При строительстве частных домов хозяева все чаще отдают предпочтение вальмовым крышам с мансардой.

Вальмовая крыша — это крыша, имеющая более двух скатов. Скаты из торца выполняются в виде геометрической фигуры — треугольник. Торцевые скаты (треугольники) размещаются от карниза до конька. Два других фасадных ската выполнены в форме трапеции. Торцевые треугольные скаты называются «вальмы», отсюда и название крыши. Если же торцевые скаты идут не до карниза, то крыша получит другое название, а именно «полувальмовая». Вальмовые крыши делают на прямоугольных зданиях.

Особенности строения вальмовой крыши

Рассмотрим конструкцию четырехскатной вальмовой крыши, имеющей центральную опору.

Для установки вальмовой крыши желательно сделать разметку по низу, т.е. по межэтажному перекрытию или же по будущим полам мансарды. Находим центр на торцевой стене, где будет проходить коньковый брус. Далее отмеряем расстояние от центра торцевой стены до внутренней стены. Определяемся со свесом стены. Обычно это 30-50 см , если хотим с одной стороны навес, значит, свес будет больше.

Весьма интересная вальмовая крыша

Отмеряем 4 равных квадрата по перекрытию от каждой торцевой стены (два с одной стороны, два с другой). Это даст возможность определиться с местом установки стоек. Стойку ставим в общую вершину каждой пары квадратов под коньком на перекрытии. Между стойками будет проходить коньковый брус. При таком конструировании вспомогательные стропила и центральные стропила должны быть одинаковыми по длине. В итоге 6 стропил ставим одинаковой длины (по 3 с каждой стороны).

Стропила трапециевидных скатов располагаются на полную длину как в двускатной крыше.

Отличие в размещении имеют стропила вальм. Они не могут быть стянуты затяжками как в двускатной крыше. Основная нагрузка возлагается на балку в зоне конька, он служит опорой для диагональных и рядовых стропильных ног.

Для поддержки опорной балки конька используют стойки. Так как на них идет основная нагрузка, рекомендуется, чтобы под ними была несущая стена в доме. В случае отсутствия несущей стены , альтернативой могут служить очень прочные балки, используемые для перекрытия. Эти балки должны быть рассчитаны на вес, сосредоточенный в центральной части крыши дома.

Стропильная система вальмовой крыши

Чаще всего в качестве перекрытия применяют плиты из железобетона и этого достаточно для опор стоек, под них подкладывают деревянный брус. Можно разместить несколько стоек, не обязательно в коньковой зоне. Вариантов много, выбор за строителем. Если строение небольших размеров, то вальмовую крышу можно сделать без стоек. Но для подстраховки, все же, на пересечениях конька с накосами нужно разместить по стойке и затяжке.

Расчет длины стропила

Длину любого стропила вычисляем из теоремы Пифагора, учитывая, что катет a — это длина стойки от конька до перекрытия, а катет b — это сторона полученного квадрата на перекрытии (расстояние от основания стойки до внутренней балки обвязочного бруса). Тогда длина c вычисляется по формуле c = корень квадратный из a в степени 2 + b в степени 2.

Монтаж вальмовой крыши идет полным ходом

В итоге все 6 стропил (центральные и вспомогательные) получаются одинакового размера. Можно длину рассчитать другим способом, применяя коэффициентную таблицу.

В таблице коэффициентов даны три величины: стандартный уклон ската крыши , коэффициент для расчета длины промежуточного стропила и коэффициент для расчета длины углового стропила.

Например, отношение уклона ската крыши 3:12 показывает отношение катетов прямоугольного треугольника, рассмотренного выше. В зависимости от полученного отношения выбираем нужные коэффициенты. Теперь, для определения длины стропила, полученное расстояние b умножаем на полученный коэффициент. Незабываем за длину свеса. Он считается отдельно. Учитываем, что вычисляем длину балки до места врезки на обвязочный брус.

Вальмовая крыша и ее преимущества

Данная крыша имеет несколько преимуществ перед двускатной крышей. Во-первых, у вальмовой крыши нет фронтонов и щипцов, значит сопротивление ветряным потокам намного ниже, чем в двускатной крыше. Поэтому при урагане или сильном ветре вальмовая крыша более устойчива. Во-вторых, такой вид крыш менее подвержен деформации из-за специфики конструкции.

