Расчет вальмовой крыши: минимизируем затраты и отходы

Объемная и архитектурно выраженная вальмовая кровля неспроста становится день от дня популярнее. Даже самые простоватые проекты преображаются, если выбрать именно этот вид крыши. Но нужно быть готовым к определенным сложностям, ведь у такой структуры немало особенностей!

Ведь неспроста среди строителей существует убеждение, что в процессе такой крыши идет серьезный перерасчет кровельного материала и древесины для стропил.

На самом деле, чтобы этого не произошло, мы научим вас производить точный расчет вальмовой крыши и запасаться кровельным материалом так, чтобы излишек потом осталось немного.

Содержание

Виды и формы вальмовой крыши

Издавна самой распространенной формой крыши на Руси была двухскатная с фронтонами, украшенная резьбой. И только со временем появилась трехскатная, с одним фронтоном, и тростником или камышом в качестве покрытия.

И вот, наконец, в конце XIX века стали появляться классические четырехскатные кровли из соломы и очерета. Хотя привычной для российского народа они так и не стали, и особо распространены не были.

В основе современной вальмовой крыши – сложная конструкция из балок и стропил. В отличие от двухскатной крыши здесь есть не только скаты, но и хребты – пересечение скатов по горизонтали.

В процессе проектирования вальмовой крыши самая главная задача это правильно распределить нагрузку с расчетом веса кровли и площади, и при этом рассчитать все углы наклона каркаса. Здесь нужно будет взять во внимание шаг стропил, используемые материалы и качество древесины.

Конструкция вальмовой крыши состоит из двух противоположных треугольных и трапециевидных скатов.

Полувальмовая крыша отличается тем, что треугольные скаты не крепятся к карнизу, а образуют собой ломанную линию с фронтоном. Такие крыши называются голандскими или датскими. И полувальмовая крыша куда сложнее по своему устройству, чем классическая четырехскатная.

Шатровые крыши устанавливают тогда, когда стены дома представляют собой форму квадрата. Такую крышу рассчитать проще всего, ведь все скаты здесь представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники.

А вот одним из самых сложных и смелых архитектурных решений считается соединение сразу нескольких вальмовых крыш в одну систему, Г-образную или Т-образную. Их расчет намного сложнее, чем у обычных крыш, и здесь наверняка понадобится помощь специалиста.

Зато такие крыши идеально подходят для устройства комфортных жилых мансард и других разных помещений, для которых обычно нужны пристройки. Чем плохи последние? Дело в том, что любая пристройка создает дополнительную нагрузку на основной фундамент, и как он себя поведет в процессе эксплуатации – неизвестно.

Особенно, если в процессе его строительства были допущены ошибки, о которых мало кто подозревает. А в этом случае капитальные стены дома продолжаются на веранде или кухне, а вся крыша составляет одну целостную конструкцию. Хороша в плане архитектуры также угловая крыша Г-формы.

Варианты внутренних четырехскатных конструкций

Давайте внимательно рассмотрим, каких типов бывает вальмовая конструкция стропил и чем существенно они отличаются друг от друга. Классическая вальмовая крыша выглядит таким образом:

Так собирают вальмовые скаты из накосных стропил:

Накосные стропила разрешено обрезать на одну высоту, и тогда вся конструкция получается намного прочнее:

Устройство датской полувальмовой крыши выглядит уже так:

И, наконец, самые сложные в исполнении вальмовые крыши также нуждаются в точном расчете:

Кстати, когда речь идет о небольшой беседке, здесь вы можете рискнуть и воплотить в жизнь даже такой необычный проект с красивыми стропилами:

Расчет уклона с учетом всех нагрузок

Уклон вальмовой кровли делают в диапазоне от 5 до 60°. Действительно, здесь практикуется такой низкий уклон, и крыша выглядит почти плоской. А сам выбор угла больше зависит от применяемого кровельного материала и эксплуатационных характеристик, как сила ветра, шапка снега и др.

Как только вы определились с формой стропильной системы, нужно рассчитать ее прочность. А именно, насколько она окажется надежной в плане снеговых и ветровых нагрузок.

Про ветер, конечно, здесь можно переживать меньше всего, ведь вальмовая кровля наиболее защищена от подъемной силы – все благодаря тому, что все скаты у нее находятся под наклоном, и нет фронтонов.

А вот давление снега учитывать нужно, тем более, если дом построен в средней и северной полосе России. Обычно, когда речь идет о двухскатной крыше, то нередко приходится выбирать: делать ее более пологой, чтобы не сорвал ветер в бурю, или более острой, чтобы многотонная шапка снега спадала сама?

