Шатровая крыша вальмовая – Шатровая крыша стропильная система. Упрощенный расчет стропильной системы шатровой крыши и выбор типа ее конструкции. Достоинства и недостатки шатровой кровли

Содержание

Четырёхскатная вальмовая крыша: отличия и важные нюансы

Вальмовые крыши все видели не раз, только именовать их могли четырёхскатными. В отличие от шатровых крыш, вальмовые имеют два ската трапецеидальных и два – торцевых, треугольных. Последние получили название «вальмы», поэтому и крыша называется вальмовой.

Устройство крыши

Каждая крыша имеет:

— наружное покрытие, иначе говоря – кровлю;
— основание – каркас.

Кровля выполняется из металлочерепицы, черепицы керамической, битумной черепицы, кровельного железа (фальцевая крыша), волнистого шифера и т.д.

Каркас называют стропильной системой, а иногда и обрешёткой. На самом деле – это составные части каркаса, который, в свою очередь, можно подразделить на стропильные фермы и обрешётку. Выполняется также в конструкциях некоторых крыш контр-обрешётка, которая набивается параллельно стропильным ногам и перпендикулярно обрешётке.

Конструктивные части крыши

Скаты – поверхности крыши, находящиеся под углом к горизонту.

Рёбра (наклонные и горизонтальные) – это те места, где соприкасаются плоскости, направленные под разными углами. Частный случай горизонтального ребра – конёк крыши.

Пересечения скатов – в отличие от выпуклых углов, называемых рёбрами, пересечениями называют входящие углы. Иные названия – разжелобки и ендовы.

Карнизный или фронтонный свес – часть крыши, выступающая за пределы стен. Если она снизу прямая – это карнизный свес, если наклонная – фронтонный.

Водные скаты – эти элементы не являются несущими и предназначены для отвода воды с крыши. Как правило, это желоба и водосточные трубы.

Слуховые окна – технологические окна под кровлей, предотвращающие повышение давления воздуха в чердачном пространстве при нагреве крыши солнцем. Получили название, по одной из версий, в честь мастера кровельных работ по фамилии Слухов, который работал над зданием Манежа. По другой – название произошло от старинного понятия продушины, синонимом которой было слово «слух».

Проект четырёхскатной вальмы

В отличие от двухскатной проект вальмовой крыши сделать и рассчитать сложнее. Чтобы все углы сошлись, как надо, нужен тщательный предварительный расчёт. Так как проектирование крыши неразрывно связано с выполнение проекта всего дома, то началом его станет осмотр местности, пробы грунта и так далее. Почему надо начинать разрабатывать вальмовую крышу так издалека. Такая конструкция – весьма не лёгкая, и от того, сколько будет весить весь дом, то есть фундамент, стены и крыша, будет зависеть его давление на грунт. Если крыша тяжёлая, то фундамент надо делать прочнее, если грунт слабый, то фундамент уже не будет ленточным, его придётся делать в виде плиты. Если грунт не стабильный, то понадобятся сваи. В зависимости от тяжести дома рассчитывается и свайный фундамент.

Вот сколько тонкостей надо учитывать при проектировании одной только крыши. А если ещё жилец дома захочет, чтобы под вальмовой крышей была мансарда? Тогда надо будет рассчитывать крышу вместе с весом утеплителя и отделочных материалов. Следовательно, нужен и другой фундамент, и стены должны тоже иметь запас прочности, чтобы выдержать и крышу, и комнаты с обстановкой.

Самостоятельно неискушённому в архитектурном и строительном проектировании человеку разобраться во всех нюансах непросто. Поэтому этап проектирования вальмовой крыши стоит поручить специалистам. Ну а уж если сам процесс строительства дома для вас – удовольствие, то выполняйте готовый проект своими руками.

Защитные функции

У крыши есть те защитные функции, которые она должна исполнять:

— противодействие граду, снегу, дождю;
— защита от ветра и вибрационных воздействий, вызываемых колебаниями мачт, ветряков, антенн и кабелей, которые могут быть прикреплены к крыше;
— противодействие давлению снеговой шапки;
— сопротивление температурным расширениям;
— защита от тепловых излучений и ультрафиолета тоже стала возможной с появлением новых кровельных материалов;
— шумоизолирующие свойства;
— защита от поддерживания горения в случае пожара, так как перекрывается свободный доступ воздуха.

