Стропильная система полувальмовой крыши: особенности конструкции и монтажа

Пошаговое строительство крыши по датской технологии

Датская крыша имеет вальму треугольной формы, а примыкающий к ней фронтон выполнен в форме трапеции. На первый взгляд схема крыши имеет сходство с вальмовой конструкцией, но укороченная вальма меньшего размера, а ее углы не имеют совпадений с углами крыши.

Чтобы не совершить ошибок во время строительства полувальмовой крыши своими руками, важно правильно составить проект крыши и рассчитать элементы стропильной системы. При этом не нужно вычислять размер каждого элемента, можно определить параметры самой большой детали

Для остальных деталей допускает применять такие же мерки или немного меньше.

Существующие виды систем стропил полувальмовых крыш

Схема полувальмовой крыши изображена на рис. 1. Данное изделие имеет непростое устройство. Трапеции в данном случае будут заменены многоугольниками.

По виду вальм крыши можно разделить на:

1. Голландские. В нижней части вальма обрезается, а к карнизному свесу идет фронтон в форме трапеции.
2. Датские. Выполняются в обратном порядке. Вальма в форме трапеции идет от карнизного свеса, а над ней устанавливаются небольшие фронтоны треугольной формы.

Конструкция голландской крыши

Под потолком мансарды располагается чердак, в котором проветривание будет обеспечиваться окнами. Данные элементы нужно монтировать во фронтоны.

Чтобы соорудить данную крышу, понадобится подготовить много материалов. В процессе возведения полувальмовой четырехскатной крыши будут использоваться различные элементы, основными из которых являются следующие: стропильные ноги различных видов, упоры, подкосы и шпренгели.

Монтаж производить непросто, поэтому первым делом следует составить проект крыши и выполнить расчеты. Стропильная система полувальмовой крыши должна возводиться следующим образом:

Рисунок 1. Схема полувальмовой крыши.

1. Перед тем как укладывать мауэрлат, понадобится по периметру частного дома сделать армированный пояс из бетона с установкой крепежных элементов под брусок. В качестве крепежа можно использовать шпильки, которые размещаются с шагом 10-12 см. Чтобы упростить монтаж, рекомендуется вставлять шпильки в местах, которые не совпадают с фиксацией стропильных ног к бруску.
2. Далее понадобится уложить слой утеплительного материала и смонтировать мауэрлат. Это брусок, который нужен для привязки стенок к крыше здания. Он будет распределять нагрузку от стропильных ног на верхнюю часть частного дома. Закрепление мауэрлата производится с помощью гаек, которые закручиваются на шпильки. В таком варианте конструкции мауэрлат следует укладывать на боковые скаты. На вальмовых скатах он устанавливается на верхнюю часть фронтонов и закрепляется анкерами. Элемент можно изготовить из бруска 150х50 мм.
3. На следующем этапе понадобится установить коньковую рейку. Это важная деталь системы стропил. Она являет собой горизонтальную планку, которая устанавливается в верхней части крыши. Ее следует размещать между скатами. Элемент нужен для скрепления стропил.
4. В голландской крыше стропильная система предусматривает монтаж скатов вальм с использованием различных стропильных ног, длина которых может изменяться в соответствии с конструкцией. Накосные стропильные ноги монтируются от углов постройки к торцевой части прогона конька. На них будет приходиться максимальная нагрузка.
5. Накосные элементы монтируются одной частью на мауэрлат фронтонов, размещенных под вальмой, а другой закрепляются к торцевой части бруска конька.
6. Рядовые стропильные ноги боковых скатов скрепляются с главным мауэрлатом и прогоном конька.
7. Нарожные стропильные ноги фиксируются с накосными.

Наиболее подходящая порода дерева для стропильной системы полувальмовой крыши является сосна.

Если было принято решение соорудить полувальмовую крышу самостоятельно, то следует с ответственностью отнестись к выбору материала для изготовления деталей системы стропил. Рекомендуется использовать рейки сечением 150х50 мм. Наиболее подходящая порода дерева — сосна. Если выбирать придется из лиственных пород, то следует отдавать предпочтение лиственнице. Материал должен быть сухим, чтобы исключить деформацию устройства во время дальнейшего использования. Дополнительно надо будет выполнить обработку дерева составом против микробов.

Если имеются большие пролеты, понадобится усилить систему с помощью упоров. Стропильные ноги усиливаются в большинстве случаев с помощью шпренгелей.

Подкосы и упоры являются дополнительными брусками, которые поддерживают элементы основного сооружения. Шпренгель является балкой или приспособлением, которое усиливает основное здание. Все данные детали будут опираться на плиты или на балки перекрытия. В последнем случае понадобится использовать затяжки.