В случае с четырехскатной кровле можно смело повышать угол наклона скатов, если, конечно, вас не смутит увеличенная стоимость древесины для стропил и кровельного покрытия.

Чем выше наклон ската, тем вероятнее, что снег попросту сползет под своим весом. А на крыше с наклоном от 60° он вообще не остается. Это тот самый случай, когда коэффициент µ равен нулю. Для сравнения: при угле наклона в 40° он будет равен 0,66, при 45° – 0,5 и при 50° – 0,33.

Точно рассчитать угол скатов вам помогут такие формулы:

Для мягких покрытий уклон может быть низким, так, для двух слоев нужны 15 градусов, а для трех допустимы 2-5°.

Также каждый вид кровельного материала требует свой уклон:

• Мягкая черепица и ей подобные кладут на кровлю от 11°.
• Для натуральной черепицы угол наклона не может быть меньше 25°, иначе в подкровельное пространство станет попадать вода.
• Для шифера выбор вообще невелик – от 25 до 30°.

Кроме того, важно учитывать также снеговую нагрузку. Так, если в вашей местности снегопады внушительные, можно сразу забыть о малом уклоне. Т.к. снежная шапка, особенно слежавшаяся, способна весить только на одной крыше несколько тонн!

В таком случае можно обустраивать только крутой скат, и чем тот будет круче, тем больше материала для него понадобится. Кроме того, учитывайте и увеличенный нахлест материала на крыше сложной формы.

Измерение и вычисление сечения стропил

Рассчитать важно и водосточную систему для вальмовой крыши. В основном она зависит от угла наклона и площади крыши.

Так, если та не превышает 60 м 2 , то нужны желоба диаметром 125 мм, а если больше, чем 60 м 2 , тогда диаметр увеличивают до 150 мм. Количество самих же труба нужно рассчитывать из того факта, что на каждые 10 метров идет одна труба.

Вот как рассчитать вальмовую крышу при помощи таблицы с коэффициентами:

• Шаг 1. Возьмите обычную рейку и найдите горизонтальную проекцию у промежуточной стропильной ноги.
• Шаг 2. Теперь в таблице найдите ваш получившийся коэффициент уклона и умножьте его на представленный в ней коэффициент.
• Шаг 3. Измерьте длину стропила от крепления нижней части стропила до конькового прогона.
• Шаг 4. Далее находим длину свеса стропил или вычисляем ее при помощи теоремы Пифагора.
• Шаг 5. Вычисляем длину угловых стропил.

Чтобы найти длину центрального стропила, на торце периметра дома нужно отметить центр, а на середине толщины конькового бруса точку а.

От этой точки нужно поставить отметку на линии проекции в горизонтали от центрального стропила до вертикальной стойки – это будет точка b. Теперь от точки – b нужно отмерить расстояние до торца конька, и получается точка с.

В итоге вы будете знать расстояние ab и bc, и остается найти длину центрального стропила ас. Формула, которая поможет вам вычислить это расстояние, выглядит так: а 2 +b 2 =с 2 . Чтобы получить более точное значение, воспользуйтесь коэффициентами пропорций.

По той же схеме вычисляют длину диагональных ребер и угловых стропил, и умножают полученное значение на коэффициент, который будет максимально близок к коэффициенту значению замеров.

Во время монтажа также производят свои замеры. Сначала на верхних торцевых частях мауэрлата по самому центру отмечают осевую линию, а по центру осевого бруса – линию центрального стропила.

Далее с шагом 60 см ставят отметки для промежуточных стропил на основании торца. После этого рассчитывается длина стропил от угла до центра торца. С противоположной стороны крыши парные стропила должны иметь такую же длину.

В этом вам поможет такая формула:

Крестообразные крыши сначала рассчитывают так же, как и обычные двускатные. Все зависит от того, какой формы скаты – треугольной или трапециевидной.

Нужно измерить площадь каждого, и тогда станет понятно, как рассчитать каждый элемент.

Подсчет количества кровельного материала

Сегодня бытует мнение, что достаточно сложно точно рассчитать кровельный материал для вальмовой крыши, ведь она имеет сложную форму и покрытие придется обрезать.

Но на самом дел все эти моменты можно просчитать, и мы сейчас расскажем, как именно. Вот приблизительная схема того, как укладывают кровельный материал на вальмовую крышу:

Итак, в первую очередь запланируйте 25 мм допуска на свес кровельного покрытия в карнизный желоб, причем это допуск может быть увеличен, если крыша имеет значительный уклон и или используются некоторые из систем водостока.

