Устройство и конструкция вальмовых крыш

Последнее обновление статьи 10.06.2023

Экстерьер современных зданий максимально зависит от того, как оригинально, эстетично и представительно выглядит крыша, насколько она завершает композицию и вписывается в общий дизайн. Вместе с тем, крыша является не только эффектным архитектурным элементом, но и надежной защитой здания.

Конструкция вальмовой крыши, которую именуют также четырехскатной, является самой популярной при строительстве малоэтажного индивидуального жилья в большинстве стран Евросоюза. На постсоветском пространстве строительные традиции отдавали предпочтение простым двускатным кровлям.

Однако сегодня дом с вальмовой крышей далеко не редкость. Конструкция постепенно вытесняет другие виды крыш и становится неотъемлемой частью отечественных пейзажей поселков и небольших городков. И все благодаря преимуществам перед двухскатной конструкцией.

Преимущества вальмовой крыши

1. Профессионально сконструированная и смонтированная вальмовая крыша из-за того, что у нее отсутствуют вертикальные торцевые стены: фронтоны или щипцы, имеет низкое сопротивление воздушным потокам. Поэтому такая конструкция способна наилучшим образом противостоять ураганным ветрам. Она меньше подвержена разрушению в местах карнизных свесов.
2. Вальмовая кровля за счет угловых ребер, которые сходятся к опорной балке конька, обладает высокой жесткостью конструкции, в силу чего не подвержена серьезным деформациям.
3. Конструкция вальмовой крыши дает возможность устроить большие свесы со всех сторон здания, защищая, таким образом, фасады от атмосферных осадков.
4. Четырехскатная крыша делает дом более привлекательным с архитектурной точки зрения. Такие строения приобретают более торжественный и солидный вид.

Недостатки вальмовой кровли

Несмотря на ряд преимуществ конструкции вальмовых крыш многие архитекторы и проектировщики не выбирают ее для устройства кровли. Это объясняется тем, что крыша с четырьмя скатами монтируется сложнее двускатной, а значит и стоить будет дороже.

Кроме того, скаты с четырех сторон «съедают» чердачную площадь с коротких торцов. Если на чердаке планируется устройство мансарды, то такой крыше приоритет не отдается. Мансардные окна, используемые для освещения помещения под вальмой, обязательно нужно закрывать во время дождя, иначе на полу образуется лужа.

С вертикальными окнами, размещающимися в стенах фронтона в двухскатной крыше, такая проблема не появляется. Эти недостатки не являются глобальными, но при описании преимуществ вальмовой крыши и о минусах нельзя не упомянуть.

Разновидности четырехскатной крыши

Существует несколько разновидностей вальмовых крыш, среди которых выделяют следующие виды:

1. Классическая четырехскатная кровля предполагает прямые стропила. В такой конструкции угловые ребра идут непосредственно от конька, а свесы расположены на одной высоте. У основного типа четырехскатной крыши торцевые стороны сделаны в форме треугольника, а другие стороны выполнены в форме трапеции.
   

   Большие свесы отлично защищают фасад от дождя.

2. Шатровая вальмовая конструкция представляет собой четырехскатную крышу, у которой все ребра сходятся в центральной точке.
   

   Шатровая крыша больше подходит для квадратного плана дома.

3. Датская четырехскатная крыша представляет собой вальмовую кровлю, у которой в верхней части коротких скатов расположены фронтоны.
   

   Конструкция датской крыши позволяет встроить полноценные вертикальные оконные блоки.

4. Ломаная вальмовая конструкция именуется мансардной четырехскатной кровлей. Она сложнее в сооружении, но дает возможность отвести значительную площадь чердачного этажа под жилые помещения. Ломаная крыша обойдется дороже, но позволит рационально использовать площадь мансарды.
   

   Ломаная четырехскатная крыша является отличительной чертой традиционной архитектуры стран Востока: Китая, Кореи и Японии. Только излом восточные архитекторы делают в другую сторону.

Расчет вальмовой крыши

Площадь покрытия четырехскатной крыши вычисляется в квадратных метрах следующим методом:

• рассчитывается площадь с учетом трубы дымохода и окон кровли;
• вычисляется длина ската от края карниза до нижней части конька;
• рассчитываются элементы, которые не относятся к покрытию кровли: свесы, стены брандмауэра, парапеты;
• стоячие фальцы, примыкания полотен при рулонной кровле, выступающие части брусков в расчет не берутся.

При вычислении площади вальмовой крыши из металлочерепицы длина скатов уменьшается на 70 сантиметров.

Так как расчет площади четырехскатной крыши включает ряд сложностей, лучше привлечь к этому занятию специалистов, которые при помощи специальных компьютерных программ смогут произвести расчеты точно и грамотно.

Специалисты для выполнения необходимых расчетов условно разделяют крышу на части и для каждой из них проводят отдельный расчет. После этого полученные результаты складываются и в итоге получаются требуемые расчеты. Этот метод упрощает процедуру, уменьшает риски ошибок в вычислениях.

