Стропильная система четырехскатной крыши: обзор базовых конструкций с описанием типового монтажа

Кровельный пирог четырехскатной крыши и описание ее элементов

Как и любой другой вид крыши, вальмовая кровля обладает особым типом кровельного пирога.

Он состоит из следующих элементов конструкции:

• Кровельный материал;
• Обрешетка;
• Контробрешетка;
• Гидробарьер;
• Утеплитель;
• Паробарьер;
• Гипсокартон.

Каждый из вышеперечисленных элементов выполняют свою важную функцию и обладает индивидуальными особенностями. На сегодняшний день рынок строительных материалов достаточно богатый, поэтому в качестве кровельного материала для вальмовой крыши можно выбрать, как штучные, так и листовые изделия.

К первой группе относится шифер, различные виды черепицы, этернитовые плитки и некоторые другие материалы. Среди листовых материалов можно выделить ондулин, металлочерепицу, оцинкованное железо и др.

Монтаж каждого из видов кровельного материала осуществляется по особой технологии, которая напрямую зависит от его типа и производителя.

Обрешетка и контробрешетка — это деревянные элементы кровли, которые представляют собой стропильную систему, на которую сверху набивают планки с определенным шагом, зависящем от типа кровельного материала.

Гидробарьер представляет собой специально созданную пленку, предотвращающую попадание влаги под крышу.

Утеплитель укладывается чаще всего между балками стропильной системы. Наиболее популярными его видами является минеральная вата и пинопласт. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки. Минеральная вата огнеустойчива и имеет достаточно низкую теплопроводность, в то же время пинопласт легкий и удобный в монтаже.

Паробарьер изготовливается в виде пленки, которая позволяет испарениям выходит наружу, но не пропускает их внутрь.

Гипсокартон представляет собой самый последний внутренний элемент кровельного пирога, который закрывает внутреннюю его часть. В первую очередь данный материал несет эстетическую функцию.

План кровли

Упрощенный расчет стропильной системы шатровой крыши и выбор типа ее конструкции

Рассчитывается стропильная система шатровой крыши на основе основных показателей высот и длин будущих элементов конструкции. Все подсчеты проводятся максимально точно (с учетом даже нескольких сантиметров), округлять показатели нельзя. Для того чтобы определиться с количеством требуемого материала необходимо узнать общую площадь поверхностей будущей конструкции. Рассмотрим вычисления для стропильной системы шатровой крыши на определенном примере:

1. Наклон конструкции будет сделан под углом в 40˚ (наклон ската относительно плоскости, размещенной на стенах дома). Здание имеет правильную геометрическую форму — равносторонний прямоугольник (квадрат). Длина одной его стороны 8м.

2. Сначала необходимо просчитать на какую высоту будет поднят конек кровли над зданием. Для этого разделяем длину стены пополам и умножаем на тангенс выбранного угла наклона: 8/2*0,8391=3,3564 м.

3. Скат кровли (одна из ее сторон) условно разделяется на две геометрические фигуры: треугольник и трапеция. Треугольник – это часть ската от конька до верхнего основания стен дома. Трапеция – часть ската, выходящая за пределы внешних стен (так называемый карнизный свес).

4. Необходимо найти площадь треугольника. Для этого определяем его высоту при помощи разделения высоты подъема конька на синус угла наклона ската: 3,3564/0,6428=5,2215 м. Площадь его высчитываем путем умножения стороны стены на найденную высоту и разделением этого показателя на два: 8*5,2215/2=20,886 м2.

5. Для нахождения площади трапеции необходимо найти длину ее нижнего основания. К длине стены прибавляем высоту, умноженную на сумму котангенсов нижних углов. Так как форма трапеции у нас правильная, то углы нижние равны 45˚. Длина свеса должна быть не менее 50 см, лучше больше. Итак, считаем: 8+0,5*(1+1)=9 м. Площадь вычисляется посредством суммирования двух оснований, разделения их надвое и умножения на высоту: (8+9)/2*0,5=4,25 м2.

