Архитектурных вариантов обустройства крыш ныне существует более десятка – однако, по-настоящему популярных среди них не так много. Относится к ним и так называемая вальмовая крыша, которая благодаря ряду особенностей обладает чрезвычайно высокой сопротивляемостью ветрам. Конструктивно этот тип крыш наиболее близок к четырехскатным кровлям на стропилах, но несколько более сложен в исполнении. Тем не менее, при точном пошаговом соблюдении технологии, определенном запасе терпения и наличии всех необходимых материалов, самостоятельная постройка такой крыши вполне возможна.
От традиционной 4-х скатной крыши вальмовая принципиально отличается, прежде всего, формой скатов. Два из них – длинные, геометрически имеющие форму вытянутой трапеции. Вторая группа состоит из коротких, выполненных в виде наклонных треугольников над торцами здания (именно они и носят название «вальм», восходящее к одноименному старонемецкому термину). Основные сложности создания подобной конструкции заключаются в точной стыковке углов всех скатов, а также в организации уникального стропильного каркаса. Стропильная система вальмовой крыши (схема которой приведена на фото) содержит 3 различных группы стропил:
центральную (или, иначе, рядовую);
диагональную (или накосную);
и угловую (наружную).
По этой причине, если будет возводиться вальмовая крыша своими руками, чертежи всех ее составных частей должны быть абсолютно точными. Кроме того, при их составлении потребуется учесть:
материалы, из которых будет собираться каркас и кровля;
среднегодовую и максимальную скорость ветра в данной местности;
интенсивность атмосферных осадков.
Все три вышеперечисленных пункта влияют на выбор расчета допустимых углов наклона скатов (а, значит, и на итоговую высоту крыши – в свою очередь, приводящую к уменьшению или увеличению количества всех требуемых стройматериалов).
Очевидно, что даже в случае принятия твердого решения справиться с постройкой вальмовой крыши самостоятельно, произвести алгебраические расчеты по сложным геометрическим схемам будет, мягко говоря, затруднительно. И, если только вы не обладаете серьезным опытом работы в специальных компьютерных программах, предназначенных для построения чертежей и расчетов материалов по ним, именно эту часть – теоретическую – подготовки к возведению вальмовой крыши лучше поручить профессионалам.
Крепление элементов конструкции
Как отмечалось ранее, вальмовые крыши, конструкция которых является частным случаем вообще всех 4-х скатных крыш, имеет две принципиальных особенности. Первая из них – пара коротких треугольных ската-вальмы (за счет малой площади эффективно противостоящих даже самым сильным ветрам). Вторая – связанная с подобной формой скатов сложная, 3-х видовая система стропил. Имея на руках подробные чертежи, разметочную рейку и вспомнив школьную теорему Пифагора (необходимую для расчета длин гипотенуз в прямоугольных треугольниках), всю конструкцию можно собрать хоть и не так быстро, но, все же, полностью самостоятельно. Правда, не забывая при этом о пяти важных правилах:
1. Первое из них – понимание того факта, что угол наклона промежуточных стропил всегда острее, чем стропил угловых (из чего следует необходимость использования для них более толстых досок – обычно бруса размерами не менее 15х5 см).
2. Короткие элементы крепятся не к центральной доске «конька», а к угловым стропилам.
3. Материалы, используемые для сборки и каркаса, и коньковой системы должны быть идентичны.
4. Центральные (или промежуточные, рядовые стропила) для пары длинных скатов закрепляются к краям «конька».
5. В то же время аналогичные стропила вальмовых скатов упираются в торец коньковой доски и верхний конец обвязки.
Разновидности вальмовых крыш
Учитывая, что к вальмовым крышам относят все разновидности, содержащие в себе короткие треугольные скаты, их можно разделить (по мере возрастания сложности конструкции) на 3 основных их класса.
Шатровые
Наиболее простой подвид, в котором крыша образуется стыковкой под одинаковыми углами 4-х полностью идентичных по форме и площади треугольных вальма. Очевидно, что подобной крышей целесообразно накрывать дом только с квадратным сечением.
Полу-вальмовые
Вальмовая крыша такого типа – единственная, где треугольный скат прикрывает фронтон не целиком, а лишь частично, начиная сверху.
Ломаные
Самый сложный, но невероятно красивый, презентабельного вида тип вальмовых крыш. Скаты в нем – все разные, и стыкуются они под разными углами. Выстроить подобное чудо архитектурного искусства – процесс сложнейший, но результат того стоит!
Процедура разметки крыши
Первоначальным этапом возведения вальмовой крыши является точная разметка расположения всех ее составных частей. Необходимо это сделать потому, что вальмовая крыша, стропильная система, расчет длин и углов каждого бруса и места их крепления при любой ошибке могут привести к нарушению стабильности всей системы за счет образования слабых мест. В общих чертах схема расположения будет следующей:
центральной (и одновременно несущей) осью всей конструкции будет выступать мощная коньковая балка;
от нее, как ребра от хребта, будет расходиться группа накосных стропил (с толщиной каждого стропила равной коньковому брусу, и длиной, позволяющей вывести второй конец доски на 50-70 см дальше несущих стен);
подобным же образом располагается и центральная группа рядовых стропил, выводящихся на стены и крепящихся к концам конька;
доски промежуточного каркаса будут проходить по обычным скатам (на вальмовых необходимости в их закреплении нет);
наконец, различной длины короткие стропила, как было сказано выше, единственные не прикрепляются к коньковой балке – но угол их крепления одинаков.
