Стропильная система полувальмовой крыши схема

Конструкция полувальмовой крыши: разновидности, схема, монтаж

Полувальмовая крыша – это одна из разновидностей вальмовой. В ней вальмы монтируются не на всю высоту ската. На сегодняшний день это широко применяемый вариант кровли, благодаря тому, что он имеет очень привлекательный вид и своеобразную форму, иногда является украшением всего строения.

Конструкция полувальмовой крыши отличается оригинальностью из-за применения дополнительных элементов (башни и прочее).

Взглянув на фото полувальмовых крыш домов, нетрудно заметить, чаще всего такой тип крыши монтируют на домах с небольшой площадью, так как данная постройка довольно часто является мансардной, т.е. под ней можно без труда возвести дополнительную комнату, возможно даже не одну. Также она, как и вальмовая является хорошей защитой от ветров и избытка влажности.

Недостатком данного типа крыш является ее большая себестоимость из-за высокой сложности расчетов материала, исполнения, большой поверхности кровли и трудозатрат.

Конструктивные особенности

Полувальмовая конструкция от четырехскатного аналога отличается тем, что торцевые части кровли закрывают только часть фронтона, придавая ему трапециевидную конфигурацию. Боковые скаты имеют форму сужающегося кверху шестиугольника. Проект разработан в Скандинавии, поэтому имеет название Датская крыша.

Особенности конструкции заключаются в следующем:

• Находящиеся по торцам дома полувальмы образуют широкий свес, который защищает фронтоны и стены от осадков даже при сильном боковом ветре.
• Небольшой скат не забирает полезного пространства чердака, так как делается на уровне, где обустраивается потолок. Благодаря этому есть возможность обустраивать комфортную полувальмовую мансардную крышу над одноэтажным домом.
• У полувальмовой крыши стропильная система аналогична четырехскатному варианту. Сооружение состоит из множества элементов, главная особенность заключается в наличии поперечно и диагонально расположенных стропильных ног.

Вальмовая конструкция имеет определенные характерные свойства, но ее внутреннее устройство практически полностью аналогично двускатным и шатровым сооружениям.

Процесс сборки каркаса данной разновидности кровли

Не смотря на то, что стропильная система полувальмовой крыши состоит из двух частей, которые относятся к разным типам кровли, монтаж ее каркаса не так уж и сложен. Проходит данный процесс следующим образом:

1. На боковых стенах здания и на верхней горизонтальной линии фронтона укладывается сейсмопояс. В него (перед укладкой мауэрлата) закладывается двухслойная гидроизоляция. Наиболее часто в этом случае берется обычный рубероид.

2. При заливке сейсмопояса в него устанавливаются шпильки, на которых будут зафиксированы основные горизонтальные балки. Учтите, что они не должны располагаться в тех местах, на которые будут опираться в последующем времени стропила. В противном случае будет ослаблена крепость конструкции.

3. Далее надевается на выступающие металлические прутья мауэрлат. Отдельные сегменты связываются друг с другом методом шип-паз.

4. Посередине вдоль здания должна быть размещена либо несущая стена, либо другой вид опор. На них укладывается лежень. На нем устанавливаются горизонтальные подпорки для монтажа конькового бруса. Расстояние между фронтонами и сторонами конькового бруса выбирается на свое усмотрение, но наиболее часто оно равняется половине длины верхней горизонтальной линии фронтона.

5. После закрепления конькового прогона переходят к монтажу боковых наклонных брусьев. Верхние их края упираются в прогон, а нижние – в горизонтальный опорный брус. Подгонка стыка осуществляется на месте, либо выполняется при помощи выделки шаблона. Длина элементов всегда берется с запасом, чтобы не возникло проблем из-за ее нехватки (проще просто срезать излишек).

6. Верхние края наклонных брусьев срезаются под углом и прислоняются к прогону, фиксируются при помощи гвоздей. На нижних краях вырезаются пазы, после чего окончательно фиксируются при помощи металлических уголков.

7. После установки боковых элементов монтируются угловые. Их нижний край располагается вровень с краем мауэрлата. Затем диагональный брус наращивается дополнительно под монтаж свеса.