Для районов, где ветреная погода не редкость, идеально подходит полувальмовая крыша, ведь стропильной системе такой конструкции присуща большая надежность и сопротивляемость атмосферным воздействиям . Полувальмовая крыша похожа на скатную, но имеет с торцов небольшие свесы. Эта конструкция делает ее более устойчивой к ветрам и осадкам. Кровля обычно имеет очень привлекательный вид за счет использования дополнительных элементов.

Создание основы

В первую очередь монтируются опоры, необходимые для укладки прогона под коньком. Опорные стойки можно заменить рамой, у которой верхняя часть будет выступать в качестве прогона. Далее можно выполнять установку стропильных ног. Различия в технологии начинаются в тот момент, когда выполняется установка стропил и нарожников голландской полувальмовой крыши. Именно эти элементы формируют плоскость укороченного пятиугольного ската.

Диагональные стропилины посредством врубки присоединяются к прибоине. Этот элемент представляет собой доску толщиной более 5 см и прибивается горизонтально между рядовыми стропилами. Верхняя часть центральных нарожников фиксируется к прибоине с помощью гвоздей или уголков. Монтаж остальных нарожников выполняется следующим способом: верхнюю часть прибивают к диагональным стропилинам, опорой нижней части становится мауэрлат или балка перекрытия.

Усилить зону половинчатой вальмы можно с помощью подкосов, которые устанавливают в местах соединения перемычек и рядовых стропилин. Крайняя ферма собирается из сдвоенных стропилин. В том месте, где перемычка прибита к стойке, дополнительно прибивают отрезки досок — коротыши. Эти элементы помогают предотвратить деформационный процесс конструкции от повышенных нагрузок.

Треугольный фронтон, располагающийся над половинчатой вальмой, необходимо обшить, используя доски или любой листовой материал. Для этого потребуется сделать расчет фронтона, чтобы заказать необходимые материалы. Наиболее эффективный вариант — устройство оконного проема в этом треугольном элементе. Даже небольшие окна являются источником естественного освещения и вентиляции.

Основные характеристики вальмовых крыш

Отличительная особенность вальмовой крыши от других видов – четыре ската, идущие от конька к карнизу, что, собственно и обеспечивает надёжность всей конструкции. Тем не менее, при строительстве часто используются различные вариации вальмового типа крыш.

Разновидности вальмовых крыш

• Вальмовая крыша. Конструкция этой четырёхскатной крыши состоит из двух противоположных пар скатов трапециевидной и треугольной формы. Два ската в форме трапеции устраиваются с уклоном от основания к коньку. Два боковых, треугольных ската, которые устраиваются по направлению от конька к карнизу. Эти торцевые скаты и называются вальмами.
• Полувальмовая крыша отличается от вальмовой конструкции тем, что треугольные боковые скаты крепятся не к самому карнизу, а образуют ломаную линию со встречной частью фронтона, идущего в направлении от бокового карниза вверх, к вальме. Полувальмовые крыши получили название голландские и датские, так как такие разновидности, в большей степени, распространены именно в этих местностях. Устройство полувальмовой крыши намного сложнее, чем вальмовой.
• Шатровая крыша – разновидность вальмовой конструкции, по строению напоминающая египетскую пирамиду, с четырьмя равнобедренными треугольниками, расположенными в направлении от центра крыши к карнизам. Устройство шатровых крыш наиболее приемлемо в тех случаях, когда стены дома имеют форму квадрата. Для прямоугольных форм дома устройство шатровой крыши требует более тщательных расчётов.
• «Ломаная» крыша. Воплощение самых смелых архитектурных решений – соединение нескольких вальмовых конструкций в общую композицию обозначило появление нового вида вальмовых крыш. Это – самое сложное сооружение из всех видов крыш, и, пожалуй, без помощи профессиональных архитекторов точно рассчитать конструкцию вальм и места их соединений будет сложно. Обычно такой тип выбирают для устройства мансарды.
• Угловая крыша. Если дом состоит из двух или даже трёх примыкающих друг к другу блоков, то при устройстве крыши необходима Г-образная или Т-образная конструкция.

Преимущества и недостатки вальмовых крыш

Прежде чем перейти к вопросу об устройстве стропильной системы для вальмовых крыш, следует остановиться на вопросе о преимуществах и неудобных моментах данной конструкции.