Чтобы рассчитать материал для ребер или конька, нужно их длину разделить на длину, которая покрывается одним лотком.

Также нужно запастись достаточным количеством реек для обрешетки: на каждый квадратный метр нужно 3 метра реек. Конечно, подрезать тут будет что:

А рассчитать площадь скатов для определения количества штучного кровельного материала вам помогут такие формулы:

Надеемся, наши формулы и иллюстрации помогли вам все рассчитать максимально правильно!

Онлайн-калькулятор для расчета

Для упрощения выполнения расчетов мы спроектировали онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, пожалуйста перейдите на эту страницу. Там вы найдете все пояснения и сможете сэкономить время на проектировании.

Вальмовая крыша: 65 фото частных домов

Вальмовая кровля — одна из самых прочных и устойчивых кровельных конструкций, преимущества которой несколько веков назад оценили в Европе. Хотите, чтобы кровля вашего дома была не только эстетичной, но и надежной — выбирайте вальмовую конструкцию. А наша фото-подборка поможет вам найти дизайн по душе.

Двухэтажные дома

Установив вальмовую крышу, хозяева частного двухэтажного дома получают красивую и практичную кровлю, под которой появляется дополнительный этаж для проживания.

Вальмовая конструкция — это некая вариация двускатной кровли, у которой два ската имеют трапециевидную форму, а два других — треугольную.

Все скаты вальмовой или полувальмовой крыши обычно имеют крутой уклон, поэтому такая конструкция хорошо противостоит сильным ливням и снегопадам. Колоритный эко-антураж подобным кровлям придают с помощью натуральных покрытий: тростникового (камышового), черепичного, сланцевого или металлического.

Одна из разновидностей вальмовой кровли — полувальмовая голландская крыша с усеченными треугольными скатами. На фото — частный дом современного дизайна с битумным кровельным покрытием, создающим иллюзию натуральной черепицы.

Одноэтажные дома

Лаконичная фальцевая крыша из серебристой оцинковки удачно дополнит дизайн одноэтажного дома с фасадами из пестро-красного кирпича.

Все разновидности вальмовой крыши выглядят намного оригинальнее, чем обычная двухскатная кровля, но затраты на материалы и монтаж будут внушительными. Особенно, если коттедж состоит из нескольких жилых помещений, а сама крыша сложна по конфигурации, как вы видите на фото.

Вальмовая крыша позволяет значительно расширить полезное пространство дома и оборудовать комфортную спальню, кабинет, библиотеку или детскую на чердаке.

Вальмовая кровля демонстрирует повышенную прочность при значительной ветровой нагрузке. Если вы живете в равнинном регионе, а ваш дом расположен на открытой местности, то такая крыша будет оптимальным вариантом.

В сравнении с двускатной конструкцией, вальмовая кровля — более рациональный вариант для обустройства мансарды: как со слуховыми окнами, так и с оконными проемами в плоскости кровельного покрытия. Именно такой, более экономичный вариант с окнами, врезанными в скаты, изображен на фото деревянного дома со сланцевой вальмовой крышей.

Мансардные крыши

Вальмовая кровля с мансардой идеальна в том случае, если вы хотите рационально использовать подкровельное пространство.

Тандем вальмовой и полувальмовой крыш темного цвета красиво оттеняет белые фасады фахверковой конструкции.

Обустройство мансарды со слуховыми окнами позволит вам разместить под крышей несколько светлых и просторных жилых комнат.

Мансарду можно предусмотреть не только под вальмовой крышей основного здания, но и над пристройкой к дому, например, над гаражом.

Если вы решили построить бюджетный дом в английском стиле, то для отделки фасадов лучше всего взять клинкер или декоративный камень, а вальмовую кровлю покрыть материалом, имитирующим керамическую черепицу.

Крыша со слуховым окном

Чаще всего слуховые окна на мансарде покрывают двускатной кровлей — такая конструкция хорошо гармонирует с вальмовой крышей дома при условии одинакового уклона параллельных скатов.

Контрастная отделка слуховых окон позволяет выделить их на фоне кровельного покрытия.

Чтобы сделать мансарду более комфортной, слуховые окна нередко комбинируют с балконами.

Слуховые окна способны сыграть роль выразительного акцента на кровле, особенно, если они имеют полукруглую форму.