8. Наклонные детали полувальмы начинаются устанавливаться с центра площадки. Центральная деталь упирается об точку схождения угловых наклонных элементов. Все остальные детали будут верхними краями упираться в плоскость угловых стропил и размещаться на равном расстоянии друг от друга.

9. Практически завершающим этапом обустройства каркаса будет монтаж карнизных кобылок на наклонных сторонах фронтона. Затем они соединяются между собой ветровыми досками.

К последнему финишному этапу возведения кровли относятся работы связанные с монтажом обрешетки, а также зашивке ее кровельными материалами. Помните, что выбор материала зависит от угла наклона скатов. На более пологие плоскости монтируются рулонные и мягкие материалы, на более крутые наклоны – жесткие и тяжелые (к примеру, металлочерепица).

Монтажные работы.

1. Необходимые расчёты. Высчитывая количество необходимого материала, обратитесь за помощью к кровельщику-специалисту. Потратьте больше времени на расчёты, нежели потом переделку плохо выполненной работы. Но самый лучший вариант – обращение в строительную компанию.

2. Бетонное основание стропильной системы. По всему периметру основания заливается бетонный пояс с использованием арматуры для усиления стяжки. Во время заливки бетона необходимо вставлять штырьки (Ø не менее 10 мм). Их устанавливают так, чтобы они выступали над бетоном на 10-15 см на расстояние шага стропильной ноги (не менее 1,20 м).

3. Гидроизоляция. На застывшую стяжку кладётся рубероид или плёнка.

4. Деревянное основание стропильной системы. По всей длине армированного пояса кладут брусья, в которых высверливаются отверстия под приготовленные штырьки. После укладки резьба на штырях должна выступать на 3-4 см. Затягиваем гайками. Всё! Основание полностью готово.

Далее уже устанавливается сама стропильная конструкция, гидроизоляция с утеплителями и кровельный материал (битумная черепица, листовой металл или металлочерепица).

Не принимайтесь за работу без советов профессионалов: чем сложнее конструкция, тем больше вы нуждаетесь в их помощи. Оцените трезво свои возможности и умения, а крыша вас будет всегда радовать, и защищать от непогоды.

Конструктивные особенности

Голландская или полувальмовая крыша имеет большую жесткость , которую создают ее составные элементы:

• стропильная система
• мауэрлат;
• слой тепло- , паро-и гидроизоляции;
• сама кровля.

Большое количество элементов создает более жесткую конструкцию для стропил. Сама сложная стропильная система также включает в себя большое количество конструктивных составляющих, которые должен знать мастер:

• стропильные ноги;
• конек ;
• подкосы;
• упоры;
• обрешетку ;
• укосины;
• ригели и другие мелкие элементы.

Но несмотря на сложность конфигурации такой кровельной системы, можно самостоятельно ее установить на своем загородном доме.

Особенности конструкции

Саму конструкцию крыши полувальмового типа нельзя назвать простой. За основу ее создания была взята вальмовая и двухскатная кровля. Отличительная ее черта – торцевые скаты не доходят до карниза, как бы обрываясь.

Конструкция может иметь 2 или 4 ската. В случае выбора четырехскатного варианта торцевые скаты не будут обрываться: в верхней части устанавливаются треугольные фронтоны, от которых идут два ската. Фото здания с четырехскатной конструкцией кровли

На конфигурацию, которую будет иметь полувальмовая кровля, влияют:

• количество максимально возможного количества снега;
• характеристики кровельного материала;
• ветровая нагрузка;
• способ использования мансардного пространства.

Полувальмовая двухскатная и четырехскатная крыша

Основной фактор – давление на поверхность снежной массы. Конструкция должна справляться с этой нагрузкой без особых проблем.

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.

Далее понадобится приступить к завершающему этапу строительных работ: установке обрешетки, гидроизоляционного материала и кровли.

Как обустроить полувальмовую крышу?