Собственно, суммируя вышесказанное, можно с уверенностью заметить, что недостатков в устройстве вальмовой крыши не так много:

1. Сложность устройства – первый и основной недостаток. Он связан с высокой себестоимостью работ, включая услуги по расчётам привлечённых специалистов.
2. Второй недостаток связан с тем, что при такой конструкции крыши уменьшается площадь для устройства чердака или мансарды за счёт угла скатов. Но этот недостаток важен только в том случае, если устройство просторных помещений на чердаке или мансарде крайне необходимо.

Зато явных преимуществ в устройстве вальмовой крыше намного больше, чем недостатков:

1. Первое преимущество нейтрализует один из недостатков, касающийся высоких затрат: крыша – едва ли не самая значимая часть дома. Каркас вряд ли кто-нибудь захочет перестраивать без веских причин. Следовательно, потратиться придётся на проект и стропильную систему один раз и навсегда.
2. Вальмовая крыша – это презентабельность и красота. Вкладывая немалые средства в возведение лучшего фундамента и стен, и, при этом экономить на устройстве крыши – не рентабельно. Крыша может быть мансардной, можно спроектировать в ней эркер.

И наконец, главные, технические преимущества:

• Наружные элементы вальмовой крыши не имеют вертикальных линий, и, благодаря наклонным угловым рёбрам существенно снижаются ветровые нагрузки;
• За счёт угловых рёбер увеличивается жёсткость стропильной системы;
• Вальмовая конструкция увеличивает площадь крыши, что, в свою очередь, положительно влияет на распределение солнечного света и теплообмен;
• Свесы вальмовой крыши защищают стены дома от намокания.

Разновидности полувальмовых крыш

Полувальмовую конструкцию нельзя назвать четырехскатной, хотя основой для нее является технология возведения крыши конвертом. В ней имеются элементы и двухскатной, и четырехскатной конструкции, а при возведении используются методы обоих сооружений.

Конструкция полувальмовой крыши имеет несколько особенностей, которые несколько отличают ее от четырехскатного семейства. Во-первых, вальма такой крыши немного укорочена. Во-вторых, к ней примыкает часть фронтона, если дом каменный, или щипца, если дом деревянный. По отношению к этим стенкам укороченный треугольник располагается под углом, который может быть вогнутым или выпуклым. Сама вальма может быть расположена в верхней части щипца или фронтона или внизу этих стенок.

В зависимости от формы и расположения элементов полувальмовой двухскатной крыши выделяют два вида конструкций:

• Голландская крыша имеет вальму в форме трапеции, которая расположена в нижней части фронтона. Верх трапеции соединяется с вертикальным треугольником, формируя вогнутый угол. Треугольник может быть полностью зашитым или иметь оконный проем.
• У датской крыши треугольная полувальма располагается в верхней части ската. Ее основание соединяется с вертикальным фронтоном, образуя выпуклый угол.

На основе этих конструкций создаются различные варианты крыш. Они могут различаться по высоте и форме элементов, иметь разные скаты и угол их наклона. Довольно часто встречаются четырехскатные конструкции с одиночными элементами полувальмовой крыши.

Независимо от выбранной комбинации установка стропильной системы выполняется на основе двускатной крыши, то есть с использованием наслонного или висячего способа. Наслонная стропильная система устраивается в том случае, когда есть возможность создать прочную опору для верхней части стропильных ног. В противном случае устанавливают висячую стропильную систему. В обеих ситуациях нижние пятки стропил должны иметь опору на мауэрлат, балки перекрытия, верхний ряд бревенчатого или брусового дома.

В целом стропильная система возводится на базе одного из способов устройства полувальмовой крыши или на их комплексном использовании. Если разобраться в тонкостях этих методов, можно своими руками сделать крышу по датской или голландской технологии, а также совместить укороченные вальмы с обычной скатной крышей.

Это интересно: Раздвижная дверь в ванную комнату — фото и установка

Материалы для покрытия

Часто для покрытия полувальмовой крыши применяют профнастил или металлочерепицу. Эти материалы облегчают монтаж и ремонт покрытия, имеют малую массу и доступную цену. Между тем они достаточно прочны и долговечны, а также имеют вполне декоративный вид. Для голландской кровли металлопрофиль обойдется дешевле, чем для датской. Материал имеет меньше срезов и небольшое количество отходов. А применение черепицы в обоих случаях повлечет одинаковые расходы.

Любая разновидность полувальмовой крыши имеет как свои плюсы, так и минусы. Определиться можно только с учетом личных предпочтений. Для того чтобы без проблем сделать монтаж конструкции, следует произвести точные расчеты, знать правила установки, особенности применяемых материалов. От совокупности всех этих факторов зависит, насколько долго и эффективно будет служить крыша.

