Устройство и монтаж стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовая крыша – это крыша с 4 скатами, два из которых имеют форму трапеции, а два других (вальмы) – форму треугольника.

Респектабельные виллы с вальмовой крышей строили в двадцатые-тридцатые годы XX века. Прошло столетие, и сегодня эти особняки являются гордостью своих владельцев: частный дом под вальмовой крышей выглядит солидно и респектабельно.

Стропильную систему вальмовой крыши самостоятельно установить непросто, но если есть желание, золотые руки и умная голова, значит, всё получится. Важно иметь грамотный чертёж и чётко следовать инструкции.

Содержание

Чем хороша вальмовая крыша
Основные конструктивные особенности вальмовой кровельной системы
Расчёт и расположение узлов и элементов стропильной системы
Этапы монтажа вальмовой крыши

Чем хороша вальмовая крыша

Крепкая вальмовая крыша с широкими карнизными свесами надёжно защищает домовой фасад от непогоды. Правильно устроенная вальмовая кровля не нуждается в регулярной очистке. Конструктивные особенности стропильной системы обеспечивают высокую устойчивость к деформациям.

С четырёх наклонных плоскостей, установленных на прямоугольном основании, легко стекают дождевые потоки. На покатой крыше не залёживается снег. Ей не страшен даже ураган, из-за отсутствия вертикальных поверхностей. В регионах, где бушуют сильные ветра, целесообразно делать кровельные свесы большими — от полуметра до метра.

Основные конструктивные особенности вальмовой кровельной системы

В монтаже стропильная система классической вальмовой крыши (см. схему) сложнее двускатной. Четыре наклонные поверхности стыкуются на уровне конька. Как мы уже отметили, 2 противолежащих торцевых ската имеют треугольную форму, 2 фронтальных — трапециевидную.

Чтобы вальмовая крыша получилась надёжной, долговечной, стойкой к внешним воздействиям, стропильная система должна монтироваться по точному чертежу, разработанному специалистом.

Сложная конструкция вальмы состоит из множества дополнительных элементов (ригели, подпорки, растяжки), которые обеспечивают стропильной системе нужную жёсткость, устойчивость и безопасность. Монтаж угловых элементов, выполняющих роль ребер жёсткости, позволяет оставить широкие кровельные свесы со всех четырёх сторон, чтобы защитить строение от дождя, града и снега. Устройство вальмовой крыши своими руками осуществить непросто, но возможно. Каждый узел или элемент надо правильно расположить и закрепить.

Расчёт и расположение узлов и элементов стропильной системы

Чтобы построить прочную и надёжную кровельную систему, надо разработать проект и соблюдать технологии монтажа. На этапе проектирования определяют, нужен ли дополнительный крепёж, рассчитывают параметры узлов и элементов (длину, сечение), определяют точное место монтажа, выбирают способ монтажа.

Проект для вальмовой кровли создают в зависимости от её размеров, специфики здания, наличия мансарды, с учётом различных нагрузок, которым подвергается стропильная система: снеговых и ветровых, давления кровельного материала, веса обрешетки и утеплителя.

Для создания чертежа и расчёта объема стройматериалов, необходимых для устройства стропильной системы вальмовой крыши, надо определить:

Высоту, длину и ширину несущих стен здания.
Угол наклона и высоту кровельных скатов.
Высоту конька и длину конькового прогона.
Шаг установки стропил и их сечение.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька — вот ключевые параметры для создания проекта вальмовой кровли

Конёк располагается строго в центре. Высота конька определяется по формуле: H = L * tg α, где L — половина ширины дома, α — угол наклона кровельного ската.

Угол наклона боковых скатов кровли выбирают в зависимости от нагрузок на стропильную конструкцию, высоты конька, ширины заложения стропил, специфики кровельного материала. Оптимальная величина угла наклона вальмовой кровли для средней полосы — 20-45 градусов, допустимая предельная — 60 градусов. Угол наклона вальмовых скатов зависит от площади кровельной поверхности и веса покрытия. Уклоны основных и боковых скатов могут отличаться.

Шаг установки стропил зависит от сечения и месторасположения брусьев. Для вальмовой кровельной конструкции нормальное расстояние между стропилами от 60 см до метра. Центральные стропила одним концом крепятся на крае коньковой балки, другим — к мауэрлату, уложенному по периметру домовой коробки. Они образуют трапециевидные наклонные плоскости. Длина центральных стропильных ног зависит от высоты конька и расстояния от мауэрлата до центра. По теореме Пифагора, без учета свесов, это корень квадратный из сумма квадрата высоты и квадрата половины ширины дома,

Накосные ноги (диагональные, угловые стропила) образуют вальмовые свесы, определяют форму кровли и несут повышенную нагрузку. Длина диагональных стропил вычисляется по формуле: L= b / 2 * cos α, где b — ширина здания, α — угол наклона ската. Для установки накосных ног, чтобы исключить деформацию самых длинных стропил системы, рекомендуется использовать двойные балки.

Шаг установки и длина укороченных стропил нарожников, опирающихся на накосные ноги, зависят от конструктивных особенностей кровельной системы, которая должна выдерживать местные погодные нагрузки. Обычно нарожники крепят с тем же шагом, что и основные стропила. Промежуточные элементы конструкции монтируют с тем же уклоном, что и крепление коротких балок.

Сечение стропил выбирают в зависимости от нагрузки на деревянные балки. Стропила и коньковые балки должны быть одинаковой толщины. Если стропила будут тоньше, каркас крыши со временем начнет деформироваться. Зная шаг установки, можно определить нужное количество брусьев и дополнительных элементов.