Конструкционные особенности

Отличие уже читается в самом названии – это наличие вальм вместо фронтонов. Такую крышу можно мысленно поделить на три зоны. Одна, центральная, будет представлять собой подобие обычной двускатной крыши, только состоящей ни из прямоугольников, а из трапеций. Две других зоны будут закрыты треугольными вальмами. Эти части похожи на скаты шатровой крыши.

Понятно, почему крайние стропила центральной части должны иметь усиленную конструкцию: на них приходится самая большая нагрузка. Нужно хорошо продумывать соотношение между частями вальмовых и скатной частей крыши, так как от этого зависит и внешний вид, и прочность конструкции. Не менее тщательный расчёт должен быть в том случае, когда решено строить полувальмовую крышу. Полувальмовая крыша, в отличие от вальмовой, имеет фронтон. Но он уже не отличается такой парусностью, как его полноразмерный «собрат», используемый в двухскатных крышах.

Встречается и такое название, как датская крыша. Её отличие в том, что стропила вальмовой части стыкуются не к коньковому брусу, а к крайним балкам двускатной части крыши.

Основное достоинство вальмовой крыши в том, что она хорошо противостоит ветровым нагрузкам, так как вальма обтекаема, в отличие от фронтона с его парусностью.

В тех местностях, где часто случаются шквалистые ветры, нужно уделять пристальное внимание аэродинамике кровельных систем.

Вальмовые крыши выглядят красиво, а если на них есть слуховые окна или мансардные, то здание приобретает ещё более интересный архитектурный облик.

Разметка вальмовых крыш

Так как первым делом строится центральная, двухскатная часть крыши, то надо вначале отметить место, где будет возводиться её стропильная система. Также при этом отмечается то расстояние, на котором вальмовые части будут присоединены к коньку. Центральный брус вальмовой части другим концом должен упираться в обвязку, то есть в её верхнюю часть.

Чтобы провести верную разметку вальмовой части, надо найти и отметить середину торца постройки. Потом надо установить на коньковую доску и верхнюю часть обвязки подготовленную заранее заготовку элемента стропила. На коньковой доске надо отметить место для пропила.

Излишек коньковой доски спиливается, и к его торцу крепится наш центральный элемент. Далее остаётся разметить и установить угловые элементы конструкции, у которых прогон значительно превышает тот прогон, который имеют стропила средней части.

Важные положения

У вальмовых кровель есть свои характерные особенности, которые надо знать.

Такие системы, имеющие большую площадь кровли, не были популярны в индивидуальном строительстве ввиду сложности их расчёта. Однако такие крыши надёжны и отлично выглядят.

В вальмовых крышах удобно устраивать мансарды и монтировать слуховые окна. В них хорошо смотрятся современные мансардные окна.

Вальмовые крыши отлично подходят для крупных хозяйственных построек – помещений для домашнего скота и для хранения сена. Сено, например, можно хранить на обширном чердаке коровника.

Так как такая крыша не имеет фронтонов, то можно сэкономить на стеновом строительном материале, который может быть дороже кровли. Например, кирпич или пиломатериалы значительной толщины.

Если крыша с вальмами спроектирована и рассчитана грамотно, то она может оказаться дешевле обычной двухскатной крыши, но при этом в ней будут отлично соблюдены пропорции, архитектурная эстетика и требования к прочности и безопасности.

Но если проект будет грешить неточностями, то такая крыша «не сойдётся» уже на этапе возведения стропильной системы. Если на этом этапе попытаться пересчитать проект, то это всё равно будет дешевле, чем переделывать всю крышу потом.

Ошибки бывают и в технологическом проектировании кровли. Если при этом стропильная система спланирована правильно, то придётся заново проектировать только кровлю.

Чтобы избежать лишних расходов, к проектированию вальмовых крыш надо относиться очень тщательно, и лишний раз лучше собрать вначале макет, понять его конструктив, чем что-то собирать в натуральную величину.

Шатровая вальмовая крыша + фото

Сложно переоценить важность и значение такого конструктивного элемента здания, как крыша. От ее надежности во многом зависит долговечность здания или сооружения, а также комфортность проживания в нем, если речь идет о жилом доме. Одним из наиболее распространенных видов кровли является вальмовая крыша, которая является универсальной конструкцией и может применяться на зданиях и сооружениях практически любого размера и формы.