6. Общая площадь поверхностей кровли вычисляется посредством суммирования площадей вышеназванных фигур и умножения на количество основных составляющих (скатов). Получается следующее: (20,886+4,25)*4= 100,544 м2.

Неизвестные вам показатели синусов и тангенсов указаны в математических таблицах.

Конечно, приведенные расчеты очень примитивны и не отражают всех параметров, которые учитывают профессиональные инженеры при проектировании кровли. Они служат лишь для наглядности процесса, расчета количества требуемых материалов и не являются рекомендацией. Для расчета несущей способности будущей кровли стоит обратиться к специалистам.

Возвести кровлю такого плана можно двумя способами: при использовании конструкции наслонного типа или висячего. Последний вариант применяется крайне редко из-за чрезмерной сложности исполнения, может быть использован только в крайних случаях, когда нет возможности опереть систему на внутренние подпорки (внутренние несущие стены или прочие опоры).

Из каких материалов возводить вальмовую крышу

Покрывая вальмовую крышу материалом для кровли следует понимать, что отходов будет много. По этой причине, выбирая кровельный материал, отталкиваются от тех, элементы которых отличаются небольшими размерами.

Наиболее распространенный материал для покрытия четырехскатной крыши – гибкая или классическая черепица. Кроме того, крыша может быть покрыта также шиферным листом, ондулином или металлочерепицей.

Если нужно, чтобы крыша служила долгие годы, важно обратить внимание на выбор материалов для обустройства стропильной системы. Зачастую, обустраивая четырехскатную крышу, применяется древесина хвойных пород. Здесь качество материала играет большую роль, поэтому не нужно пускать в ход изделия с дефектами, так как в будущем они способны сделать всю конструкцию менее качественной и долговечной

Здесь качество материала играет большую роль, поэтому не нужно пускать в ход изделия с дефектами, так как в будущем они способны сделать всю конструкцию менее качественной и долговечной.

Наиболее важный критерий, на который следует обратить внимание при выборе пиломатериалов – показатель влажности древесины. Этот параметр должен варьироваться от 15 до 20%, не больше

Если же уровень влажности превышает 20%, то древесину следует просушить перед установкой. В ином случае материал в процессе эксплуатации может исказиться и деформироваться.

Стропила для крыши, как правило, изготавливаются из бруса прямоугольной формы. Что касается сечения, то его следует подбирать отдельно для каждой ситуации.

Как правило, данная конструкция обустраивается с применением досок, сечение которых следующее: 50х100, 50х200, 100х150 и так далее.

В некоторых случаях может потребоваться другой диаметр досок при обустройстве кровли. Здесь можно сдвоить доски.

При установке вальмовой крыши нередко используются особые элементы из стали, задача которых – удерживать стропила в одном положении на протяжении длительных лет службы. Коньковые прогоны также нередко усиливаются при помощи металлических опор.

Материалы и крепеж

Монтаж 4-скатной кровли — трудоемкий процесс. Он требует удобной организации рабочего места и соблюдения техники безопасности. Все материалы должны находится в удобном доступе. Предварительно нужно провести обработку древесины от гниения и огня. Если пропитка была уже сделана, дерево имеет розоватый цвет.

Пиломатериалы

Для изготовления несущих элементов допускается применять пиломатериалы не ниже 2 сорта. Обрешетку можно сделать из обрезной доски 3 сорта, обязательно очищенной от обзола.

Крепеж

Стропильная система собирается и фиксируется врубками, а также дополнительным крепежом. Стыки усиливаются деревянными или металлическими накладками, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами, резьбовыми креплениями.

Выбор крепежа зависит от материала стен:

• В кирпичных и бетонных строениях отсутствуют большие усадочные деформации, поэтому используются жесткие соединения.

Новые деревянные здания подвержены сильной усадке, особенно в первые полгода. Для их компенсации применяются скользящие крепления. Они позволяют деталям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.

Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, стабильно удерживают элементы узла в нужном положении. Саморезы лучше сопротивляются выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезанию.

Рекомендуемая длина нагелей — 120 мм. Для временного крепления используются гвозди 90 мм.