Треугольники – жесткие фигуры, обладают свойством не изменяться. За счет того, что геометрическая форма вальм – треугольники, вальмовая крыша жестко сконструирована. В-третьих, свесы вальмовой крыши со всех четырех сторон могут иметь различные размеры. Делая большой свес, вы тем самым защищаете стены дома.

Свесы можно использовать как навес для бытовых целей. В-четвертых, внешний вид дома с вальмовой крышей кажется ниже этого же дома с двускатной крышей. Поэтому дома с вальмовой крышей удобно вписываются в уже готовые конструкции в качестве пристроек. Они не портят вид и дизайн имеющихся сооружений . В-пятых, дома с вальмовой крышей радуют глаз, есть украшением загородного пейзажа.

Недостатки вальмовой крыши

Во-первых, это цена. По конструкции вальмовая крыша сложнее двускатной, поэтому конечная цена такого строения должна быть дороже. Но если учесть, что при строительстве двускатной крыши нужно еще заделать фронтоны или щипцы, то разница в конечной сумме будет не очень большой.

Во-вторых, при оборудовании мансарды нужно учесть, что вальмы убирают часть свободного чердачного пространства. Но и здесь можно найти выход: оборудовать под вальмой красивое спальное пространство или рабочий кабинет. Красиво, неповторимо и оригинально.

В-третьих, при сооружении мансарды окна со всех четырех сторон сооружаются на скатах или вальмах, а значит под определенным углом наклона. Это вносит неудобства при выпадении осадков , окна приходится закрывать. Понятно, что в двускатной крыше, при расположении окон на фронтонах этого делать не надо, так как они находятся в горизонтальном положении.

Но и здесь есть выход. На вальмовых крышах можно спроектировать окна в горизонтальном положении. Это придаст вашей крыше необычный вид, внесет неординарность в окружающий пейзаж. Дом с такими окнами будет сказочно выглядеть. Понятно, что для этого потребуется дополнительный расход, но «красота требует жертв».

Редкий дом обходится без мансардного этажа. И немудрено. Ведь, использование дополнительной площади крыши, позволяет увеличить жилое пространство и создать на втором этаже полноценную комнату для отдыха, работы или приема гостей. К тому же, крыша мансардного типа своими руками – задача вполне подвластная каждому мужчине, умеющему держать в руках инструмент.

Тип мансардного этажа

Напрямую он зависит от проекта дома и немного от вашей собственной фантазии. В целом, типы мансардных крыш классифицируются следующим образом:

• Одноуровневые. Такие крыши – это самый простой вариант исполнения, поскольку не требует сложного исполнения и расчетов.

• Двухуровневые. Такие типы мансардных крыш подразумевает обустройство на втором этаже сразу двух комнат на разных уровнях. Нередко такой тип мансардной крыши является самостоятельным и полноценным проектом. Двухуровневая мансардная крыша со смешанным типом опирания считается составной частью конструкции всего дома.

Одноуровневая мансардная крыша может быть трех типов:

• Одноуровневая мансарда при двускатной крыше. Мансардная двухскатная крыша не только проста в исполнении, но и очень практична. Дело в том, что в конструкции такой крыши отсутствуют какие-либо препятствия для схода атмосферных осадков.

• Одноуровневая мансарда при ломанной крыше. Вариант посложнее, когда на крыше образуются не две плоскости, как в двускатном варианте, а – четыре. По исполнению такая крыша сложнее, однако, благодаря такой конструкции, второй этаж дома приобретает вполне полноценный вид комнаты, с вертикальными ровными стенами и потолком.

• Одноуровневый тип мансарды с выносными консолями. Самый сложный тип одноуровневой мансарды. Когда реализуются такие проекты домов с мансардной крышей, получается просторная комната на втором этаже, полноценные вертикальные окна с одной стороны и большой навес за счет большей скатной плоскости с другой стороны. За счет смещения крыши, многие оборудуют под навесом гараж, либо террасу.