Наиболее популярные виды скатных кровель

Все используемые конструкции скатных кровель достаточно просто разделить по количеству скатов.

Односкатные крыши

Конструкция, состоящая из одного ската, что очевидно из названия, образует уклон благодаря опиранию либо на стены разной высоты, либо на несимметричную стропильную систему. Простая и удобная конструкция, позволяющая экономить средства на строительстве. Но ее использование на больших зданиях и сооружениях крайне затруднительно.

Двускатные крыши

Самая распространенная разновидность кровли, очень часто применяемая при строительстве частных домов. Будучи более сложной конструктивно, по сравнению с односкатной, она функционально не проигрывает ей, значительно превосходя в разнообразии возможных вариантов и вдобавок имеет гораздо более привлекательный внешний вид.

Вальмовые крыши

Главной особенностью вальмовой крыши является наличие 4-х скатов. Данный вид крыш также имеет несколько разновидностей:

классическая вальмовая крыша. Обладает 4-я скатами, два из которых имеют трапециевидную, а два других – треугольную форму. Именно эти два треугольных ската и называются вальмами, а разновидность кровель получила свое название от них;
полувальмовая крыша. Для нее характерна усеченная форма треугольных скатов. Применяется данная разновидность кровель, как правило, в наиболее ветреных регионах. Полувальмовая крыша обладает прекрасными функциональными характеристиками, но достаточно сложна в изготовлении, кроме того, расход материала для ее устройства выше, чем при других конструкциях;
шатровая крыша. Разновидность вальмовой кровли, при которой все четыре ската имеют треугольную форму и сходятся в верхней точке. Наиболее часто применяется при возведении зданий и сооружений, в том числе частных жилых домов, которые имеют квадратную форму. Также может применяться при количестве скатов, превосходящем четыре, в случае если строящийся дом имеет форму равностороннего многоугольника. Реже используется, когда основной каркас здания выполнен прямоугольно. Вальмовая шатровая крыша является сложным конструктивным элементом, но в случае ее использования, позволяет добиться прекрасных функциональных и эксплуатационных характеристик при привлекательном и оригинальном внешнем виде;
ломаная крыша. Особенностью данной разновидности является то, что кровлю образуют вальмы, различающиеся между собой формой и размером. Ломаная вальмовая кровля наиболее сложна для строительства, но выглядит чрезвычайно дорого и роскошно.

Купольная и сферическая крыша

Применяются гораздо реже, чем вышеперечисленные конструкции. Основная область использования – различные церковные сооружения, стадионы. При возведении купольных и сферических крыш применяется стропильная система в виде изогнутого каркаса, а в качестве покрытия – мягкие рулонные и гибкие, оцинкованная сталь, пластиковая черепица, материалы, способные принять форму купола или сферы.

Вальмовая шатровая крыша – достоинства и недостатки

Вальмовая шатровая крыша имеет крайне привлекательный вид и множество достоинств.

Плюсы использования шатровой вальмовой крыши:

позволяют использовать создаваемое чердачное помещение в качестве дополнительной полезной площади;
не подвержены временным деформациям. Достигается особенностями конструкции, обеспечивающей максимальную надежность и долговечность;
производя утепление кровли, автоматически происходит улучшение теплоизоляции всего здания или сооружения, что позволяет значительно сэкономить на отоплении;
способность противостоять различным погодным явлениям, в том числе значительным ветровым нагрузкам. Данное свойство становится возможным благодаря относительно низким углам наклона конструкции;
наличие больших и далеко располагающихся от стен свесов позволяет качественно и надежно защитить фасад от попадания на него нежелательной влаги. Также уже упомянутым далеким выносом обуславливается и привлекательная форма кровли;
крайнее привлекательный внешний вид, что в сочетании с использованием в качестве покрытия современных материалов придает дому оригинальность и красоту.

Наличие большого количества достоинств вовсе не отменяет того, что некоторые недостатки шатровым вальмовым крышам также присущи:

более сложная конструкция крыши приводит к тому, что затраты на ее устройство (и на материалы, и на заработную плату рабочих) выше, чем при обычной двухскатной кровле. Частично удорожание компенсируется тем, что присутствует экономия на возведении фронтонов, отсутствующих при данной конструкции крыши;
наличие скатов со всех сторон несколько сокращает объем пространства чердака;
наличие мансардных окон, в случае эксплуатируемого чердака, предусматривает их обязательное закрытие во время дождя. При заполнении окнами фронтонов такой потребности не возникает.