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила

В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга

Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Выполнение расчета и чертежа стропильной системы

Большинство специалистов рекомендуют перед выполнением работ по устройству вальмовой крыши обязательную разработку необходимой проектной документации. Это достаточно простая процедура для грамотного и квалифицированного проектировщика, особенно в том случае, когда проектирование выполняется при помощи различных специализированных программных комплексов.

Пример подробного расчета стропильной системы с использованием специальной программы приведен на видео:

Однако, достаточно часто, прежде всего, в целях экономии, часть расчетов или чертежей заказчики выполняются самостоятельно. Такой подход нельзя считать целесообразным, тем не менее, он продолжает применяться. В этом случае следует соблюдать несколько основных правил расчета элементов стропильной системы вальмовой крыши.

Основные правила, учитываемые при проектировании

При проектировании и последующем выполнении работ следует учитывать некоторые особенности вальмовой крыши:

• промежуточные стропила всегда имеют более крутой наклон, если сравнивать их с угловыми элементами;
• при выполнении чертежей конструкций стропильной системы следует учитывать, что конек и стропила изготавливаются из материала одинакового сечения;
• центральные стропила вальмов упираются как в коньковый брус, так и в обвязку;
• угловые, более короткие, стропила вальмов упираются только в угловые стропила.

Несмотря на кажущуюся простоту основных правил устройства вальмовой крыши, ее проектирование и составление чертежей – крайне сложный и трудозатратный процесс, который целесообразнее и правильнее доверить профессионалам.

Разметка расположения главных элементов – конькового бруса и стропил

Этот важный этап проектирования практически всегда можно выполнить самостоятельно. Для этого следует произвести ряд последовательных и несложных операций:

• определить и отметить центральную ось здания с обоих торцов на верхней части карниза. Таким будет будущее местоположение конька;
• обычной измерительной (иногда ее называют мерной) линейкой (один ее конец находится на линии конька, другой – на боковой стене) необходимо разметить места расположения обычных стропил;
• следующие этап – разметка длины свеса, когда измерительная линейка располагается одним концом за пределами стены;
• все описанные операции необходимо выполнить для всех стен строящегося здания.

После завершения определения мест конька и стропил, становятся более понятны очертания будущей вальмовой крыши.

Для того чтобы выполнить окончательный расчет, а затем и чертеж будущей конструкции, необходимо рассчитать основные параметры стропил, которые зависят от планируемого угла наклона кровли. Коэффициенты соотношений указанных величин приводятся в таблице.

Правила вычисления угла наклона

Важнейшим параметром, влияющим на всю конструкцию вальмовой крыши, в том числе и на стропильную систему, является уже упоминавшийся угол наклона крыши. На его величину оказывает влияние множество факторов, основными из которых являются:

• особенности района строительства, которые выражаются в уровне осадков и величине снеговой и ветровой нагрузки;
• тип и назначение чердачного помещения. Различные варианты – холодный чердак или мансарда – оказывают различную нагрузку на стропильную систему;
• материал покрытия кровли и т. д.

Учитывая множество факторов, выполнение расчета вручную практически нереально, либо требует серьезных профессиональных навыков и знаний. Однако существует достаточно большое количество вспомогательных программ, которые нетрудно найти в интернете на специализированных сайтах. Поставив имеющиеся данные в соответствующие окна программы, можно получить требуемую величину угла, которая может колебаться в пределах от 5 до 60 градусов.

После получения угла и других основных параметров, для составления чертежа достаточно перенести все имеющиеся данные на бумагу. Следует отметить, что все вышесказанное относилось к наиболее простому типу вальмовой крыши. В случае появления дополнительных элементов, например, эркера или подобных ему украшений здания, расчеты и проектирование усложняется.

Использование вспомогательной программы при выполнении чертежа вальмовой кровли показано на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=wqluVOEP9Lw

Расчёт кровли

Перед тем, как построить вальмовую крышу, делают точный расчёт всей конструкции во избежание дальнейших проблем при эксплуатации

Разрабатывая проект, стоит обратить внимание на некоторые параметры

Угол наклона вальмовой крыши

 В районах с сильными ветрами и сухим, жарким климатом изготавливают конструкцию с углом наклона в районе 15 градусов. В местах, где проходят сильные снегопады, угол наклона увеличивают. Рассчитывают угол наклона исходя из параметров выбранного кровельного материала.