Что собой представляет полувальмовая крыша

Начнем с того, что полувальмовый вариант является подвидом вальмовой кровельной конструкции, которая собой представляет четырехскатную кровлю. В ней два трапециевидных ската, два треугольных (равнобедренных).

Свое название полувальмовая получила лишь из-за того, что треугольные скаты у нее неполноценные. Они укорочены фронтонами дома. Именно последние играют важную роль в процессе сооружения полувальмовой кровли. Потому что предварительно сооружают фронтон, а уже под него подгоняют кровельную конструкцию. То есть не сооружают сначала крышу, а затем формируют ее фронтоны.

Существует два способа возведения фронтонов здания:

• из стенового материала;
• в виде каркасной конструкции, которая входит в состав крыши.

И тот, и другой вариант сегодня используются повсеместно, но статистика показывает, что первый встречается гораздо чаще. Все дело в том, что так проще возводить кровлю, плюс фронтоны из кирпича или блоков – это надежные строительные конструкции, которые выполняют функции несущих стен в мансардных помещениях.

Чертеж конструкции полувальмовой крыши с указанием элементов Источник domsovetov.by

Преимущества и недостатки

Простой полувальмовую крышу не назовешь и в плане ее расчета, проектирования, и в плане ее сборки. Но благодаря именно своему строению она является обладателем остаточно серьезных преимуществ перед другими кровельными конструкциями.

1. Под ней образуется большое пространство, где можно организовать мансарду.
2. Наличие фронтона делает конструкцию более теплой, особенно, если сооружается этот строительный элемент из кирпича или блоков.
3. На фронтоне можно установить окна или дверь с выходом на балкон.
4. Меньше площадь скатов, чем у той же вальмовой конструкции, что снижает себестоимость сооружения кровли.

Что касается минусов. Самый значительный недостаток – сложная конструкция, в которую входит большое количество различных элементов, а значит, и большое количество пиломатериала, а также крепежных изделий. Сложная конструкция – это сложный и трудоемкий монтаж, где потребуется знания и опыт сооружения.

Внутреннее помещение (мансарда) под полувальмовой кровлей Источник small-house.ru

Тонкости монтажа

Когда проект вальмовой крыши готов, можно начинать работы по установке системы стропил.

Как правильно можно сделать вальмовую крышу своими руками? Возведение каркаса – очень сложный и трудоемкий процесс, который требует от мастера предельной точности.

Как делать вальмовую крышу своими руками пошагово описано ниже.

Видео:

Монтаж вальмовой крыши своими руками начинается с разметки. Перед строительством вальмовой крыши, нужно отметить ось, место положения первого центрального стропила, места промежуточных элементов и длину свеса.

Устройство вальмовых крыш проходит поэтапно. Сначала устанавливают мауэрлат – деревянный брус 100 x 100, 100 x 150 или 150 x 150 мм, который кладут по периметру сверху стен.

Это основа для всего каркаса, поэтому закрепить его нужно как можно надежнее. Чтобы древесина не напитывала влагу из кирпичных стен, между бруском и стеной необходимо проложить гидроизоляцию, например, рубероид.

Далее крепят прогон – балку, которую укладывают вдоль мауэрлата – она будет выполнять роль страховки для него.

Следующий шаг – установка подкосов и стоек. Чтобы крепление было надежным, стойки желательно подпереть опорами.

Далее крепят конек. Чтобы этот брус был уложен точно по уровню, нужно воспользоваться рейкой и отвесом.

Центральные и рядовые стропила врубают в мауэрлат и конек на одинаковом расстоянии. Чтобы место крепления не болталось, специалисты обычно используют специальные стяжки.

В последнюю очередь крепят угловые элементы. Для придания каркасу прочности, угловые балки соседних скатов соединяют с диагональными стропилами.

Все деревянные составляющие нужно закреплять внахлест для прочности. Для этого можно взять специальные уголки или пластинки из металла.

Лучшим вариантом будут цельные балки. Но если такой возможности нет, то подойдут и сдвоенные.

В некоторых случаях нужно усилить построенный каркас. Существует несколько методов сделать это — они зависят, прежде всего, от размера здания.

В первом случае на углы крыши крепят шпренгели со стойкой, служащей опорой для диагонального бруса.

Видео:

В роли шпренгеля выступает брус, который перекидывают между углами мауэрлата. Если расстояние от угла большое, то специалисты советуют сделать шпренгельную ферму.

Второй способ предлагает набить по затяжке или ж/б перекрытию стойки, которые выступят в роли полки – она будет подпирать стропила посредине.

Если диагональные стропильные элементы слишком длинные, то лучше всего брать сдвоенные брусья.

