Конструктивные особенности стропильной системы для вальмовой кровли

Хотите построить дом с вальмовой кровлей? Узнайте о конструктивных особенностях стропильной системы, которая является неотъемлемой частью этого типа кровли. В этой статье мы расскажем о том, что такое стропильная система вальмовой кровли и как ее правильно создать.

Самый популярный вариант кровли, имеющей четыре ската – это вальмовая крыша. Выбирать такой вариант идеально для абсолютно любых по площади частных домов, беседок, прочих строений. У нее приметная узнаваемая форма, которую не спутаешь ни с чем, а преимуществ у такой кровли хоть отбавляй. Но есть и минусы, которыми обладает вальмовая крыша. Стропильная система у нее достаточно сложная, но при желании разобраться с конструкцией можно, и можно изготавливать такую крышу самостоятельно.

Особенности конструкции

Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.

Вальмовая крыша – стропильная система

Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.

Каждому ли дому подходит вальмовая крыша

На заметку! Чаще всего используются более простые варианты кровель – например, двускатные. А вот в Европе вальмовые крыши очень широко распространены. Впрочем, и в нашей стране увидеть такие кровли в последние годы можно все чаще.

Что такое вальмовая кровля

Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:

• красивый внешний вид;
• отличная защита строения от воздействия осадков;
• высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
• конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
• у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.

Архитектурные и технические особенности вальмовой крыши

Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее непросто рассчитать и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная. Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать. В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.

Конструкция вальмовой крыши

Конструкция такой кровли

Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.

Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)

1. Мауэрлат как основа и опора для всей системы. Он изготавливается, как правило, из мощного бруса, имеющего сечение 10х10 или 15х15 см. Мауэрлат помогает равномерно распределить вес всей кровли по периметру строения. И именно к нему прикрепляют в процессе строительства и стропильные ноги.

   ч Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)

2. Лежня – родственница мауэрлата, которая монтируется на внутренних перегородках и имеет такую же функцию, как и ее собрат. Также изготавливается из бруса, обычно – сечением 10х10 см.
3. Коньковый прогон представляет собой опорный брус для верхних частей стропилин. Под ним устанавливаются вертикальные опорные стойки.
4. Стропила диагонально ориентированные в количестве четырех штук помогают сформировать как раз вальмовые скаты. Такие стропила фиксируются так, чтобы они продолжали конек, но при этом расходились в сторону углов дома. Фиксация производится на коньке и мауэрлате. Они должны быть очень прочными и толстыми, так как на них оказывается большая нагрузка. Это очень длинные стропила.
5. Рядовые стропильные ноги держат на себе скаты трапециевидной формы. Как правило, изготавливаются из доски сечением 5х15 или 10х15 см. Сверху они фиксируются на коньке, а снизу – на мауэрлате. Расстояние между соседними ногами – от 60 до 120 см.
6. Есть еще и укороченные стропила – нарожники, – которые крепятся к мауэрлату и диагональным стропилам. Между соседними нарожниками устанавливается расстояние 70-80 см. Они не испытывают сильную нагрузку, но незаменимы при создании вальмовой кровли. Монтируются нарожники или посредством врубки, или путем установки опорных брусков доя полуног.
   

   Разные элементы вальмовой крыши

7. Стойки, выполняющие роль опор, изготавливают из бруса и устанавливают на лежень. Их цель – поддерживать стропильные ноги либо конек в середине.
8. Между элементами каждой пары стропил устанавливаются затяжки, которые выполняют роль горизонтальных перемычек. Они помогают притянуть стропила друг к другу и уменьшить нагрузку на стены. Затяжка в области конька называется ригелем, а ту, что находится ниже, можно использовать в качестве балки перекрытия.
9. Подстропильные ноги или подкосы устанавливаются под определенным углом к самим стропилам и помогают им не прогибаться под своим весом.
10. Вертикальные подпорки или шпренгели нужны для поддержки диагонально расположенных стропилин. Они имеют форму перевернутой вверх ногами буквы Т. Основание шпренгеля должно быть перпендикулярно накосным стропилам.
    

    Составные стропила

    Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.

Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.

Вальмовая крыша 

Разновидности стропильных систем и вальмовых крыш

Вальмовые крыши в зависимости от своих конструктивных особенностей могут иметь различную стропильную систему, а также относиться к определенному типу кровли. Ниже в таблице представлены разновидности вальмовых кровель.

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши с эркером

Таблица. Виды вальмовых крыш.

Схема строения стропильной системы крыши

Также у вальмовой крыши могут быть разные стропильные системы в целом.