Шаг стропил вальмовой крыши

При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м. Делается это, как правило, не только из соображений прочности конструкции. Такой шаг выбирается в соответствии с утеплителем, который в дальнейшем будет укладываться между стропил, а стандартная ширина утеплителя как раз примерно равна 60 сантиметрам. Точная подгонка шага стропил под будущие отделочные материалы позволяет значительно сэкономить средства, избавляя от ненужных обрезков и подрезок.

Обрешетка вальмовой крыши

Устройство обрешетки вальмовой крыши. Обрешетку вальмовой крыши рассчитывают исходя из имеющегося кровельного покрытия. Для каждого вида кровельного материала обрешётка рассчитывается индивидуально. Подробно устройство обрешетки крыши и ее зависимость от различных кровельных материалов мы рассматривали в статье Как сделать двухскатную крышу своими руками.

Стропила и опорные элементы

Вальмовая стропильная система несколько отличается от двухскатной, усложненная конструкция скатов требует большего числа элементов. В нее входит:

Элементы стропильной системы вальмовой кровли

• Коньковый прогон. Брус, на котором соединяются стропильные пары.
• Диагональные стропила. Четыре стропильные ноги, образующие ребра вальм. От окончания конька они отходят к угловым соединениям мауэрлата, соединяясь с мауэрлатом. Их длина больше, чем у рядовых стропил, поэтому для их изготовления используют сдвоенные доски или материал большего сечения. Интересно, что угол расположения диагональных стропильных ног более пологий, чем у промежуточных, про это нельзя забывать, составляя чертежи.
• Промежуточные или рядовые стропила. Стропильные ноги, которые верхушкой фиксируют на коньковом прогоне, а концом на мауэрлате.
• Центральные рядовые стропила. Шесть стропил, которые стыкуют с окончанием конька и диагональной стропильной ногой. Трудоемкий узел стропильной системы, монтаж которого требует внимания и точной разметки.
• Короткие ноги или нарожники. Короткие стропильные ноги не соприкасаются в верхней части с коньком, их крепят на диагональные стропила. Чем ниже находится нарожник, тем меньше его длина.
• Затяжка. Перемычка между рядовой стропильной парой, изготовленная из бруса. Затяжку, расположенную в верхней части кровли, под самым коньком, называют ригелем. А в качестве нижней затяжки, фиксируемой в основании стропил, используют балки перекрытия.
• Стойка. Вертикально установленный брус, который поддерживает конек, перенося вес кровли на несущие перегородки. В некоторых вариантах стропильной системы стойки устанавливают в средней части стропил, чтобы освободить центр мансардного помещения.
• Подкос или подстропильные ноги. Опоры, фиксируемые перпендикулярно стропилам. Подкос защищает стропила от провисания, он необходим, если длина скатов крыши более 4,5-5 м.
• Шпренгель. Шпренгельной фермой называют устройство, которое необходимо для поддержки диагональных стропильных ног. Она состоит из двух балок: одна соединяет две стороны мауэрлата, а вторая упирается в первую и диагональное стропило.

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.

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 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.

7. 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.
8. Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

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

Устройство стропильной системы

Основой четырехскатной крыши является стропильная система с усиливающими элементами. Однако не менее важны и другие детали конструкции, которые обеспечивают необходимую прочность и надежность.

Опорная балка

Для обеспечения надежного соединения стропил с несущими стенами и равномерного распределения нагрузок монтируется мауэрлат. Это брус или балка, закрепленная на верхней части стен по всему периметру дома.

Обычно применяется деревянный брус размером 10х10, 10х15 или 15х15 см. Он должен располагаться строго горизонтально и формировать непрерывную опорную раму.

Накосные ноги

В месте соединения длинных и коротки скатов четырехскатной кровли, с двух сторон дома, устанавливаются наклонные стропильные пары – накосные ноги. Длина стропил в них превышает длину других стропил, формирующих скаты.

