Крыша конверт

Один из вариантов разнообразить дизайн собственного дома – установить вместо обычной щипцовой двухскатки крышу-конверт. Кроме оригинальности у нее есть и другие достоинства: лучшая ветростойкость, меньшее количество узлов. Фронтоны (самые уязвимые для осадков места двухскаток) у конвертов отсутствуют.

Поговорим о том, как делается крыша конвертом.

Схема крыши конверта

Конверт — это любая четырехскатка: вальмовая крыша конвертом, шатровая. Сверху такой дом выглядит как запечатанное письмо, отсюда и название.

• У вальмовой крыши скаты неодинаковые: торцевые выполнены в виде треугольников, боковые – в виде трапеций.
• У шатровой крыши все четыре ската – равнобедренные конгруэнтные треугольники.

Конструкция допускает и более сложные формы. Например, крыша конверт с эркером.

Как рассчитать крышу конверт?

Вальмовую крыша, как и все крыши можно поделить на геометрические фигуры, которые потом легко считать. Я уже подробно писал, как просто узнать площадь крыши. Обязательно прочтите эту статью, вам сразу станет всё понятно.

1. Боковые стороны треугольников (с) – они же накосные стропила, они же хребты вальм – определяются как отношение длины рядового стропила (b) к синусу угла бокового ската.

2. b: половину длины торцевой стены (a/2) поделить на косинус угла бокового ската.

3. Длина конька вальмовой крыши: (с) умножить на косинус угла торцевого ската и удвоить.

4. Площадь треугольника: высоту треугольника h умножить на c.

5. h находится по теореме Пифагора: квадрат c минус квадрат a/2, извлечь корень.

6. Площадь трапеции: высоту трапеции b умножить на длину основания (бокового карниза), разделить пополам.

7. Суммируя площади всех четырех скатов, находим полезную площадь кровельного материала.

Обратите внимание

Например, расчет металлочерепицы для крыши-конверта:

• Общую площадь кровли делим на полезную площадь листа, округляем в большую сторону и добавляем запас;
• Суммируем длины всех карнизов. Из общей длины карнизной планки вычитаем 10 сантиметров, необходимые для нахлеста. Делим сумму на полученную величину, округляем в большую сторону. Получаем необходимое количество карнизных планок;

Обратите внимание

Количество бруса и досок для устройства стропил рассчитывается в соответствии со схемой каркаса. Сюда включены:

• Мауэрлатный брус;
• Накосные (угловые) стропила;
• Рядовые стропила;
• Короткие стропильные ноги;
• Балки перекрытия;
• Стойки;
• У вальмовых крыш – конек;
• Дополнительные элементы: стяжки, раскосы, подкосы, лежни, боковые прогоны.

Как построить крышу конвертом?

Главное отличие от щипцовых крыш – устройство стропильной системы.

1. На бетонных и кирпичных коробках монтаж начинается с укладки мауэрлата. В этом качестве используется брус сечением не менее 10 на 10 сантиметров. Его устанавливают на шпильки, замурованные в бетонную стяжку по периметру стен. Брус кладут на подкладку из рубероида в пяти сантиметрах от наружного края стены.

2. Как положить лаги для крыши конверт? Балки перекрытия укладываются на мауэрлат вдоль короткой стены, с небольшим выпуском за стену для карниза. Шаг укладки зависит от толщины бруса и ожидаемых нагрузок.

3. Если площадь шатровой крыши небольшая, достаточно установить только одну стойку по центру. Сверху на нее будет опираться коньковый узел. Если площадь большая, а скаты длинные – делают четыре дополнительные стойки под накосные стропила, между коньковым узлом и углом дома. Для вальмовых крыш нужно как минимум две стойки, на концах конька. В местах, где сходятся три ската. Ели боковые прогоны длинные, стоек делают несколько штук. Их устанавливают на балки перекрытия.

4. Далее ставят накосные стропила. Один конец опирают на крайнюю стойку вальмовой крыши (у шатровых – на центральную), второй – на угол мауэрлата. Диагональные стропила чаще всего делают составными, поскольку длины браса не хватает.

5. Можно сначала уложить конек вальмовой крыши, потом на него опереть рядовые стропила. Или наоборот: установить параллельно друг другу треугольные стропильные фермы, а потом на них установить конек. У шатровых крыш нужно выполнить коньковый узел. Для этого все верхние концы стропил подпиливают, чтобы они тесно примыкали друг к другу.

6. Короткие стропила служат подпорками для накосных. Один конец опирается на мауэрлат, второй соединен с накосным стропилом выше-ниже середины, в соответствии со схемой.

8. Устанавливают дополнительные опорные элементы: подкосы и т.д.

