Крыша любого сооружения должна быть надежной, долговечной и эстетичной. Все эти качества сочетает в себе вальмовая кровля. Она популярна во многих странах и возводится над зданиями разного назначения. Это достаточно сложный вариант крыши, при обустройстве которого необходимо учитывать особенности конструкции и технологии монтажа.
Вальмовая крыша — что это?
Характерное отличие вальмовой крыши от иных разновидностей является наличие четырех скатов, причем 2 противоположных выполняются в форме трапеций, а 2 других — в виде треугольников. Данная конструкция повышает обтекаемость, что позволяет эффективно противостоять значительным ветровым нагрузкам, экономична в части расхода кровельного материала и имеет привлекательный внешний вид. Под такой крышей проще организовать большое жилое помещение с выведением мансардных окон.
Важно! Дом с вальмовой крышей можно сориентировать, независимо от преобладающего направления ветра.
Чертежи схемы и конструкция вальмовой крыши
Как и любая крыша, вальмовая имеет такие основные элементы:
- стропильная система;
- обрешетка;
- кровельное покрытие.
При этом 2 последних элемента принципиально не отличаются в разных типах крыш, а основное различие заключается в конструкции стропильной системы. Схематично вальмовая крыша показана на рис. 1.
Несущий каркас крыши включает стропила, стойки, опорные и упрочняющие элементы (рис.2). Стропильная система имеет такие конструктивные элементы:
- Коньковый прогон (конек). Это важнейший центральный несущий элемент, на котором закрепляются остальные стропила в верхней части.
- Угловые (накосные или диагональные) стропила. Эти 4 элемента ограничивают скаты по бокам, формируя габаритный каркас крыши.
- Промежуточные стропила. Их верхний конец закрепляется на коньке, а нижняя часть — на мауэрлате, причем нижний конец свободно свисает над стеной дома. Стропила устанавливаются на трапециевидном скате с определенным шагом, параллельно друг другу. Крайние элементы, соединяющие край конька с мауэрлатом, называются центральными промежуточными стропилами.
- Короткие стропила (нарожники). Они не закрепляются на коньке, а соединяют угловые стропила с мауэрлатом.
- Стойки. Это вертикальные несущие элементы, на которых закрепляется коньковый брус. Основные стойки устанавливаются под узлом соединения конька с угловыми стропилами. Промежуточные стойки монтируются между основными стойками с шагом, как правило, равным шагу установки промежуточных стропил.
Вся стропильная система должна стоять на надежных опорных элементах. Для крепления крыши к стенам монтируется мауэрлат — брус, закрепляемый на верхнем торце стен по всему периметру дома. Он должен располагаться строго горизонтально. Низ стоек стропильной системы закрепляется на горизонтальных опорных балках. В деревянных домах между брусьями мауэрлата устанавливаются затяжки (прогоны) (рис.3). При наличии бетонного перекрытия опору обеспечивает лежень — брус, закрепляемый на перекрытии (рис.2).
Важную функцию выполняют упрочняющие элементы. К ним относятся ригели, укосины и подкосы. Они упрочняют промежуточные стропила, соединяя их дополнительно с опорными элементами. Кроме того, используются шпренгели — брус в углу мауэрлата с короткой стойкой для упрочнения угловых стропил.
Разновидности вальмовых крыш
Вальмовые крыши могут иметь несколько разных конструкций в зависимости от способов формирования скатов и их размеров, наличия дополнительных элементов. Классический (щипцовый) тип охарактеризован выше: по 2 ската трапециевидной и треугольной формы. Существует и несколько нестандартных вариантов.
Датская
Среди вальмовых конструкций особо выделяются полувальмовые или сложноскатные крыши. По сути, это сочетание двухскатной и вальмовой кровли. Характерная их особенность: высота вальмовой части меньше полной высоты крыши, т. е. 4 ската формируются только в нижней или верхней ее части.
Одним из популярных разновидностей полувальмовых крыш с мансардой является датская крыша. В ней вальмовая часть располагается снизу. Торцевые скаты не доходят до конька, а переходят в вертикальный фронтон. В результате эти фальцевые скаты приобретают форму трапеции, а основные скаты — сложную геометрическую форму (низ — трапеция, характерная для вальмовой кровли, верх – прямоугольник, характерный для двухскатной крыши).
Важно! Датский вариант имеет оригинальный внешний вид и помогает обустроить обширное чердачное помещение с удобным мансардным окном. Недостатки: усложнение стропильной системы и дополнительный расход материалов. Кровельное покрытие такой крыши, чаще всего, делается из штучных материалов (например, черепицы).
Голландская
В отличие от предыдущего варианта голландская, полувальмовая крыша предусматривает расположение вальмовой кровли в верхней части. Вначале (от стен) крыша поднимается, как обычная двухскатная конструкция. Затем, на определенной высоте обеспечивается излом вертикального фронтона. Верхнему треугольнику придается уклон. Вальмовая часть может быть совсем небольшой и выполнять лишь декоративную функцию, а может иметь достаточную высоту для установки мансардного (слухового) окна. В последнем варианте заметно повышается стойкость к ветровым нагрузкам.
Шатровая
Для строений квадратной формы подходит шатровая, вальмовая крыша. В ней нет конькового пролета, а все скаты одинаковы и имеют форму треугольника. Они сходятся вверху в одной точке. Эта конструкция имеет наиболее простую стропильную систему, в которой основным несущим элементом является центральная стойка. Крыша имеет очень привлекательный вид, но может применяться только в квадратных постройках (чаще всего, беседки и вспомогательные строения).
