Виды, особенности конструкций и монтажа крыши в виде конверта

Крыша является основным из элементов любого строения.
При проектировании домов особое внимание уделяется ее форме, так как это не только дизайнерский прием, отвечающий за эстетику дома, но и надежная конструкция, защищающая от любых неблагоприятных погодных условий.

В частном домостроении используются как классические варианты крыш, так и более нестандартные решения.

Устройство

Одним из наиболее популярных среди вариантов классических крыш, используемых в малоэтажном строении, является крыша конверт. Свое название она получила за визуальную схожесть рабочей схемы с обычным почтовым конвертом при виде сверху. Несмотря на такое несерьезное название, она является одним из самых удачных и надежным решений при возведении кровли.

Крыша-конверт – это сложный каркас стропильной системы. У нее полностью или частично отсутствуют фронтоны, которые заменяются четырьмя скатами. Эта особенность отличает каркас кровли крыши-конверта от двускатной.

Расчет крыш конвертом

На самом деле расчет и схема крыш конвертом являются более сложными, чем одно- или двускатных конструкций. И даже это не становится причиной того, чтобы отказаться от воплощения в жизнь проектов этих крыш. Тем более есть так называемые стандартные кровельные конструкции, которые уже рассчитаны до мелочей с полным указанием длин элементов и их сечения. И это самый простой способ, с чего можно начать возведение кровельной конструкции конвертного типа.

Схема стандартной типовой вальмовой кровельной конструкции Источник elka-palka.ru

Разновидности

Такие кровли бывают двух основных видов:

• Вальма. Кровельные скаты представлены двумя равнобедренными треугольниками и двумя равнобокими трапециями. Угол наклона ската зависит от размера строения и предпочтений заказчика. Конек значительно короче, чем у обычных двускатных крыш.
  Стропильная система отличается сложностью конструкции каркаса: в двускатных крышах все стропила одинаковой длины, а у вальмовой различаются по длине и примыканию. Опора монтируется в месте примыкания конька и вальмы. Вальмовые стропила образуют прямой угол на ребре.

  

• Шатер. Конструкция шатровой кровли представлена четырьмя одинаковыми треугольниками. В шатре нет конька, а стропильная система соединяется в центре конструкции. Все четыре стропильные ноги имеют одинаковый размер. Этот вид конструкции одинаково противостоит ветровым нагрузкам с любой стороны. Шатер, в отличие от вальмы, очень сложно сконструировать и монтировать.
  Монтаж шатровой крыши лучше всего заказывать у строительной фирмы, которая специализируется на конструировании и монтаже кровли.

  

В зависимости поставленных задач могут быть другие варианты:

• Полувальма или вальма с фронтоном. В конструкции каркаса такой крыши находятся два маленьких равнобедренных треугольника на фронтонах и две трапеции. Особенностью монтажа этого вида крыши является то, что сначала строят фронтоны, а затем под них подгоняют каркас кровли.
• Конверт с эркером.
• Вальма с ломаным склоном.

Где используется?

Крыша конверт применяется в строительстве частных домов: одноэтажных, мансардных и двухэтажных. При устройстве мансардного этажа в вальмовых и шатровых кровлях устанавливают мансардные окна.

При строительстве зданий вытянутой формы чаще всего используют вальмовую кровлю, а при постройке квадратных домов – шатровую. Полувальмовая кровля распространена в строительных проектах на Западе.

Обратите внимание! Главным условием монтажа крыши конверт является правильный расчет стропильной системы.

Угол наклона типа

Угол наклона скатов высчитывается на этапе архитектурного проектирования:

• Углы ската до 30°— пологие.
• От 30 до 45° — средний уклон.
• От 45 до 60° — крутые.

Определяющую роль при выборе угла наклона играют заданные параметры:

• 
  Кровельный материал. Для каждого вида кровельного материала производителем рассчитывается рекомендованный угол ската.
  При несоблюдении технологии монтажа ската возникает риск не герметичности кровельных материалов.

• Уровень ветровых нагрузок. Чем выше крыша, тем больше уровень парусности. На открытых пространствах, где преобладают сильные ветра, возводят строения с уголом наклона ската 15-20°.
• Уровень снеговых нагрузок. Для борьбы с обильными снежными покровами выбирают крышу с большим уклоном скатов 25-40°.
• Особенности конструкции каркаса. Если подкровельное пространство будет использоваться, как жилое помещение, то необходимо выбирать такой угол ската, который позволил бы передвигаться в этом пространстве беспрепятственно. В таких случаях иногда используют ломаную полувальмовую крышу. Самым оптимальным углом наклона является угол 20-45°.

Совет. Чтобы конструкция крыши конверта была более устойчива к экстремальным ветровым нагрузкам, нужно уменьшить наклон ската кровли. А чтобы снизить риски повреждения кровли снегом, необходимо увеличить наклон ската.

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:

Преимущества

У каждого вида кровли есть как достоинства, так и недостатки. Перед установкой кровли необходимо узнать обо всех плюсах и минусах этой конструкции.

Крыша конверт обладает рядом преимуществ перед классической двускатной. Она отличается:

• Оригинальным видом.
• Прочностью и надежностью.
• Усилением несущей способности. Это достигается благодаря равномерным скатам, заменяющим фронтоны. А это, в свою очередь, способствует равномерному распределению нагрузки на стены от веса кровли и атмосферных осадков.
• Возможностью возведения мансардного этажа. Угол наклона скатов образует под собой достаточно большое пространство, удобное для проживания. Больше о том, как построить четырехскатную крышу с мансардой, читайте тут.
• Хорошей ветроустойчивостью.
• Малым количеством узлов. Как известно, любые углы примыкания – это места, больше всего подверженные воздействию неблагоприятной среды.
• Устойчивостью к осадкам. Такой вид кровли не боится даже значительных снегопадов, оттепелей и дождей. Снег и вода не будут долго задерживаться на ней.
• Сохранностью стен и наружной отделки от воздействия осадков. Конструкция каркаса устроена таким образом, что максимально защищает стены от негативных воздействий окружающей среды.
• Равномерным прогреванием мансардного помещения. Это достигается за счет отсутствия фронтонов и одинакового материала покрытия со всех сторон.
• Равномерностью схода снега.