Крыша конвертом: расчет и установка

Еще на этапе проектирования домов большинство людей задумываются над тем, какая крыша у него будет. Ведь это не просто финальный этап, который задаст настроение всему строению, а еще и его защита от погодных условий. Крыша-конверт пользуется все большей популярностью в частном строительстве. Она считается классическим вариантом, благодаря чему все чаще используется в малоэтажном домостроении.

Внешний вид

Конвертная крыша – это довольно интересный вид кровли, характеризующийся отсутствием фронтов. В подобных конструкциях они заменяются скатами. Крыша названа так благодаря своему внешнему виду: при взгляде сверху она похожа на конверт.

Как уже было упомянуто выше, конвертные крыши бывают двух видов.

• Вальмовая. В этом случае скаты кровли выполнены в виде двух равнобоких трапеций, а фронтоны – в виде двух равнобедренных треугольников. Длина конька у такой конструкции короче, чем у традиционной двускатной крыши. Еще они различаются углом наклона скатов.
• Шатровая. У этого типа крыши отсутствует конек, а стропила соединяются друг с другом в наивысшей точке. Все четыре стороны именуются скатами и имеют треугольную форму.

Специалисты рекомендуют использовать вальмовый вариант для прямоугольных строений, а шатровый – для квадратных.

Очень важно во время проектирования правильно рассчитать все нагрузки, а именно:

• силу ветра;
• количество снега;
• собственный вес крыши.

Необычный вид крыши делает её довольно популярным для пригородного строения. Она может использоваться для различного вида помещений, будь то жилой дом, баня или что-то иное. К тому же специалисты отмечают, что данный вид крыши хорошо подходит для различных климатических условий.

Довольно часто встречаются разновидности крыш-конвертов с эркером. Возводят крыши конверты как над одноэтажными, так и над двухэтажными строениями.

Особенности

Огромным минусом конструкции является её сложность: её стропильный каркас рассчитать намного сложнее, чем у вальмового варианта. Специалисты сходятся во мнении, что проектировку и монтаж шатровой крыши лучше заказывать у профессиональных инженеров и строителей.

И при этом нужно исключить все возможные ошибки. В противном случае конструкция будет недолговечной, в результате чего станет опасной для жизни.

Помимо этого, к минусам можно отнести:

• большой вес по сравнению с традиционными крышами;
• все четыре ската являются несущими;
• для теплоизоляции мансардного помещения потребуются значительные затраты.

Плюсов у крыши конвертного типа тоже немало.

• Благодаря наклону скатов под кровлей образуется пространство достаточно большого размера для того, чтобы можно было построить второй этаж, так называемую мансарду.
• Уклон скатов создает оптимальные условия, чтобы снег, дождевая и талая воды не задерживались на крыше. Даже сильные снегопады, проливные дожди и резкие оттепели не скажутся негативно на таком виде кровли из-за небольшой нагрузки на каркас.
• Из-за особенностей строения (четыре ската вместо двух) стены, а также наружная отделка не пострадают по причине большого количества атмосферных осадков. Да и сохранят свой внешний вид они намного дольше.
• Помещение под кровлей, будь то мансарда или чердак, будет прогреваться равномерно по причине отсутствия вертикальных фронтонов.
• Отсутствие вертикальных фронтонов также положительно скажется на ветроустойчивости и несущей способности конструкции.

Устройство

Рассмотрим конструкцию на примере вальмовой крыши.

Всего у неё будет пять составляющих.

• Угловое стропило. Размещается под пологим уклоном от угла дома до одного из концов конькового бруса. Присутствует в четырех экземплярах.
• Короткие стропила. Опираются одной частью на стену дома, а второй – исключительно на одно из угловых стропил.
• Коньковый брус. Находится в центральной точке крыши на равном расстоянии от углов здания.
• Центральные промежуточные стропила. Всего шесть штук на одну крышу. Крепятся по три с каждой стороны конькового бруса: по одному – друг напротив друга и по сторонам скатов, одно с треугольной стороной – ровно посередине.
• Промежуточные стропила. Их количество зависит от длины конькового бруса. Одним концом опираются на нижнюю обвязку (только с трапециевидной стороны), а другим – на брус.

Как правильно проводить вычисления?

Сейчас существует множество сайтов, позволяющих в реальном времени вычислить площадь желаемой конструкции и выполнить чертежи. Но даже с ними нужно знать исходные данные.

Расчет местонахождения конька и ребер кровли нужно проводить в первую очередь, так как это основа всего будущего каркаса. Для этого можно использовать различные инженерные таблицы. Помимо них, также можно отыскать таблицу угла расчета вальмы.

Чтобы посчитать угол наклона крыши, нужно определиться, во-первых, с её высотой, а во-вторых, для каких целей она будет предназначена.