Кроме того нагрузка на данный элемент возникает повышенная. С учетом этого, для изготовления ног, как правило, используются спаренные доски. Общий их размер достигает 10х15 или 10х20 см.

Коньковый брус

В вальмовых крышах стропильные ноги в верхней части соединяются брусом, получившим название коньковый прогон или конек. Он обеспечивает жесткость всей стропильной системы и служит верхним упором для стоек.

В шатровой конструкции такого элемента нет. Для конька чаще всего применяется брус 10х10 см.

Схема обустройства несущей конструкции

Основу несущей конструкции крыши составляют стропила, которые, по сути, формируют ее силовой каркас. В вальмовых крышах, помимо накосных ног, используется два вида стропил – основные стропильные ноги (пары) и нарожные (укороченные) стропила.

Нарожные стропила соединяют накосные ноги с мауэрлатом. Выбор сечения стропил приведен выше.

Укрепляющие элементы

Стропильная система должна быть прочной и жесткой конструкций. Для укрепления стропил применяются такие элементы:

1. Стойки – вертикальные брусья, подпирающие стропильную систему и удерживающие ее на нужной высоте.
2. Шпренгели – наклонные элементы, подпирающие стропила короткого ската.
3. Лежень – брус, служащий опорой для стоек. Он укладывается на внутренние стены или перекрытие.
4. Ригель и затяжка – горизонтальные брусья, скрепляющие стропильные пары в верхней и нижней части, соответственно.
5. Подкосы – наклонные подпорки, упрочняющие стойки. Они служат для увеличения прочности всей конструкции.
6. Кобылки – доски, формирующие свес.

Необходимость дополнительных упрочняющих элементов определяет размер перекрываемого пролета и длина стропил.

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.

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

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.

Разновидности ↑

Известно две разновидности типовых полувальмовых кровель, различающихся по форме своих скатов.

Первая из них характеризуется наличием перелома в щипцовой плоскости и трапецеидальной формой вальм, вследствие чего называется ломаной или четырёхскатной.

Вторая — выполняется по традиционной схеме и состоит из двух щипцовых скатов и треугольных вальмовых элементов, расположенных над фронтонами (её ещё называют мансардной или двухскатной). Обе конструкции хорошо защищают строения от непогоды и достаточно устойчивы к воздействию снеговых и ветровых нагрузок. При этом они существенно различаются особенностями устройства своего опорного каркаса и требуют различных подходов к его проектированию и монтажу.

Четырёхскатные с ломаным контуром

Отличительной чертой каркаса, обустраиваемого с четырьмя скатами, является наличие на нём двух участков с различным наклоном стропильных ног. Причем угол уклона верхней части равен примерно 30-ти градусам, а нижняя плоскость делается под углом порядка 60 градусов.

Благодаря такому устройству под кровлей образуется достаточное по размерам пространство, которое может быть обустроено под жилое помещение. Ломаная стропильная система является самым экономичным и практичным вариантом обустройства жилых подкровельных пространств. Сложность её сооружения определяется особенностями архитектуры строения и видом кровельного покрытия, а также зависит от климатических особенностей данной местности.

Важно!
Определяющее значение при выборе такой сооружения имеет именно климат, поскольку в регионах с большим количеством осадков они будут задерживаться на скатах, оказывая недопустимое давление на опорный каркас.

В таких местностях предпочтение отдаётся крышам с крутыми скатами и небольшими свесами. При малых количествах среднегодовых осадков допускается изготавливать полувальмовые типы с небольшими углами наклона.

К преимуществам следует отнести:

• значительный объём подкровельного пространства;
• привлекательный внешний вид, с возможностью выбора любой оригинальной формы;
• надёжная защищённость строения от непогоды.

• Сложность обустройства стропильной системы, содержащей значительное количество подкосов, вспомогательных элементов, типа ригелей, стоек, рёбер и специальных упоров. Однако, именно благодаря такому устройству, полувальмовая крыша приобретает свойственную прочность и надежность.
• Значительный расход строительных материалов.
• Трудность застилки основания кровельным покрытием.