Итак, главными преимуществами являются: устойчивость к атмосферным осадкам и ветрам, а также усиленная несущая способность.

Советы и рекомендации

Чтобы дом с крышей конверт прослужил долго, нужно соблюдать некоторые дополнительные правила:

• дерево для каркаса нужно выбирать хвойных пород, благодаря высокой смолистости такая древесина более устойчива к гнили и действию влаги, кроме того, сосна, ель или лиственница не боятся насекомых;
• при установке каждого элемента тщательно проверяют вертикальность и горизонтальность;
• чтобы дерево не гнило, все опорные элементы укладывают на гидроизоляцию;
• важно правильно рассчитать предполагаемую нагрузку и, учитывая ее, определить частоту расположения стропил и количество дополнительных подпорных элементов, в противном случае система быстро потеряет устойчивость;
• чертеж крыши конверта можно рассчитать самостоятельно, а можно воспользоваться готовым проектом, если он имеет подходящие размеры;
• обязательно учитывают вес кровли, если каркас сооружения уже сделан, то заменить материал можно только более легким;
• гидроизоляция системы является обязательным условием долгой службы;
• если выполняется утепление, то эти работы производят изнутри чердака и только после полного окончания всех влажных работ.

Крыша конвертом – неплохой вариант практически для любой климатической области. Но чем холоднее регион, тем дороже будет сооружение: утепление и хорошая гидроизоляция обходятся недешево.

Недостатки

Как у любого вида крыши, у крыши в виде конверта тоже есть свои недостатки:

• 
  Из-за сложности монтажа при неточном расчете ветровых нагрузок и веса кровельного материала, при неправильном монтаже такая крыша несет в себе потенциальную опасность обрушения.
  Соответственно, самостоятельно спланировать и смонтировать такой вид крыши практически невозможно, необходимо обращаться к профессиональным кровельщикам.

• Все четыре ската являются несущими конструкциями. Длинномерные брусы, уголки крепежа, доски – все это дорогостоящие материалы.
• Увеличение веса крыши предполагает установку более мощного фундамента, что удорожает проект.
• Увеличивается площадь дорогостоящего кровельного покрытия.
• Наличие мансардных окон увеличивает затраты на строительство.
• Теплоизоляция мансардного этажа требует значительных затрат.

На заметку. Таким образом, главными недостатками данного вида кровли являются: сложность монтажа и удорожание строительных работ и материалов.

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!

Особенности монтажа своими руками

Каркас кровли состоит:

• из центральной коньковой балки, на которую опираются все четыре плоскости;
• из диагональных стропил (идут по диагоналям по направлению от центра к средним линиям);
• из рядовых стропил (такие же, как в обычной стропильной системе);
• из нарожников (имеют определенные размеры и служат для зашивки боковых плоскостей).

Основными этапами монтажа являются:

• Подготовительные работы.
  Установка мауэрлата. В связи с большой нагрузкой на стены стропильная система крыши-конверта укладывается не на стены, а не подкладочный брус мауэрлата.
• Установка балок перекрытия потолка.
• Обшивка балок перекрытия лобовой доской.
• Установка угловых раскосов.

• 
  Изготовление стропильной системы.

  1. Укладка досок на перекрытие потолка.

  Изготовление и установка коньковой балки.

• Изготовление и установка коньковой рамы. Для того чтобы рама была устойчивой, предварительно укладывают несколько центральных стропил.

Для усиления конструкции все элементы кровли укладывают попарно, а места соединений скрепляются уголками и пластинами.

• Установка каркаса.
  Монтаж и фиксация коротких диагональных стропил (попарно). Это наиболее сложный этап монтажа кровли.
• Изготовление главных каркасных скатов.
• Изготовление боковых каркасных скатов.
• Установка нарожников. Каждый нарожник измеряется отдельно и подгоняется на каркасе кровли.
• Косое запиливание и укладка концов стропил.
• Усиление каркаса при помощи металлических уголков и накладок.
• Завершительный этап.
  Установка обрешетки.
• Установка контробреншетки.
• Укладка пароизоляции.
• Утепление (если требуется) и другие элементы кровельного пирога.

Важно! Длинные стропильные балки для больших домов удобно запиливать и фиксировать на земле. Готовые конструкции поднимаются и устанавливаются на балки.

Цена

Кровля такого типа в сравнении с двускатной стоит гораздо дороже и зависит:

• от выбранных параметров будущей крыши;
• от наличия и количества вентканалов;
• от конфигурации крыши (кровли с эркерами, со слуховыми окнами, с элементами купола, с элементами сферы значительно дороже);
• от способа монтажа (самостоятельно или с помощью профессиональных мастеров).

В стоимость входит:

• дорогостоящие строительные материалы (длинные стропила, крепежи);
• кровельные материалы (для стыков, примыканий, узлов);
• монтаж стропильной системы (монтаж профессиональными монтажниками);
• дальнейшая эксплуатация (в связи со значительными теплопотерями).

Цены в прайсах строительных фирм на возведение крыши-конверта под ключ стартуют от 6000 руб. за квадратный метр.