Например, если ширина здания равна 6 метров, то её нужно разделить пополам. Итого получается 3 метра. Согласно стандартам высота конька для мансардного помещения должна равняться 1,8 м. Теперь нужно вычислить тангенс предполагаемого треугольника, где катеты – это высота будущего помещения и половина его длины. Делим длину на высоту и получаем значение, равное 1,67 м.

Согласно таблице Брадиса, если тангенс угла равен 1,67 м, то в градусном исполнении это будет приблизительно 58—59. Стоит отметить, что делать угол наклона 35—45 градусов не рекомендуется, так как на такой конструкции будут скапливаться снежные и дождевые массы.

В основном, непосредственно перед инженерными расчетами, известной величиной является только площадь под крышей, а именно в пределах четырех стен. Исходя из этих данных, строительные компании и делают расчеты.

Для расчета площади четырехскатной крыши нужно:

• вычислить площадь каждого ската;
• сложить эти четыре величины.

Рассчитать площадь скатов можно, используя курс школьной геометрии. Нам понадобиться узнать площадь трапеции и треугольника. При этом противоположные скаты равны друг другу.

Площадь треугольника вычисляется по формуле: S= (b x h) /2, где:

• b — длина (нижняя часть) треугольного ската;
• h — расстояние от конькового бруса до середины (строго до середины) его нижней части.

Площадь трапеции, соответственно, по формуле: S= ((a + b) /2) x h, где:

• а — длина трапециевидного ската по коньковому брусу;
• b — длина нижней стороны трапециевидного ската;
• h — расстояние от конькового бруса до нижней длины трапеции, строго под углом 90 градусов.

Обратите внимание, что все параметры рассчитываются, исходя из карнизного свеса, а не из края постройки.

Рассчитывая площадь, необходимо принять во внимание ряд параметров:

• площадь вентиляционных каналов, дымоходов, мансарды и окон;
• длину ската (равняется расстоянию от конька до карниза);
• расход кровельного материала (рассчитывается индивидуально для каждого покрытия по причине разной нормы расхода).

Ко всему прочему при расчетах следует предусмотреть установку парапетов, дополнительно прибавив 5% к длине. А также обратите внимание, что битумная черепица и рулонные материалы уменьшают длину скатов приблизительно на 70 см.

Перед закупкой кровельных материалов следует рассчитать необходимое их количество.

• Шифер. По причине укладки листов внахлест их количество следует увеличить на 5% от полученного после расчета площади.
• Металлочерепица. Её так же, как и предыдущий вариант, необходимо приобретать с запасом по причине того, что во время монтажа принято оставлять до 15% на прирезку.
• Мягкая или рулонная кровля. Это самый популярный вариант для конвертной крыши. Материал стоит закупать с 5—10 процентным запасом. Все зависит от способа покрытия конька и ребер соединения скатов.

Монтаж

Как уже говорилось выше, конвертная крыша является довольно прочным и надежным вариантом. Но приступать к монтажу следует, только завершив и выверяв все расчеты. Если вы ни разу не проводили подобных работ, то специалисты советуют обратиться за помощью к профессиональным столярам.

Самым сложным будет выполнение соединений диагональных стропил с коньковым брусом.

Толщина стропил должна быть 4—5 см, а их ширина – около 15 см. Специалисты рекомендуют именно эти параметры из-за того, что при достаточной жесткости конструкции она не будет излишне давить на фундамент. Для крыши лучше выбирать брусья из хвойных пород деревьев: у них самые высокие показатели прочности и устойчивости к различным видам плесени, грибка, гнили. А также они менее подвержены воздействию насекомых-вредителей и размножению грызунов.

Процесс возведения крыши состоит из нескольких этапов.

• Мауэрлат. На верхнюю обвязку дома необходимо поместить брус с квадратным или прямоугольным сечением. Его основное предназначение – это улучшение распределения веса по всей конструкции. Стропила врезаются именно в него, а не в верхнюю обвязку.
• Вертикальные стойки. Их устанавливают на внутреннюю стену для поддержания конькового прогона. У шатрового типа всего одна такая стойка, а у вальмовой их может быть больше двух.
• Диагональные стропила. Их необходимо соединить с вертикальными стойками и коньковым брусом.

• Остальные стропила. Во время этого этапа формируется плоскость ската.
• Обрешетка. Перпендикулярно стропилам монтируются рейки, благодаря которым распределяется вес кровельного покрытия.
• Гидроизоляция. Необходимо закрыть все деревянные конструкции.
• Утепление.
• Монтаж кровельного покрытия.

Все эти этапы можно сделать своими руками, главное, перед началом работ согласовать схему проекта со специалистом.

Процесс монтажа каркаса крыши конвертом смотрите далее.