Ломаные крыши
Оригинально выглядят дома со сложноскатными, ломаными крышами вальмового типа. На такой крыше на разных высотах стыкуются скаты с различным уклоном. Наиболее простой вариант — 2 участка, но сочленений может быть и больше. При этом каждый излом усложняет конструкцию стропильной системы. Качественно и надежно изготовить ломаную кровлю могут только профессионалы.
Шпренгель в строительной системе
Специфическим упрочняющим элементом является шпренгель, который характерен для вальмовой конструкции. Он необходим для снижения нагрузок на угловые стропила. Шпренгельная система состоит из горизонтального бруса, соединяющего 2 смежных бруса мауэрлата в районе их углового стыка, и вертикальной стойки, соединяющей угловое стропило и шпренгельный брус. Таким способом обеспечивается дополнительный упор для наклоненного стропила.
Монтаж начинается с закрепления горизонтального бруса путем его врезки в брусья мауэрлата или крепления к ним с помощью металлических элементов. В углу мауэрлата должен образоваться жесткий, равнобедренный треугольник. Затем, на горизонтальном брусе прочно фиксируется вертикальная стойка так, чтобы она точно подошла к угловому стропилу без нарушения вертикальности. Стропило закрепляется на верхнем торце стойки. Если шпренгель нужен для упрочнения верхней части стропила, то стойка усиливается укосинами с обеих сторон.
Особенности строительства вальмовой крыши
Разные виды вальмовой крыши имеют свои технологические особенности, но можно выделить основные этапы, характерные для всех конструкций. От правильности их выполнения зависит надежность кровли.
Установка мауэрлата
Монтаж крыши начинается с установки мауэрлата. При возведении вальмовой конструкции мауэрлат обязательно устанавливается по всему периметру дома, а в углах его брусья прочно соединяются между собой. Для его изготовления используются деревянные брусья размером не менее 15×15 см. Крепятся они к верхнему армопоясу стен с помощью металлических шпилек или анкерных болтов. В бревенчатых срубах мауэрлат может крепиться непосредственно к верхнему венцу. Располагаться брус должен строго горизонтально, что контролируется строительным уровнем.
Создание прогона
Следующий шаг — установка прогонов, т. е. поперечных балок для формирования опоры вертикальных стоек стропильной системы. Они обычно делаются из деревянных балок, аналогичных тем, которые использованы для мауэрлата. Ими соединяются противоположные стороны мауэрлата путем надежной врезки.
Крайние прогоны должны располагаться так, чтобы стойки, установленные на них, четко подходили под узел соединения угловых стропил с коньком. Расстояние от мауэрлата рассчитывается, как катет прямоугольного треугольника, в котором второй катет — высота кровли, а гипотенуза — длина ската. Остальные прогоны и располагаются строго параллельно друг другу. Их количество и шаг установки соответствует количеству и шагу стоек стропильной системы.
Опорные стойки
Вначале, устанавливаются главные (крайние) стойки точно в центре крайних прогонов. Они прочно фиксируются металлическими крепежными элементами и упрочняются подкосами с обеих сторон. Далее, аналогично закрепляются промежуточные стойки. Их шаг, как правило, соответствует шагу установки центральных стропил. Стойки должны располагаться строго вертикально, что контролируется отвесом. Размер деревянных брусьев для них выбирается не менее 10×10 см.
Создание конька
Ответственный этап — закрепление конькового пролета. Для него подбирается деревянный брус такого же размера, как и брусья для основных стропил, т. е. не менее 5×15 см. Коньковый брус закрепляется на главных опорах. Необходимо тщательно контролировать его расположение, т. к. от него зависит вся конфигурация кровли. Проверяется его горизонтальность и расположение строго по центру дома, параллельно наружным стенам. Для контроля применяется уровень и отвес. После окончательной корректировки положения конек закрепляется на промежуточных стойках, что формирует прочный каркас.
Монтаж стропильных ног
Для стропил применяется брус (доска) размером не менее 5×15 см. Установка стропильной системы начинается с угловых стропил. Они соединяют углы мауэрлата с концом конькового пролета. Для крепления используются металлические скобы и специальные кронштейны. На нижнем конце стропил формируется свободный свес, выходящий за мауэрлат на длину от 40 см до 80–100 см. После создания прочного, идеально ровного каркаса вальмовой кровли, можно приступать к монтажу промежуточных стропил. Шаг их установки зависит от расчетных нагрузок и размера крыши. Он выбирается в пределах от 60 см до 1 м. Верхний конец стропил закрепляется на коньке, а нижний — на мауэрлате с формированием свеса, аналогичного свесу угловых стропил. Стропила должны располагаться строго параллельно друг другу и перпендикулярно коньку. В зависимости от длины брусьев монтируются укосины для упрочнения конструкции.
Вальмовая кровля становится достаточно популярной в частном строительстве. Она обходится дороже двухскатной крыши, но имеет особую привлекательность и повышенную стойкость к ветровым нагрузкам. Такая кровля достаточно сложна в изготовлении, но при соблюдении всех правил можно ее возвести своими руками. Если возникают сомнения, то лучше обратиться к специалистам.
