Двухскатная крыша с опиранием стропил на балки перекрытия

Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.

Что такое вальмовая крыша?

В последние годы архитекторы ищут новые ходы, улучшения и в результате вальмовая крыша приобрела множество оригинальных разновидностей, которые весьма мало напоминают изначальную конструкцию.

В классическом же исполнении такая крыша состоит из четырех плоскостей, соединяющих карниз здания с его коньком. Две из них устанавливают от узких карнизов – они имеют треугольную форму и называют вальмами. Поэтому вся конструкция получила название именно от них. Две другие плоскости имеют большие размеры и форму трапеции.

Сравнительно недавно в нашей стране получили распространение полувальмовые крыши, которые также называют ещё голландскими. В этом случае карнизы вальмов расположены значительно выше, чем карнизы трапециевидных скатов. Чаще всего такой прием используется в случаях, когда хотят оборудовать на чердаке дома просторную, уютную мансарду. Смотрится такая крыша значительно привлекательнее, чем классическая вальмовая, но в производстве значительно сложнее – к тому же нужно дополнительно наращивать стены, чтобы они сформировали две стены будущей мансарды.

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.

Наклон скатов

Максимальный угол наклона скатов ограничен только здравым смыслом и силой ветров в вашем регионе: чем выше конек, тем больше парусность. Минимальный же уклон диктуется кровельным материалом: нахлесты листов не должно заливать водой при косом дожде.

Наклон скатов
Наклон скатов

Для разных материалов он составляет:

Наклон скатов
Наклон скатов
Кровельный материал Минимальный уклон, градусы
Профлист с герметизацией нахлеста силиконом 12
Рубероид в два слоя 15
Рубероид в три слоя 5
Битумная черепица 11
Металлочерепица без герметизации нахлеста 14
Ондулин 6
Шифер 22
Наклон скатов
Наклон скатов

Обычно уклон лежит в диапазоне 30-55 градусов.

Наклон скатов
Наклон скатов

Способы крепления нарожника

Для того, чтобы обеспечить жесткую фиксацию нарожника к элементу конструкции, необходимо провести подпил верхнего края этой части в одной плоскости с накосными стропилами. При этом это место (соединения) необходимо усиливать гвоздями.

Для повышения несущего момента всей конструктивной части, можно использовать следующую тактику. С двух сторон нижняя плоскость стропильного элемента усиливается брусками не менее 50х50 мм. Как раз на этих брусках необходимо размещать нарожники. Однако нужно учитывать то, что они не должны соприкасаться в одной точке с обеих сторон.

Способы крепления нарожника

Еще одним из важных вопросов, которые будут возникать при обустройстве стропильной системы четырехскатной крыши, это подбор правильной древесины. Для таких кровель отлично подойдет сосна или лиственница.

Обращаем внимание! Для изготовления качественного сооружения нужно применять хорошо просушенное дерево, которое в процессе работы необходимо обработать качественным антисептиком.

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.

Читайте также:  Сбор нагрузок на плиту перекрытия /инструкция с фото

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

Датская полувальмовая крыша

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.

Строительство вальмовой крыши своими руками

Задавшись целью самостоятельного возведения вальмовой крыши нужно в первую очередь озаботиться приобретением необходимых материалов и подготовить соответствующий инструмент:

  • молоток с гвоздодером;
  • деревянный или резиновый молоток;
  • шуруповерт;
  • маркер;
  • ножовка (электропила, электролобзик);
  • рубанок;
  • стамеска;
  • строительный уровень и отвес;
  • рулетка.

К выбору материалов необходимо подходить с особой тщательностью. Кроме качественной, хорошо просушенной древесины понадобятся:

Строительство вальмовой крыши своими руками
  • широкий ассортимент крепежных изделий (скобы, уголки, крепежные и соединительные пластины, монтажный профиль и многое другое);
  • кровельный материал;
  • утеплитель;
  • пароизолирующая пленка;
  • ветрозащитная пленка;
  • листы фанеры или ОСБ для настила под кровельный материал (при необходимости);
  • антисептик для обработки древесины;
  • стальная проволока для закрепления элементов кровли на несущих стенах здания.

Монтаж стропильной системы выполняют строго по разработанной схеме. Как правило, начинают эти работы с укладки мауэрлата и заканчивают установкой нарожников, которые на заключительном этапе удлиняют кобылками.