Слуховые окна разного размера на фронтонах — отличительная особенность домов с вальмовой крышей и мансардой в европейском стиле.

Дома с эркером

Эркер часто становится не только эффектным фасадным элементом, но и позволяет создать уютную и хорошо освещенную зону в гостиной, столовой или спальне.

Чтобы покрыть полукруглый эркер, выступающий за пределы фасада, используют шатровые и конусные конструкции, которые прекрасно гармонируют с вальмовой крышей.

Эркер нередко служит своеобразным «стержнем», на который «нанизаны» все этажи дома, как на фото этого современного коттеджа с каскадной вальмовой крышей.

Четырехскатные вальмовые крыши

Четырехскатная кровля вальмового типа — традиционный вариант для английских домов в стиле Тюдор. Эту архитектуру отличает гармоничное сочетание кирпичной кладки, фахверка и натуральных кровельных покрытий в виде керамической или сланцевой черепицы.

Помимо вальмовой крыши внушительных размеров, для английской архитектуры времен Тюдоров характерны разноуровневые треугольные фронтоны с большими арочными окнами.

Фронтоны располагаются как по оси здания, так и асимметрично, они играют роль броского элемента на фасаде здания.

Самое сложное в обустройстве вальмовой крыши — это сочленение кровельных конструкций, покрывающих несколько жилых объемов в случае сложной планировки дома.

Крыша беседки на фото — классический вариант четырехскатной вальмовой конструкции с двумя скатами-трапециями и двумя скатами-треугольниками. Такая крыша оптимальна для различных хозяйственных построек: павильонов, гаражей, летних кухонь.

Двухскатные полувальмовые кровли

Двускатная кровля полувальмовой конфигурации стала удачным архитектурным решением для дизайна колоритного дома с арочными окнами и полукруглой террасой на мансардном этаже.

Мягкая рулонная кровля под черепицу — бюджетное решение для монтажа двухскатной крыши.

Полувальмовые кровли смотрятся по-европейски благородно и стильно, особенно в сочетании с вертикальным озеленением фасадов.

На фото — двухскатная крыша с полувальмами и слуховыми окнами в датском стиле.

Ломаная вальмовая крыша

За счет дополнительных граней и плоскостей ломаные кровли вальмового типа не только придают частному коттеджу оригинальный вид, но и улучшают сопротивляемость крыши негативным климатическим воздействиям.

Мягкая рулонная черепица — современный кровельный материал, оптимальный для монтажа крыши ломаной конфигурации за счет удобства укладки на перегибы скатов.

На каскадных крышах отлично смотрится металлочерепица, подчеркивающая нетривиальность кровельных форм.

Небольшие изгибы вальмовой кровли по краю скатов — практичное решение для регионов с обильными снегопадами. Такая крыша надежно защищает мансардный этаж от осадков и способствует постепенному сходу снега.

Вальмовые крыши из кровли Ондувиллы

Колоритная Ондувилла под коричневую черепицу эффектно завершает образ дома в классическом стиле.

Красная вальмовая крыша из Ондувиллы под натуральную черепицу удачно гармонирует с фасадами нежно-персикового оттенка.

В проекте дома, построенного в Бурунди, предусмотрены вальмовые крыши из Ондувиллы над основным зданием и крыльцом.

Крыша из Ондулиновой кровли

Вальмовая кровля из красного Ондулина стала интересным акцентом в архитектуре частного коттеджа в стиле кантри, построенного в Турции.

Волнистый Ондулин прекрасно смотрится на вальмовых крышах — двухэтажный дом на Филиппинах со светлыми фасадами и коричневой кровлей — яркий тому пример.

Кровли из металлочерепицы

Вальмовая крыша очень красиво смотрится в случае прямоугольной планировки дома с четкой осевой симметрией, подчеркнутой парой эркеров по фронту.

Обязательный элемент при обустройстве кровли из металлочерепицы — это снегозадержатели, препятствующие лавинному сходу снежного покрова с крыши.

Усадьбы викторианского стиля с четырехскатной кровлей — традиционный вариант английской архитектуры. Причем вальмовой крышей покрывают не только сам дом, но и пристройки: крыльцо, веранду или гараж.

Кирпичный коттедж на две семьи привлекает взгляд своей самобытностью: терракотово-красными фасадами, вальмовой крышей из металлочерепицы черного тона и белым архитектурным декором.

Вальмовая крыша этого кирпичного коттеджа эффектно скомбинирована с шатровой кровлей над гаражом и конусной — над эркером.