После того как каркас готов, его покрывают обрешеткой, на которую укладывают слои кровельного пирога.

В первую очередь на сделанный каркас кладут пароизоляцию. Пленку фиксируют степлером к стропилам, а швы дополнительно герметизируются специальной лентой.

Дальше укладывают утеплитель. Его плотно прижимают к стропилам снизу вверх. Между плитами утеплителя и гидроизоляцией нужно оставить зазор в 2 см, чтобы кровельный пирог «дышал».

Видео:

После этого на все это наносится слой гидроизоляции, а сверху покрывается контробрешеткой из деревянных планок. Их размещают поперек стропил, чтобы закрепить кровельный пирог.

На последнем этапе кровлю покрывают выбранным кровельным материалом — вальмовая крыша своими руками готова.

Построить вальмовую крышу самостоятельно достаточно сложно. Однако пошаговая инструкция мастеров, а также все нужные расчеты помогут создать точную конструкцию, которая будет радовать глаз хозяина не один год.

Плюсы и минусы

Полувальмовая крыша используется не так часто. В первую очередь это обуславливается довольно сложной в исполнении стропильной системой. Чаще всего возведение такой конструкции доверяют профессиональным строителям. Если у вас нет должного опыта в столярных работах, то лучше не выбирать для своего дома полувальмовую крышу.

Кроме того, существенно возрастают финансовые затраты. Стропил и других элементов понадобиться больше. К тому же они имеют разные размеры. Все это значительно удорожает проект.

Но у полувальмовой крыши есть и свои преимущества. К таковым специалисты относят следующее:

• во-первых, под такой кровлей можно разместить жилое помещение. Место на мансардном этаже будет много;
• во-вторых, внешний вид полувальмовой крыши очень привлекательный. Такая конструкция станет настоящим украшением вашего дома;
• также такая крыша является хорошей защитой от осадков. В независимости от угла наклона ската снег на них, как правило, практически не скапливается. А это значит, что эксплуатация кровли не потребует от вас больших усилий;
• еще одно преимущество – это теплосбережение. Полувальм не дает холоду проникнуть внутрь, что поможет уменьшить расходы на отопление мансардного этажа;
• полувальмовая крыша может противостоять даже очень сильному ветру. Конечно, тут многое будет зависеть от качества используемых при строительстве материалов, верности расчетов и правильности возведения стропильной системы.

Поэтому, если имеется опыт в столярных работах, и вы уверены что справитесь со сложным устройством стропильной системы, то такой вариант крыши вполне вам подойдет.

Подготовительный этап

Любое дело, особенно если оно касается строительства, должно начинаться с планирования. Прежде всего, следует составить схему. Стропильная система полувальмовой крыши имеет достаточно сложное устройство. Но при этом составление ее схемы не сильно отличается от той же работы при возведении других типов кровли.

Прежде всего, следует сделать расчеты. Вам нужно определиться со следующими параметрами:

1. Угол наклона скатов и вальм. От этого будет зависеть, сколько снега скопится на крыше. Также угол наклона определяет свободное пространство под кровлей.
2. Какие нагрузки должны выдержать стропила полувальмовой крыши. От этого параметра будет зависеть сечение используемых материалов. Также в зависимости от нагрузок определяется шаг установки стропил.
3. Также предварительно высчитываются и другие параметры. Например, высота установки конька. От этого параметра будет зависеть высота всей крыши. Чем он больше, тем больше свободного пространства будет на мансардном этаже. Но при этом, высокая крыша будет подвержена большим ветровым нагрузкам.

При расчете угла наклона ската, также важно учитывать каким кровельным материалом будет покрыта ваша полувальмовая крыша. Каждый производитель указывает свои оптимальные параметры, при соблюдении которых их продукция будет работать наиболее эффективно

Рассчитывая нагрузки, в первую очередь учитывают величину снежного покрова

Кроме того, следует принять во внимание и воздействие ветра. Этот тип нагрузки зависит не только от погодных условий в вашем регионе, но и от угла наклона ската полувальмовой крыши, также следует учитывать и вес всех материалов, которые будут использоваться при строительстве

После всех предварительных вычислений составляется чертеж стропильной системы полувальмовой крыши. В нем указывается расположение всех элементов конструкции, лучше чтобы он был более точным и подробным. В этом случае сам монтаж стропильной системы полувальмовой крыши пройдет легче и без ошибок.

Эта работа требует знаний множества нюансов. Поэтому чаще всего ее доверяют профессионалам. Но если вы хотите выполнить все самостоятельно, то можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами, также советуем прочитать: расчет стропильной системы.