Вальмовая шатровая кровля – разновидности и примеры

Несмотря на кажущуюся однообразность шатровых вальмовых кровель, на самом деле это очень универсальная и многогранная конструкция. Ее можно с успехом применять на самых различных по функциональным и конструктивным особенностям зданиях и сооружениях.

Некоторые основополагающие примеры подобных крыш рассмотрены ниже.

Самый простой и незатейливый вариант показан на следующем фото.

Обычный небольшой жилой дом. Малый угол наклона примененной здесь крыши делает его очертания еще более приземистыми. Это хорошо показывает одно из свойств подобной разновидности шатровой вальмовой крыши – она делает здание визуально более низким, чем на самом деле. Этим качеством частенько пользуются строители мансард, когда требуется сделать так, чтобы дом после возведения мансарды не казался сильно выше соседних.

Но малые углы наклона – не единственный вариант шатровой вальмовой кровли. Пример противоположного свойства – на следующем фото.

Такая конструкция придает зданию прямо противоположные свойства – оно кажется гораздо выше, чем является в действительности. Подобные задачи также зачастую приходится решать строителям и проектировщикам. Очевидно, что и значительной части потенциальных потребителей данное решение также может понравиться.

Достаточно органично вписываются в шатровую вальмовую крышу и различные архитектурные элементы – эркеры, окна различной формы, вентиляционные и печные трубы и многое другое. Часть элементов была на фото выше, следующее фото демонстрирует еще один вариант их сочетания:

Благодаря грамотно вписанному в профиль кровли эркеру, дом моментально приобретает оригинальный внешний вид, значительно выделяясь из числа себе подобных. Современные технологии и материалы, используемые при производстве кровельных систем, с легкостью позволят выполнить любые, гораздо более сложные, чем на данном фото, примыкания различных конструктивных элементов.

Помимо приведенных выше вариантов, особое внимание следует обратить и на то, как органично и внешне красиво может сочетаться вальмовая крыша в форме шатра с кровельными элементами, находящимися на другом уровне по вертикали. Конструктивно и с точки зрения технологии, выполнение таких сопряжений и примыканий также не представляет особых трудностей, достаточно тщательно соблюдать все необходимые технологические процессы. А полученный результат вполне окупит незначительное увеличение затрат на выполнение этих работ. Следующее фото красноречивее любых слов.

Форма шатровой вальмовой крыши может быть использована и на самых простых из всех возможных сооружениях. Пример навеса над автостоянкой приведен на фото.

Данный пример еще раз доказывает, что не бывает слишком сложных или, напротив, слишком простых типов конструкций, бывает лишь правильное и неправильное их применение и использование на практике.

Особенности устройства шатровой вальмовой крыши

При возведении шатровой вальмовой крыши существуют свои особенности и правила, которые должны быть обязательно выполнены для получения надежной и долговечной конструкции:

использование одной породы дерева для всех элементов стропильной и особенно коньковой системы;
из-за того, что крыша имеет более крутой, по сравнению с большинством других конструкций угол наклона, размер промежуточных досок принимается 50*150 мм и более;
короткие элементы, придающие системе большую прочность и надежность, крепятся к угловым элементам стропил, а не к коньку;
стропильная система должна в обязательном порядке предусмотреть наличие промежуточных (центральных) стропил, крепящихся непосредственно к коньковому узлу. Также должно быть обеспечено их упирание в верхнюю часть обвязки и в коньковый узел.

Очевидно, что конструкция шатровой вальмовой кровли достаточно сложна. Ее самостоятельное выполнение вполне допускается и возможна, но при любом раскладе обязательна разработка проекта или привязка существующей проектной документации к условиям конкретного здания. В противном случае сложно гарантировать надежную и долговечную работу кровли.

Заключение

Вальмовая шатровая крыша – сложный конструктивный элемент здания. Но ее грамотное возведение позволит помимо высочайших функциональных характеристик получить и крайне привлекательный и оригинальный внешний вид зданию или любому жилому дому. Можно с уверенностью утверждать, что все ресурсы, и финансовые, и человеческие, вложенные в возведение шатровой кровли с лихвой окупятся долгим сроком ее службы и удовольствием от проживания в красивом доме.