотря на вышеперечисленные преимущества, кровля такого типа имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать до начала строительства:

1. Отсутствие фронтонов не позволяет организовать вертикальное освещение, так как возможности установить обычные окна нет. Вместо них устанавливают мансардные, более дорогостоящие и сложные в монтаже.
2. Увеличение углов наклона скатов вальмовой крыши повышает расход строительного материла, что делает строительство более затратным.
3. Сложность конструкции стропильной системы заставляет обращаться к профессиональным проектным фирмам, услуги которых стоят недешево.
4. Конструкция, состоящая из множества элементов, имеет значительный вес, выдержать который способен лишь надежный, капитальный фундамент, устройство которого стоит дорого.

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса. Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы.

Виды вальмовых крыш

Вальмовая крыша имеет множество вариаций, которые отличает внешний вид и внутреннее устройство:

Вальмовая. Классический, канонический вариант крыши, состоящей из четырех скатов – двух трапециевидных и двух треугольных. Скаты заканчиваются на одном уровне, а в верхней части встречаются в коньковом соединении. Чаще всего таким образом перекрывают помещения прямоугольной формы.

Полувальмовая голландская. Ее устройство отличается от классической укороченными вальмовыми скатами, которые не полностью заменяют фронтоны, а сокращая их до трапециевидной формы. Вальмы могут быть совсем крошечными, практически декоративными или достаточно большими для установки слухового окна, которое смотрится очень уместно.

• Полувальмовая датская. Можно поспорит, к какому типу крыш она относится – двухскатному или четырехскатному. Ее «изюминка» в том, что вальмы начинаются не от самого конька, а ниже, оставляя под ним маленький фронтон треугольной формы, который используют для оборудования вертикального освещения.

 

Расчет элементов конструкции

Устройство вальмовых крыш начинают с проведения расчетов и создания проекта. К счастью, эту задачу облегчают компьютеры со специальным программным обеспечением, который самостоятельно выполняют вычисления и даже составляют чертеж. Программа вычисляет следующие параметры:

Угол наклона скатов вальмовой крыши. На его значение оказывают влияние три критерия: ветровая нагрузка, количество выпадающих осадков и выбранное кровельное покрытие. Согласно нормам строительной климатологии, территория нашей страны разделяется на 8 зон, различающихся по силе ветра и обильности выпадения осадков. По специальным картам определяют, к какой из них относится место строительства и какой угол наклона скатов рекомендован. Для каждого кровельного материала также существуют ограничения, с которыми обязательно сверяются.

• Высота расположения конька. Ее вычисляют во вторую очередь, так как в расчетах используют значение уклона. Крышу в разрезе представляют, как треугольник, с двумя известными углами и основанием, равным по длине ширине дома. Используя тригонометрические формулы, определяют на какой высоте должен располагаться конек.
• Сечение элементов стропильной системы. Толщина пиломатериалов, используемых в возведении каркаса, зависит от нагрузки, которой они подвергаются. Поэтому необходимо подсчитать вес кровельного пирога, самого каркаса, пола мансарды и перекрытий, добавить к ним значения временных нагрузок (вес снежного покрова, массу обслуживающего кровлю человека). Итоговая цифра обозначает суммарную нагрузку, согласно которой выбирают толщину стропил, мауэрлата, стоек и конькового прогона.

 

Если угол уклона скатов превышает 60 градусов, то в расчетах значением снеговой нагрузки можно пренебречь, так как вальмовая крыша с такой крутизной скатов не накапливает снег на поверхность, позволяя ему самостоятельно соскальзывать.

Устройство стропильной системы

Вальмовая крыша опирается на стропильную систему, набор элементов, осуществляющих распределение ее веса и поддержанию формы. В нее входит:

Мауэрлат, брус используемый в роли опоры для стропильной системы. Его сечение не должно быть менее 150х150 мм. Мауэрлат крепят на металлические шпильки к верхнему армированному поясу стен. У бревенчатых и брусовых домов эти функции выполняет верхний венец. Особенность вальмовой кровли в том, что для ее монтажа используют четыре мауэрлатных бруса, а не два, как для двухскатных.

• Коньковых прогон. Брус на который опираются стропильные пары скатов, а монтируют его на вертикальные стойки.
• Стойки. Опоры, устанавливаемые на лежень внутренней несущей стены. Они служат для поддержки конька и передачи нагрузки на фундамент здания.
• Стропила. В такой конструкции используют стропильные ноги трех видов: накосные, идущие от конька к углам вальмы, рядовые, формирующие трапециевидные скаты и нарожные, которые закрепляют к накосным.

 

• Подкосы. Так называемые подстропильные ноги под углом крепят к стропилам для снижения их прогиба под собственным весом. Упирают подкос в мауэрлат или стойку.
• Затяжка и ригель. Горизонтально установленная перемычка между двумя стропилами, которая притягивает их друг другу и предотвращает распирание стен. Затяжку, которую располагают в основании крыши используют как балки перекрытий. Ригелем называют затяжку, монтируемую под самым коньковым прогоном.
• Шпренгельная ферма. Совокупность элементов, служащих для поддержки диагональных стопил. Она состоит из непосредственно шпренгеля и горизонтальной схватки, в которую он упирается.

 

Накосные стропильные ноги испытывают больше нагрузки по сравнению с рядовыми и, как правило, превышают их по длине. Поэтому для их изготовления сращивают две доски, используемые для рядовых стропил, или закупают пиломатериалы вдвое большей толщины. Кстати, размер некоторых элементов стропильной системы превышает 6 метров, стандартную длину досок и бруса. Поэтому приходится применять наборные стропила, полученные путем соединения двух и более частей, или клееные.

Используемые материалы

Вальмовая кровля хороша тем, что для ее сооружения используют самые простые, общедоступные материалы. Это упрощает монтажные работы и не дает разорится на строительстве. Для изготовления стропильной системы применяют:

Металл. Оцинкованные уголки и двутавровые балки выдерживают большую нагрузку, не деформируясь, не поддаются коррозии. Однако имеют большой вес и высокую стоимость.

• Дерево. Древесина, напротив, весит мало и стоит недорого, однако, как любой природный материал, подвержена гниению, действию вредителей и огня.

 

Не смотря на недостатки, дерево является более популярным материалом. Так как с помощью правильном обработке его можно сделать практически неуязвимым к внешним воздействиям. Достаточно лишь обработать деревянные элементы антисептическим составом и антипиреном для защиты от возгораний.

Грамотно рассчитанная и построенная согласно строительным нормам, кровля вальмового типа защитит обитателей дома от непогоды, поддержит комфортный температурный режим и украсит собой его внешний облик.