1. Висячая, когда стропила опираются на конек и на мауэрлат. Здесь идет большая нагрузка на прогиб и распирание. Так что придется устанавливать затяжки. Такой вариант стропильной системы использовать для вальмовой кровли не советуют. Но систему можно использовать для строений шириной не более 6 м.
2. Наслонная, когда стропилины опираются на мауэрлат, конек и стойку, установленную посередине на несущую внутреннюю стену. Нагрузка на систему в этом случае меньше. Это надежный и прочный вариант, да еще и более простой в монтаже. Вариант подойдет для строений шириной до 12 м и более в зависимости от количества дополнительных опорных элементов.
3. Комбинированная система имеет и висячие, и наслонные элементы. Все балки будут видны, они не будут закрыты обшивкой, так как стойки опираются в этом случае на колонны или столбы, а не на внутренние перегородки.

Схема видов стропильных систем 

Материалы и расчеты

Создать систему стропил для кровли вальмового типа можно как из дерева, так и из металла. Для самостоятельной работы дерево предпочтительней, так как делать что-либо из него гораздо проще. Хороший вариант – сосна. Она легкая, прочная и имеет невысокую стоимость.

Важно! Чтобы дерево служило долго, перед работой его важно обработать специальными защитными составами, которые помогут предотвратить начало процесса гниения.

Если стропильная система создается из металла, то важно брать оцинкованный вариант, который будет способен противостоять коррозии и прослужит очень много лет, а также сможет выдерживать большие нагрузки.

Стропильная система вальмовой крыши

Самое сложное в создании вальмовой крыши – это правильный ее расчет. Важно учесть не только размеры дома, но и ветровую нагрузку в регионе, количество осадков в течение года, тип материала, из которого будет изготавливаться крыша, а также необходимость установки дополнительных элементов, выполнения работ по утеплению и т. д.

Расчет в любом случае производится по определенным формулам. И здесь важно учитывать оптимальный уклон крыши. Его можно подобрать, ориентируясь по таблице. Уклон поможет сориентироваться и в отношении заложения стропил.

Зависимость уклона кровли для различных кровельных материалов

Таблица – угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала

Расстояние между стропилами можно посмотреть на таблице ниже.

Расчет сечения стропил

Заложение стропил и соотношение между их длиной можно рассчитать, используя коэффициенты в таблице ниже.

Таблица коэффициентов для расчета

Итак, используемые формулы для расчета вальмовой крыши следующие:

• Н = D*tan a / 2, где Н – это высота конька, D – ширина дома, а – это угол наклона ската;

Определение высоты конька вальмовой крыши

• L = l – D, где L – длина конька, l – длина строения, D – ширина дома;

Классическое расположение конькового прогона

• L c = H2+d2, где L c – длина центральных стропил. Точно так же рассчитываются и рядовые стропила;
• ∆L = k/cos a, где ∆L – нужная длина удлинения стропилины для свеса;

Расчет длины удлинения стропила

• B = 900 – a, где b – уклон рядовых элементов;

Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой части

• LД = √(L2 + d2) , где LД – длина вальномых стропилин по диагонали;

Прямой треугольник с гипотенузой

• L1 = 2/3L и L2 = 1/3L, где L1 и L2- длина нарожников (первого короткого и второго короткого);

Боковая проекция углового участка

• площадь крыши можно посчитать как ∑L * (2В + 4k).

Схема для расчета площади вальмовой крыши

Результатом всех расчетов может стать подробный чертеж вальмовой крыши с указанием всех размеров и параметров, которые нужно будет просто переносить на материал для кровли. Кстати, основываясь на этих расчетах, как раз и получится подсчитать, сколько чего нужно покупать для того, чтобы самостоятельно сделать такую крышу.

Важно! После самостоятельного создания чертежа настоятельно рекомендуется предоставить схему на проверку опытным специалистам. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к печальным последствиям.

Что нужно для вальмовой крыши?

Вальмовая крыша — это тип крыши, который имеет четыре ската, каждый из которых имеет два скоса и соединяется вальмами. Для постройки вальмовой крыши необходимы следующие материалы и компоненты:

1. Каркас крыши — это структура из деревянных балок, которая поддерживает покрытие крыши. Каркас должен быть надежным и прочным, чтобы выдерживать вес кровли и снега зимой.

2. Стропильные элементы — это деревянные балки, которые используются для создания углов и скатов крыши. Они должны быть расположены под углом, чтобы обеспечить правильный уклон кровли.

3. Материалы кровельного покрытия — это материалы, которые используются для покрытия крыши и защиты от погодных условий. Это может быть металлический лист, керамический черепица, битумная черепица или другой кровельный материал.

4. Вентиляция — для вальмовой крыши необходимо обеспечить хорошую вентиляцию, чтобы избежать скопления влаги под крышей и создания конденсата. Для этого необходимы вентиляционные отверстия в крышной обшивке или специальные вентиляционные элементы.

5. Кровельные элементы — это компоненты, используемые для крепления кровельного покрытия к каркасу крыши. Они могут включать в себя кровельные гвозди, скобы или другие крепежные элементы.

При выборе материалов для вальмовой крыши важно учитывать не только их прочность и долговечность, но и их эстетические качества, такие как цвет, текстура и форма. Также необходимо убедиться, что конструкция соответствует местным строительным нормам и требованиям безопасности.