Типы стропил мансардных крыш

Для того чтобы самостоятельно возвести мансардную крышу вам нужно помнить, что существует два типа стропильных ферм: наклонные и висячие. Выбор зависит от способа крепления к стенам дома.

Самая простая конструкция висячих стропил используются для установки на однопролетных домах без средней несущей стены. В этом случае, стропила будут опираться только на стены дома и не иметь промежуточных опор. Между собой стропила соединяются гвоздями или шурупами с помощью угловых накладок. Ширина однопролетного дома, на котором устанавливается такой вид стропил, не должна быть больше шести метров. В случае, если размеры дома больше, тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. Стропила с бабкой и подкосами применяют в тех случаях, когда ширина пролета превышает 9 м.

Наслонные стропила применяются при строительстве двухпролетных домов, имеющих среднюю несущую стену. Такие фермы имеют три точки опоры – две на наружных стенах дома и одну на внутренней. Количество опор варьируется в зависимости от ширины постройки. Если здание не более 10 метров, тогда достаточно всего одной опоры, при ширине дома порядка 15 м – необходимо уже две опоры. При помощи угловых накладок, верхние концы стропил соединяются между собой внахлест. Нижние концы крепятся к опорным брускам, выполненным из цельных бревен. В центре стропильных ферм всегда устанавливается средняя стойка.

Какие материалы для стропил существуют

Для изготовления стропил применяется три вида материала: дерево, железобетон и метал. Из вариант имеет ряд преимуществ и недостатков. Создавая проект мансардной крыши частного дома необходимо знать все тонкости. И так.

Деревянные стропила – это прежде всего, натуральный и экологически чистый материал для строительства. К тому же, дерево не трескается во время обработки и подгона под нужный размер. Однако, каждый строитель знает, что дерево очень неустойчиво к негативному воздействию окружающей среды. Поэтому, прежде чем использовать деревянные материалы, необходимо пропитать дерево и обработать его антисептическими и антипиреновыми средствами.

А вот металлические и железобетонные стропила совсем некапризны, им нестрашны капризы погоды и действие грибков. Такие стропила более прочные и устойчивые.

Такие безупречные, казалось бы, материалы имеют ряд недостатков.

Во-первых, их невозможно подогнать по размеру. Малейшая ошибка может привести к тому, что мансардная двухскатная крыша получится кривой и перекошенной. Поэтому прежде чем заказывать стропила из металла или железобетона, необходимо произвести ряд точных расчетов и измерений.

Второй недостаток – это сложности, возникающие при монтаже. Такие стропильные системы имеют большой вес. Поэтому чаще всего, при установке стропил практически нельзя обойтись без специальной строительной техники.

Таким образом, такие стропила чаще применяются в промышленном производстве и устанавливаются в больших технических постройках. Для дачных и жилых домов чаще всего используются деревянные стропила.

Возможные трудности при обустройстве мансарды

Теперь, когда рассмотрены основные вариант стропил и типов мансарды, можно приступать к строительству. Однако прежде чем разрабатывать проект мансардной крыши частного дома, необходимо узнать о ряде трудностей, с которыми придется столкнуться в процессе монтажа. Первое, это обеспечение надежного крепления мауэрлата. Специалисты рекомендуют сажать его на анкерные болты. Ведь, на него приходится практически вся нагрузка, которая передается от крыши стенам.

Чтобы крепежная система была надежной, необходимо болты нужно длины вмуровать в самый верхний ярус кладки при помощи цементного раствора. После этого подводится сверху брус и на нем делаются отметки под отверстия и в результате - сами отверстия. Однако, не стоит сразу затягивать болты наглухо. Эту процедуру стоит отложить до полного сбора мауэрлатного пояса.

Вторая проблема, с которой сталкиваются все строители, когда воплощают проекты домов с мансардной крышей, – это тепло- и гидроизоляция. Причем, теплоизоляция имеется в виду ни в ее привычном значении. Если речь идет о мансарде на дачном домике, то вряд ли здесь стоит заморачиваться о том, как сделать комнату теплой для зимы. А вот о защите от летнего зноя стоит позаботиться.

Мансардная кровля никогда не делается с помощью металлических листов и рубероида.