Настил кровельного материала

Монтаж кровельного материала поверх стропильной системы осуществляют в таком порядке:

  1. К стропилам крепят пароизолирующую пленку.
  2. Поверх пленки прикручивают рейки обрешетки.
  3. Между рейками обрешетки укладывают утеплитель, который накрывают ветрозащитной пленкой.
  4. Поверх «пирога» укладывают контробрешетку.
Строительство вальмовой крыши своими руками

Далее работа ведется в зависимости от того, какой материал выбран для финишного покрытия. Если выбрана металлочерепица, ее прикручивают непосредственно к рейкам контробрешетки. Если же используется мягкие материалы, под них укладывают листы фанеры или ОСБ.

Стропильная система вальмовой крыши

Владельцы строящихся загородных домов, пользующихся такой популярностью в Подмосковье, сегодня все чаще отдают предпочтение стропильной системе вальмовой крыши.

Читайте также:  Железобетонные балки перекрытия: особенности применения

Вальмовая крыша представляет собой соединение двух вариантов скатов, два из которых имеют вид трапеции, а два (собственно – вальмы) – вид треугольника.

Таким образом, получается четырехскатная крыша, особенностью которой будет наличие диагональных стропил.

Скатные крыши вальмового типа популярны неспроста: они отличаются самым экономным расходом материалов и достаточно эстетичны. Однако монтажные работы в данном случае, как правило, наиболее трудоемкие, особенно работы по монтажу кровельного материала.

Виды вальмовых крыш

Встречаются следующие разновидности вальмовых крыш:

  • в случае, когда здание имеет в основании квадрат – такая крыша будет называться шатровой
  • когда вальмы монтируются не на полную высоту, а усечены сверху – такую крышу называют полувальмовой или датской
  • ломаная вальмовая крыша – у которой сочетаются скаты различной крутизны
  • полувальмовая мансардная – с небольшими треугольными вальмами, монтируемыми над фронтонами
  • и другие разновидности.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши

Вначале я монтирую мауэрлат, а при необходимости и поперечную балку, которая будет служить опорой для стоек и, закрепленному на них, коньковому прогону. Конек устанавливаю с использованием отвеса и рейки, строго выдерживая его горизонт и размеры по высоте. От этого зависит точность монтажа всей стропильной конструкции. Стойки под конек обязательно закрепляю укосинами.

Монтаж диагональных стропил – очень ответственный этап работы: при этом формируются плоскости будущих скатов крыши.

Главное, чтобы все четыре ската представляли собой идеально ровные плоскости, а диагональные стропила были одинаковой длины. На этом этапе закладывается размер будущего свеса.

Обычно я делаю полуметровый свес, однако на открытой местности, где возможен сильный боковой ветер, свесы целесообразно делать большего размера – вплоть до одного метра.

Далее я монтирую промежуточные стропила. Сначала устанавливаю рядовые (центральные). Все они  — одного размера и монтируются врубкой на конек и мауэрлат.

Места врубки определяю просто: сначала устанавливаю одну стропильную ногу строго по центру стены (и конька), а затем длину от этого стропила до конца конькового прогона и делю его на количество  стропил плюс единица. Разметка будет соответствовать центральным осям стропильных ног. Все центральные стропила устанавливаю параллельно между собой.

Стропильная система вальмовой крыши

Особое внимание уделяю врезке элементов в сложных стыковочных узлах.

Обратите внимание

В самом сложном узле вальмовой крыши стыкуются конек, две диагональные стропильные ноги, два центральных  стропила и одно центральное стропило вальмы.

Чтобы выполнить этот узел правильно я делаю на коньковом брусе специальный подрез в виде двойного скоса. Важно, чтобы при этом строго совпадали плоскости аналогичных скосов и на диагональных, и на центральных стропилах.

Обычно я сначала монтирую стропильные ноги на свои места, а затем отмечаю места срезов с учетом необходимых размеров свеса. В таком случае отпиливание лишних частей бруса производится на месте. Это наиболее простой и точный способ монтажа.

В целях экономии материала можно произвести расчеты длины стропильной ноги по формуле, исходя из высоты конька и размера проекции стропила на плоскость основания крыши, а затем разметить и обрезать все лишнее на земле.

Готовые стропила после этого поднимаются и монтируются на крыше.

На дальнейшем этапе я монтирую нарожники (угловые стропила), причем так, чтобы нарожники соседних скатов (основного и вальмового) стыковались с диагональным стропилом в разных местах. Обычная практика такой стыковки – производство спила  на угловом стропиле в плоскость с диагональным и закрепление с помощью больших гвоздей – неверна с точки зрения строительной науки. Но она вполне достаточна для обеспечения прочности крыши небольших размеров.