Надо обратить внимание! Вальмовая кровля — конструкция сложная. Важно выбрать нужный материал и правильно определить размеры дополнительных элементов системы. Наклонные ноги, подкосы, вертикальные стойки должны быть сделаны из качественного, хорошо просушенного бруса (размер не менее 5х15 см).

Зная, какова будет общая площадь кровельного покрытия, можно определить нужный объём материалов — декоративного покрытия, утеплителя и гидроизоляции.

Лучшие материалы для кровельного покрытия — керамическая черепица, металлочерепица, гонт.

Этапы монтажа вальмовой крыши

Для монтажа каркаса классической вальмовой крыши используют сосновую древесину или лиственницу, без дефектов, с содержанием влаги 18-22%. Это может быть прямоугольный брус или доски сечением 50×150/50×200 мм. Для усиления жёсткости устанавливают двойной брус.

Чтобы сохранить прочность деревянного каркаса, необходимо надёжно соединить отдельные узлы и элементы в монолитную конструкцию и закрепить стропильную систему на структуре здания. Стальные крепёжные элементы помогают фиксировать стропила, подкосы и опорные балки в нужном положении. Опоры для нагруженных коньковых балок также могут быть стальными.

Перед сборкой все деревянные детали обрабатывают антисептической пропиткой.

Последовательность установки стропильной системы вальмовой кровли:

Чтобы работать было удобно, рекомендуется установить вспомогательные леса.
Монтаж стропильной системы начинается с усиления обвязки несущих стен. Для этого по всему периметру домовой коробки монтируют прочный деревянный брус (сечением 150×150 или 100×100 мм) — мауэрлат — который будет основой для монтажа стропил. На армопоясе балки закрепляют анкерами. Установка мауэрлата уравнивает нагрузку от давления кровельной системы на несущие стены. В мауэрлате не делают пропилы под стропила, монолитность мощной опоры нарушаться не должна. В бревенчатом доме в качестве опорной балки задействован верхний венец.
Точно по центральной оси монтируют коньковые балки, которые вместе с мауэрлатом станут опорой для стропил. Вальмовые балки крепятся на вертикальных опорных стойках. Создание конькового прогона — ключевая задача монтажа. Для установки коньковой балки используют брус сечением 100Х100 или 50Х150 мм. Для придания жёсткости стропильной системе между стойками и коньковым прогоном монтируют диагональные распорки. Если в доме есть внутренняя несущая стена, идущая под коньком, стропила опираются на мауэрлат, проложенный по периметру домовой коробки, стойки и центральные балки. Дополнительные вертикальные стойки препятствуют прогибу угловых стропильных ног. Наклонная стропильная система будет надёжной и прочной. Если внутренней опоры нет, стропила будут упираться в мауэрлат, а сверху — крепиться к коньковому прогону. Навесной тип конструкции обычно используется для домиков, беседок и павильонов, если длина ската менее 6 метров.
Опорные стойки закрепляют под коньковым брусом, горизонтально, на высоте, предусмотренной проектом. Для надёжной фиксации стоек используются металлические уголки или стальные пластины.
Чтобы выполнить монтаж стропильных ног, точно состыковав с балкой в месте крепления, на стропилах делают запил. Чтобы определить угол запила, надо приложить торец стропильного бруска к месту крепления (один — к мауэрлату, второй — к вальмовой балке), сделать замеры и отчертить карандашом линии для запила. Стропильные балки крепят гвоздями и укрепляют стальными элементами.
Монтируют центральные стропильные балки. На каждом скате, независимо от его длины, необходимо установить не менее трех центральных стропил. Для крепления используют стальные уголки, саморезы, скобы.
Монтируют диагональные стропила, соединяющие угловые узлы стропильной системы с коньковой балкой.
Для усиления конструкции к диагональным стропилам крепят нарожники.
Промежуточные планки монтируют под прямым углом относительно коньковой балки.
Чтобы предотвратить скольжение стропил, устанавливают откосы.
Для уменьшения прогиба диагональных балок устанавливают шпренгельные стойки, соединяющие вертикальные и горизонтальные элементы стропильной системы.
Лобовую доску, соединяющую нижние концы стропил, прибивают по внутреннему периметру крыши. Для этого подойдёт брусок 100х50 мм.
Для устройства свеса нужного размера и удлинения стропильной ноги монтируется кобылка. Свес защищает фасад от талой и дождевой воды.
После монтажа последнего элемента стропильной системы образуется свес. Его выравнивают с помощью натянутого шнура и обрезают.
Устраивают пароизоляцию, монтируют утеплитель и гидрозащитную пленку.
Укладывают обрешётку с вентиляционным зазором, монтируют кровельное покрытие. На карнизных свесах вальмовых крыш монтируют водоотводы для отвода конденсата.

Симметрия конструкции — гарантия равномерного распределения нагрузок на стропильную систему и предотвращение деформации крыши дома. Необходимо решить три важные задачи — создание конька, правильное размещение диагональных стропил, устройство надёжной опоры для длинных брусьев.

Грамотный чертёж стропильной системы, качественные, правильно выбранные материалы, соблюдение требований монтажа — гарантия того, вальмовая крыша, установленная своими руками, прослужит долго и станет украшением дома.

Если тема статьи вас заинтересовала, задавайте вопросы, поделитесь своим опытом устройства вальмовой крыши.