Металл очень сильно нагревается на солнце и никакая прослойка не спасет от жары и духоты на втором этаже. Рубероид помимо этого, нагреваясь, выделяет специфические неприятные запахи. Лучшим кровельным материалом для мансарды будет металлочерепица или обычный шифер. Однако, стоит помнить, что даже использование этих материалов не избавит хозяев дачного домика от жары. Поэтому, при проектировании и строительстве мансарды, необходимо позаботиться о принудительной или естественной вентиляции. Например, можно использовать оконные проемы на фронтонах.

В качестве теплоизолятора, чаще всего используется минеральная вата. Стоит помнить, что на слой ваты нужно положить еще пароизоляционную пленку, которая защитит помещение от лишней влаги. Ведь, во время летнего зноя, будут образовываться водяные пары, которые быстро поднимаются к стенам и оседают на потолке, вызывая развития грибковых и плесневых очагов.

Чаще всего, устройство мансардной кровли– многоэтапный процесс, который включает в себя следующие шаги:

1. Первым слоем обычно настилается гипсокартон, фанера или другой листовой строительный материал.
2. Второй слой пленка, о которой мы говорили выше.
3. Третий слой – любой утеплитель, например, минеральная вата.
4. Четвертый слой повторяет второй. Только в этом случае, пленка настилается таким образом, чтобы скопившийся пар мог беспрепятственно выходить наружу
5. Завершающий слой – мансардная кровля конструкция может быть любой, а материал - черепица, шифер, либо другой вариант, на ваш выбор.

Избегайте плотной укладки. Кровля мансардной крыши и утеплитель должны иметь прослойку воздуха порядка 5 см. Толщина варьируется в зависимости от используемых материалов.

Мансардная крыша с карнизными свесами

Желательно, чтобы край крыши хотя бы немного выступал за плоскость стены. Двускатная мансардная крыша по СНИП – это 55 см свеса для деревянных зданий и еще меньше для кирпичных и панельных домов. Такой небольшой выступ эффективно защищает мансардный этаж от сырости.

К тому же, наличие карнизного свеса позволяет избежать монтажа стропильной системы с использованием мауэрлата, достаточно лишь установить деревянные балки. Подкосы закрепленные в деревянные балки обязательно устанавливаются под нижние скосы. Причем врезку нужно делать не больше, чем на одну третью часть от толщины балки.

Мансардная крыша из наслонных стропил

Такие стропила устанавливают в зданиях, которые имеют в своей конструкции среднюю несущую стену, либо столбчатые промежуточные опоры. Тогда концы стропил опираются на три точки - две наружные и одну внутреннюю стену. Получается таким образом, что элементы работают как балки.

В этом случае, несущая функция будет возложена на каркас мансарды, а стропила будут лишь вторыми. Таким образом, вначале делается каркас жилого помещения и только после этого, сверху прибиваются прогоны.

Мансарда, для строительства которой используются наслонные стропила, получается более легкой.

Мансардная крыша в маленьком доме

Для небольшого дачного домика порядок сбора стропильной фермы следующий:

1. В балки врезаются стойки
2. Для получения нижних скатов, устанавливаются стропильные ноги
3. Для потолка веранды устанавливается балка
4. В верхнее перекрытие врезается конек
5. На верхний скат устанавливаются стропильные фермы
6. Закрепление всех конструкций и мест соединения балок.

Такая конструкция требует меньшего использования пиломатериалов и соответственно снижает денежные издержки. Если установка ведется сразу над несколькими пролетами одной кровли, можно чередовать висячие и наслонные стропила. Например, там, где отсутствуют промежуточные опоры, монтируются висячие стропила, там, где есть – наоборот. Стоит отметить, что мансардная кровля может быть построена только из наслонных стропильных ферм.

В целом, монтаж стропильной системы и крыша мансардного типа своими руками не должны вызвать никаких проблем и сложностей. Особенно, если за дело возьмется человек, который отлично владеет инструментом. А, вот составление правильного проекта и грамотных расчетов, с учетом всех нагрузок и правил СНИП – это задача посильная лишь профессионалу и опытному конструктору. Поэтому этап работ по проектированию стоит поручить экспертам, а монтажом и обустройством вполне можно заниматься самостоятельно.