Читайте также:  Как самому залить плиту перекрытия? /инструкция с фото

Для стыков в остальных случаях я использую опорный (черепковый) брус, который пришиваю к диагональному стропилу с двух сторон. Также, можно стыковать «диагональ» с нарожниками обычной врубкой.

Монтаж нарожников осуществляется так же строго параллельно центральным стропилам.

Таким образом, монтаж стропильной системы вальмовой крыши – процесс сложный, и производство его стоит доверить только профессионалам.

Работы по укреплению стропильной системы кровли вальмовой крыши

При необходимости (в зависимости от размеров строения), чтобы укрепить и повысить надежность стропильной системы вальмовой крыши, я на углах монтирую так называемый шпренгель со стойкой, подпирающей диагональное стропило, или даже шпренгельную ферму.

Как запилить стропила вальмовой крыши

Скаты вальмовой крыши могут располагаться с разным уклоном, но такая система сложна как для расчета, так и реализации. Гораздо проще построить равноугольную крышу, где все скаты имеют одинаковый угол наклона.

В равноуклонных вальмовых крышах проекции диагональных стропил пересекаются с мауэрлатом под углом 45°. Это существенно облегчает запил торцов укороченных стропил, поскольку горизонтальный угол уже известен. Основные стропила всегда перпендикулярны мауэрлату, поэтому их обработка ничем не отличается от двускатных систем.

Чтобы правильно запилить нарожники с первого раза, нужно точно выдержать 4 параметра:

  • длину до мм;
  • вертикальный угол уклона стропил (измеряется с помощью угольника или рассчитывается по геометрическим формулам);
  • горизонтальный угол (определяется по отношению к диагональной балке).
Как запилить стропила вальмовой крыши

Для измерения уклона ската можно воспользоваться приложением на смартфоне. Достаточно совместить его с осью стропила, программа вычислит этот угол.

Теперь нужно подготовить шаблоны для верхнего и нижнего запила. Поскольку стропила примыкают к диагональной балке симметрично, второй шаблон вырезается зеркально.

Если углы разные, то прирезка доски производится по месту. Размечается положение стропила на мауэрлате и диагональной балке с принятым шагом. В нижней части делается зарез, чтобы посадить стропила на мауэрлат.

Верх нарожника прикладывается к диагональной балке, приблизительно запиливается по ее плоскости. Путем доработки пилой за несколько запилов достигается плотное соединение двух деталей. По этому резу на доске изготавливается шаблон и используется уже для запила остальных укороченных стропил.

Расчёт площади кровельного покрытия

Этот расчёт сводится к определению площадей трапеции (ската) и треугольника (вальмы).

Выполним расчёт для нашего примера.

1. Площадь одной вальмы при CD = 3,52 м и AB = 8,0 м, с учётом свеса 0,5 м:

  • S = ((3,52 + 0,5) · (8 + 2 · 0,5)) / 2 = 18,09 м 2

2. Площадь одного ската при BL = 12 м, CF = 7,044 м, ED = 2,478 м, с учетом свесов:

Расчёт площади кровельного покрытия
  • S = (2,478 + 0,5) · ((12,0 + 2 · 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 м 2

Суммарная площадь кровельного покрытия:

  • S Σ = (18,09 + 29,85) · 2 = 95,88 м 2

Совет! При покупке материала учитывайте раскрой и неизбежные потери. Материал, производимый элементами большой площади, для вальмовых крыш не самый оптимальный вариант.

Принцип расчета

На подготовительном к строительству этапе нужно заранее выполнить расчет стропил с балками перекрытия. В проектировании каркаса кровли учитываются климатические и другие особенности конкретного региона, характерная для него снеговая, ветровая нагрузка. На основании этих данных и СНиПа, определяющих относительные и допустимые прогибы, и будет выполняться расчет сечения для всех элементов системы: кровельных балок, стропил, других частей фермы. Требуется также выполнить и конструкционные вычисления, определяющие шаг укладки для балок. А межбалочное расстояние в свою очередь определяет шаг для размещения стропильных ног.

Как видим, возвести систему стропил крыши вполне реально и своими руками, если изучить весь процесс пошагово: от покупки материала до определения выдерживаемой конструкцией здания нагрузки и способов крепления стропил к балкам перекрытия.

Рекомендуем посмотреть видео об установке стропил: