Современные коттеджи и деревянные дома поражают воображение архитектурным разнообразием крыш. Сложные ломаные конструкции и выступы делают кровлю такого дома индивидуальной и запоминающейся, однако их строительство процесс довольно трудоемкий и не всегда подходит тем, кто решил выполнить работы самостоятельно. Одна из самых экономически выгодных и надежных – вальмовая крыша. Ее стропильная система отлично справляется с ветровыми нагрузками и является основой для классического варианта четырехскатной крыши.
Схема вальмовой кровли представляет собой две трапеции, соединенные между собой верхними гранями. Торцевые части или вальмы выполнены в виде треугольников и напоминают обычный фронтон, установленный с уклоном. Особой разновидностью является полувальмовая или так называемая датская крыша, у которой поверхность торцевых скатов имеет переменный угол наклона, что придает более яркий и выразительный вид. Однако построить подобную конструкцию самому будет намного труднее, так как ее конфигурация требует более сложных расчетов и чертежей для создания стропильной системы, при этом возрастает количество стыковых узлов. Кроме того, увеличивается общая площадь кровли, что влечет за собой существенное увеличение строительного бюджета.
Стропильная система вальмовой крыши включает следующие типы каркасных элементов:
1. Накосные (диагональные) стропила – самые длинные опорные детали, направленные к углам здания. По своей сути это раздвоенный наклонный прогон от конька.
2. Рядовые (центральные) стропила – укладываются поверх конька и являются основанием трапециевидных скатов. Расчет их количества зависит от длины стен, но при этом центральных стропил не должно быть меньше трех на одной стороне крыши.
3. Угловые стропила (нарожники) – своей верхней частью они опираются на диагональные стропила, а их размер пропорционально уменьшается по мере приближения к нижним углам крыши.
Помимо основных стропил такая кровля подразумевает использование дополнительных узлов и деталей, без опоры на которые конструкция не будет устойчивой: стоек, прогонов, подкосов, ригелей и шпренгелей.
Чаще всего каркасная система крыши изготавливается из досок размером 150х50 мм. Из них впоследствии нарезаются и рейки для обрешетки. Некоторые предпочитают использовать металлический профиль в качестве стропил, однако подобная схема не всегда себя оправдывает. Несущая способность стен, особенно если это деревянный дом, может и не выдержать такую нагрузку, да и самостоятельно соорудить подобную конструкцию практически нереально.
Чтобы разместить все узлы и детали стропильной системы с минимальными погрешностями, следует в обязательном порядке произвести расчеты и нарисовать чертеж, которые помогут сделать правильно разметку и обозначить все узлы и крепления будущей крыши. Существует специальная таблица коэффициентов, в которой указывается соотношения вальм и длины скатов. Чтобы показатели были более точным, специалисты советуют применять замерную рейку, на которую наносятся необходимые отметки.
Изначально определяется торцевая ось здания по верхней обвязке (мауэрлату). Это и будет середина вальмы. Затем определяется середина конькового бруса и центральная точка боковой стены, к которым крепится центральное промежуточное стропило. Последующие распределяются равномерно по всей длине боковой стены.
Расчет ширины шага для стропил станет намного проще, если синхронно отмечать все отметки на скатном коньке и на мауэрлате. Такая схема стропильной системы позволяет добиться строгой вертикальности опорных элементов. При укладке стропил своими руками минимальные неточности в замерах допустимы, однако следует помнить, что любая погрешность может сказаться на надежности креплений и узлов вальмовой крыши.
Что касается размещения стропил, то существует два варианта:
- Начинают монтаж вальмовой системы с накосных стропил.
- В первую очередь устанавливаются центральные стропильные ноги трапециевидных и треугольных скатов, а затем приступают к диагональным. Этот способ более удобен для строительства крыши своими руками.
Основанием для любой кровельной системы является коньковый брус. Он не может висеть в воздухе без опоры, поэтому сначала устанавливаются вертикальные стойки, которые его поддерживают. Коньковые стойки фиксируются к центральной балке крыши посредством укосин. Далее приступают к укладке строп с учетом следующих нюансов:
1. основное внимание уделяется правильной стыковке главных узлов, в которых сходятся коньковый брус, надкосные стропила и центральная стойка вальмы;
2. диагональные стропила должны быть одинаковой длины, чтобы крыша имела правильную геометрию и ровные свесы (длина свеса доходит до 1 м в зависимости от направления и силы ветра);
3. короткие нарожники прибиваются после фиксации силового каркаса вальмовой системы;
4. ендовы и диагональные ноги не смогут обойтись без опоры, поэтому желательно установить дополнительные подкосы.
Усиление крыши может понадобиться и в тех случаях, если она имеет большой размер, низкий угол наклона скатов или будет подвержена неблагоприятным погодным условиям, таким как сильный ветер или высокий снежный покров.
Усиление и обрешетка
Усиливается вальмовая система посредством шпренгелей или шпренгельных ферм. Эта деталь представляет собой обычный брусок из дерева, укладываемый на две стены, которые сходятся под углом. Усиление производится несколькими методами:
1. По углам конструкцию можно усилить шпренгелями с вертикальной стойкой, которая является опорой для диагонального стропила. Если шпренгель расположен далеко от угла, то для надежности устанавливается шпренгельная ферма – стойка фиксируется к шпренгелю при помощи двух наклонных планок (подкосов).
2. Коньковый брус играет роль своеобразной полки, обеспечивающей равномерное распределение несущих способностей. Здесь сходятся верхние части балок трапециевидных скатов. Для усиления используется ряд стоек, подпирающих конек по всей длине.
3. При установке диагоналей максимальной длины можно применять спаренные. Такой вариант дает возможность использовать материал стандартной длины и при этом усиливает прочность конструкции за счет увеличения сечения двойной доски.
Еще одним способом усиления системы вальмовой крыши является монтаж с минимальным количеством врубок, которые ослабляют несущую способность стропильных ног. Но так как стойки не будут надежными без опоры, то фиксация на подкос производится при помощи опорной планки. По такой же причине устанавливать нарожники лучше с черепными (опорными) брусками, прибиваемыми по всему нижнему поясу каркасной системы. Они должны располагаться вразбежку, чтобы компенсировать изгибающий момент.
По окончании приступают к обрешетке. Она должна быть изготовлена из того же, что и остальные детали. Это может быть брус сечением 5х5 см или доска толщиной 25 мм. Шаг обрешетки делается с учетом используемого утеплителя и вида кровельного материала.
Общие советы
Большинство рекомендаций опытных мастеров основаны на качественных и эксплуатационных характеристиках кровли. Главными требованиями к стропильной системе и самой крыше являются:
- жесткость. Размерные колебания от внешних воздействий не должны превышать минимально допустимых значений;
- легкость. Конструкция должна иметь небольшой вес, чтобы не нагружать фундамент и стены;
- баланс. Каркас не должен проецировать распор (давление в горизонтальной плоскости) на стены дома;
- прочность. Крыша должна быть долговечной, так как ее ремонт или замена – весьма дорогостоящий процесс.
Чтобы готовая кровля вальмового типа соответствовала этим параметрам, необходимо тщательно подбирать все материалы и придерживаться правильной технологии монтажа. А точный расчет позволит обустроить качественную, надежную и долговечную крышу для любого дома.