Мансардные полувальмовые крыши

Под мансардной крышей понимается щипцовая конструкция с вальмовыми вставками треугольной формы, встроенными над фронтонами здания. В случае квадратного основания перекрытия крыша здания своими формами напоминает пирамиду и обладает повышенными прочностными показателями. На основаниях в виде прямоугольника мансардная кровля состоит из двух противоположно расположенных треугольников и двух трапеций с мансардными склонами.

Поскольку скаты имеют одинаковые углы наклона – элементы стропильной системы могут располагаться симметрично относительно осевой балки.

Двухскатные или мансардные кровли отличаются следующими преимуществами:

• возможность использования в местностях, для которых характерны ветровые нагрузки значительной величины (вблизи от моря, например);
• оригинальные архитектурные формы позволяют сооружать строения, прекрасно смотрящиеся на фоне любых природных ландшафтов;
• низкое расположение профильного основания кровель этого класса способствует их устойчивости к сильным вибрациям (при расположении здания вблизи оживлённых магистралей и трасс).

•  сложности с ремонтом и очисткой от снега, определяемые сложностью её конфигурации;
•  необходимость в дополнительной вентиляции подкровельного пространства.

металлочерепица

Расчет вальмовой крыши

Расчет конструкции кровли лучше всего поручить специалисту. Но для предварительной оценки его можно сделать и самому.

Расчет ведется по каждой плоскости отдельно. Результаты расчетов складываются, и вы получаете общую картину по всей крыше. Полученные данные понадобятся для выбора материалов для стропильной системы, расчета нужного количества кровельных материалов и оценки их весового давления на каркас. Это позволит приблизительно оценить стоимость стройматериалов и трудозатраты на возведение вальмовой крыши.

Чем точнее проведены расчеты — тем точнее вы будете понимать, как построить вальмовую крышу своими руками, и тем лучше будет конечный результат. Затраты времени на то, чтобы вникнуть в методику и провести сами вычисления, вернутся сторицей в виде экономии средств и времени на этапе возведения самой кровли. Мало того, овладев методикой расчетов, вы еще на этапе планирования сможете оценить возможность самостоятельного изготовления такой кровли и подобрать такой вид кровельных материалов, с которым сможете справиться самостоятельно.

Вальмовая крыша: стропильная система и возможность усиления её конструкции

Для обеспечения нужного уровня прочности стропильная система вальмовой крыши усиливается дополнительными элементами.

Под диагональные стропила устанавливают опоры. Если длина диагональной ноги слишком велика — то две опоры, размещая их через треть длины бруса. Если есть возможность — опоры можно заменить косыми распорками — подкосами.

Промежуточные стропила крепятся к коньковой доске и к мауэрлату. Для крепления к мауэрлату делается зарез или стягивание при помощи металлических уголков.

Нарожники накладываются на диагональные стропила с одним и тем же шагом. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки

Очень важно обеспечить симметричность размещения нарожников на диагональных ногах. Для этого разметку делают по деревянному шаблону, в качестве которого используется любая подходящая рейка или отрезок фанеры

На шаблоне карандашом наносятся метки взаимного расположения элементов при первом монтаже. Все остальные углы монтируются по этим меткам.

Для фиксации расположения элементов доски подрезаются по месту. Если такой возможности нет — фиксацию нужно делать при помощи накладных металлических пластин, стягивая все металлическими шпильками или болтами. Крепление на винты со временем ослабевает и такой метод для стропильной системы нежелателен.

Обрешетка также задает стропильной системе дополнительную жесткость, но одновременно с тем, является источником дополнительной весовой нагрузки. Поэтому толщину досок для обрешетки выбираем с небольшим запасом под желаемый кровельный материал.

Чаще всего на обрешетку идут бруски 40х40 или 50х50 мм. Но под мягкую кровлю рекомендуется обрешетку делать из фанеры или ДСП. Шаг размещения досок обрешетки диктуется типом кровли и обычно указывается производителем на упаковках этого материала.