Кроме прочности и надежности будущей конструкции расчет площади четырехскатной кровли оказывает непосредственное влияние на материальные вложения при ее возведении, а значит на общую стоимость стройки.

Правильные расчеты позволяют определить необходимое количество материалов: досок, брусьев и т.д.

При расчетах вальмовой крыши принимаются во внимание технические параметры кровельного материала, его длина, толщина, способы монтажа. Они напрямую влияют на вес кровельной конструкции, удобство монтажа. Например, установка керамической и гибкой черепицы будут различными, так как керамическая черепица значительно тяжелее гибких изделий.

Гибкий материал, в отличие от керамической плитки, не требует установки стропил и монтажа частой обрешетки.

Особенности стропильной системы

В процессе устройства вальмовой кровли особое внимание обращают на стропильную систему. Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши намного сложнее и дороже, чем сооружение двухскатной кровли. Эта конструкция требует установки специальных стропил, которые ориентированы к углам стенок. Такие стропильные «ноги» называются накосными диагональными.

Диагональные стропила намного длиннее традиционных изделий. На них, исходя из проекта, опираются стропила скатов, которые называют «нарожниками». Такая конструкция предполагает, что диагональные стропила несут нагрузку в полтора раза большую, чем приходится на стандартные стропила.

Именно поэтому одним из важных элементов успеха устройства вальмовой крыши является выбор высококачественной древесины для стропил. Так как длина накосных стропил значительно превышает длину стандартных досок, то такие изделия изготавливаются методом спаривания.

Спаривание диагональных стропильных ног четырехскатной крыши позволяет решить сразу несколько задач:

• получение длинных неразрезных балок;
• наличие удвоенного сечения обеспечивает стропильной системе высокую прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки;
• сдваивание стропильных ног дает возможность унифицировать типоразмеры применяемых деталей.

Спаривание позволяет использовать те же пиломатериалы, которые применяются для стандартных стропил.

Последовательность монтажа четырехскатной крыши

Сбор кровельной конструкции состоит из нескольких последовательных этапов:

• Первым делом монтируется мауэрлат. Такое название получила верхняя обвязка стеновой панели каркасных домов и верхний венец для срубов. В качестве мауэрлата используется деревянный брус с сечением 10×10, 10×15 или 15×15 сантиметров. Брус выбирается цельный по всей длине, без сучков и трещин.Креплению мауэрлата уделяется особое внимание. В каменных строениях используют железобетонный монолитный пояс там, где мауэрлат будет опираться на него заранее вмонтированными закладными деталями – шпильками М12 и выше. Как вариант, можно использовать закрепленные в кладке шпильки и металлические распорные дюбеля. Мауэрлат соединяется по длине в накладку, а не встык, используя множественные точки соединения. Углы должны быть связаны надежно металлическими уголками, скобами и пластинами.

  

  Мауэрлат нужно хорошо фиксировать и соединять на углах. Очень важно обеспечить крепкое основание крыши, надежность всех соединений.

• Следующим этапом является устройство стоек, монтаж конька и боковых балок, параллельных ей. Для стоек выбирают брусья 10×10 или 10×15 сантиметров, для балок большего сечения подойдут брусья 8×16 или 10×20 сантиметров. Оптимальным соотношением ширины к высоте считается соотношение 1:2. Это обеспечивает меньшую деформацию балки при высыхании. По тому же принципу выбирают стропильный брус.
  

  В сборных щитовых конструкциях опорные балки не используются, достаточно поставить стойки с шагом стропил.

  Для конька ставят брус меньшего сечения. Конек служит направляющей деталью для устройства всей конструкции.

• После монтажа стропил они обрезаются на нужной высоте. После этого ставятся накосные стропила. Нагрузка на них высокая, и поэтому сечение должно быть выше.
• Следующим шагом становится установка рядовых стропил. Угловые (накосные) стропила не монтируются из бруса того же сечения, что и остальные. Нагрузка на них значительно выше, потому сечение должно быть большим.
• Затем производится установка оставшихся стропильных ног, в том числе укороченных. Стропила должны быть сделаны из цельного материала или же на стык устанавливают накладки в 1,5 метра и закрепляют их с двух сторон в нескольких местах. Соединение деревянных элементов производится внахлест при помощи накладных металлических уголков или пластин. В местах соединения стропил, мауэрлата и балок следует сделать опорные врубки, при крепеже используются надежные металлические элементы.

Стропильная система вальмовой крыши готова. Остается выбрать тип кровли, после чего заняться устройством оптимального основания: обрешетки или сплошного настила.

Все элементы надежно фиксируются при помощи специальных металлических крепежей для дерева. Необходимым оборудованием для монтажа четырехскатной кровли являются: дрель, дисковая или бензопила. Пригодится ручной инструмент: пилы, стамески, молотки. Понадобятся столярный уровень, рулетка, отвес.

Организация вальмовой крыши сложный и трудоемкий процесс, требующий инженерно-строительных и проектировочных знаний и умений. Лучшим решением грамотного монтажа такой конструкции будет обращение за помощью к профессионалам, которые обеспечат надежное устройство и безопасность четырехскатной кровли.