Взаимное расположение всех групп стропил определяется следующим образом:
за основу берется край конька у торцевой стены, откуда – по верхней обвязке – и начинает производиться разметка этой главной балки;
расположение промежуточных стропил выверяется с помощью мерной рейки – один конец которой прикладывается к линии, отмечающей срединную ось конька, а второй к аналогичной линии на поверхности боковой стены;
расстояние между внешним углом стены и свесом крыши будет равно длине свеса стропил;
место для каждого последующего бруса центральных стропил определяют методом переноса мерной рейки на боковую стену (точнее – ее край) и поочередной отметкой точек будущего соприкосновения с ней досок, ложащихся между боковой стеной и верхней обвязкой;
полностью аналогично тот же процесс повторяется на остальных 3-х углах – в результате чего мы получим точное расположение всех торцов (как коньковой балки, так и промежуточных стропил).
Мерная рейка и ее использование
Фактически, этот инструмент представляет собой тонкую доску, лист фанеры или полосу из пластика примерно 5-сантиметровой ширины. Для ускорения работы и отсутствия необходимости постоянного использования рулетки, на поверхность рейки наносят все необходимые отметки (на расстояниях, требуемых чертежом крыши с уже рассчитанными линейными и угловыми параметрами). Ошибки в расположении элементов стропильных каркасов при таком подходе исключаются – при условии использования таблицы, в которой для любой величины угла указано соответствие длины наклонной балки ее горизонтальной и вертикальной проекциям.
Примеры расчетов
Поправочные коэффициенты в таблице дадут тем более точную возможность разметки стропил, чем для меньшего шага изменения угла в ней будут указаны данные. Либо, если есть желание обойтись совсем без таблицы и прихватить с собой калькулятор, любую длину гипотенузы – которой будет выступать наклонная доска – можно будет высчитать по теореме Пифагора из длины проекции, которая в этом случае является катетом. Иначе говоря, из формулы a2 + b2 = c2 ( где горизонтальная и вертикальная проекции – это буквы a и b) можно получить значение с. Так, для горизонтальной проекции в 3 метра (расстояние от края стены до центральной линии под коньковой балкой) и высоты до конька в 4 метра получим длину наклонного стропила в 5 метров – поскольку 42 + 32 = 52. Таким же образом можно высчитывать и сами проекции – или брать готовые данные из таблицы.
Монтаж стропильных систем – важные замечания
Говоря о коньковой балке, как об основе и центральной оси всей системы, мы не упомянули о вертикальных стойках – которые и будут ее поддерживать. Надежное крепление первой ко вторым достигается за счет системы укосов, что и будет являться первым этапом монтажа.
Вторым шагом (по приведенной выше схеме) осуществим установку стропил накосных. Их длина должна быть одинаковой, в отличие от кровельных свесов (нарезающихся с различными длинами от 50 до 70 см). При этом особенно важным является точная состыковка вальменного треугольника, конька и диагональных стропил.
За диагональными следует монтаж стропил центральных, шаг между которыми в среднем составляет порядка 60 см. Далее приходит очередь центрального каркаса, брусья которого врубаются в коньковый брус и мауэрлат. Дополнительно фиксацию обеспечивают стяжками и ригелями, а сам мауэрлат крепится шпильками.
Связка между мауэрлатом и каркасом накосных стропил производится с помощью нарожников, закрепленных с обеих сторон к диагональным планкам. При этом монтаж нарожников, как и рядовых стропил, относительно конькового бруса производится под углом в 90°.
Видео и фото стропильных систем в нашей статье.
Методы усиления вальмовой крыши
При достаточно больших размерах вальмовая крыша может быть усилена – причем несколькими разными методами. Наиболее популярными среди них можно назвать применение шпренгелей, стоек или сдвоенных балок.
В первом случае подпирающая диагональные стропила стойка со шпренгелями (представляющими собой брусья, перекидывающиеся между расположенными углом одним и вторым плечами мауэрлата), устанавливается по углам кровли.
Во втором случае – если имеется бетонное перекрытие или стяжка – на них закрепляют подпирающие середину каркаса стойки, таким образом, играющие роль своеобразных «полочек».
В третьем случае вместо одного бруса просто используют их сдвоенную пару (этот метод эффективен, если длина накосных стропил особенно велика).
Цена такой конструкции не будет превышать стоимость более традиционных видов 4-х скатных крыш – и после создания обрешетки и утепления кровли процесс возведения завершается.
Обустройство вентиляции на вальмовой крыше
Помимо утепления, любой (в том числе вальмовой) крыше понадобится вентиляция. Обустроить ее несложно – достаточно лишь тем или иным способом обеспечить под кровлей циркуляцию воздуха. Входить он может через ветровую подшивку, а выходить – в верхней части кровли, недалеко от конька.
Если система вентиляции продумывается заранее, в подшивке из досок для этого достаточно будет просто оставить незначительный, буквально в пару миллиметров, зазор. При использовании пластика – выбрать перфорированные листы. Если же о вентиляции при сборке забыли – оптимальным вариантом будет врезка нескольких вентиляционных решеток. Выбор их на рынке достаточно велик – и по размерам, и по форме, и по цветовым решениям. Наиболее удобными для вальмовых крыш будут небольшие, 5-сантиметровые решетки с сеткой, размещенные с шагом в 0,7 – 0,8 метра вдоль ветровой.