Монтаж рассматриваемой конструкции следует начинать с установки мауэрлата. Он нужен для того, чтобы стены (их верхние плоскости) равномерно воспринимали нагрузки, которые передает им стропильная система. Деревянный брус, используемый для монтажа мауэрлата, должен быть достаточно высоким (12–15 см) и широким (не менее 15 см). Укладка этого бруса выполняется на гидроизоляцию рулонного вида. Затем мауэрлат прикрепляют к стене:

• при помощи шпилек, когда речь идет о кирпичной стене;
• скобами, если поверхность изготовлена из дерева.

Шпильки делают из прутков (стальных, металлических) с сечением не менее 1 см. Их монтируют в пояс из железобетона, возводимый специально для этих целей на кирпичной кладке стены. Причем выполняют данную операцию так, чтобы шпильки располагались между стропилами. Величина шага между крепежными элементами равняется 120 см.

После монтажа мауэрлата свободный конец шпильки должен характеризоваться показателем в несколько сантиметров (2–3). Обратите внимание – антисептические составы на брус наносятся заранее (перед началом монтажных работ). Также заблаговременно необходимо просверливать в мауэрлате отверстия, предназначенные для крепежных элементов.

После того, как вы успешно установите и закрепите мауэрлат, можно приступать к монтажу конька и подконьковых стоек. Последние следует ставить строго вертикально (корректировка отклонений от вертикали производится при помощи обычного отвеса).

Следующая стадия монтажа полувальмовой крыши заключается в установке диагональных стропил (профи называют их накосными), которые служат для соединения углов строения с торцами конька. Данные элементы воспринимают высокие нагрузки и характеризуются по сравнению с обычными стропилами большей длиной. Чтобы они смогли эффективно выполнять свою функцию, нужно удвоить площадь их сечения. Сделать это несложно, скрепив в одно целое два бруса либо доски, из которых изготавливали стандартные стропила.

Конструкция полувальмовой крыши

Теперь можно монтировать нарожные стропильные элементы (опорой для них являются накосные стропила). Они обязательно должны опираться в разных точках на диагональные изделия, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки на конструкцию полувальмовой крыши.

Накосные стропила фиксируются подкосами либо стойками, которые упираются в балки или плиты перекрытия. Повысить уровень их противодействия ветровым нагрузкам можно посредством костылей, предназначенных для дополнительного укрепления диагональных стропильных изделий. Костыли вбивают в стену, а стропила с ними соединяют посредством проволочных скруток.

Разновидности (типы и виды) вальмовой крыши

Изучая устройство стропильной системы вальмовой крыши, следует учесть, что в пределах этого вида, есть несколько разновидностей конструкций. В свою очередь, это вносит коррективы в общий процесс возведения каркаса стропильной системы.

Классическая вальмовая крыша

Отличается опиранием диагональных ребер на опорную балку конька и расположение свесов на одинаковой высоте. Отдельные элементы вальмовой крыши соответствуют треугольнику (фронтоны) и трапеции (скаты).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид вальмовой крыши (обычной, стандартной)

Шатровая вальмовая крыша

Отличается отсутствием опорной балки конька. Это приводит к тому, что все диагональные ребра сходятся в единой точке, а к ним уже примыкают рядовые короткие стропила. Такой крыше отдают предпочтение при наличии квадратной коробки дома. Но формирование надежного конькового узла достаточно сложное.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид шатровой вальмовой крыши

Полувальмовая крыша

Отличается наличием вертикальных фронтонов, в которых можно установить окна. На картинке видно различие двух разновидностей полувальмовых крыш (голландской и датской).

Схема устройства стропильной системы и внешний вид голландской вальмовой крыши

Схема устройства стропильной системы и внешний вид датской вальмовой крыши

Ломаная вальмовая крыша или мансардная четырехскатная

Наиболее сложная в плане строительства конструкция стропильной системы вальмовой крыши, так как в этом случае, все скаты кровли имеют разную площадь и расходятся под разными углами. Ломаная (мансардная) крыша позволяют более рационально организовать внутреннее подкровельное пространство и помимо дополнительной жилой площади придать дому эффектный внешний вид.

Схема устройства стропильной системы и внешний вид ломаной вальмовой крыши (мансардного типа)

Типы стропил

При устройстве кровли могут быть использованы два типа:

1. Висячие.
2. Наслонные.

Висячие стропильные ноги держатся без дополнительной поддержки на двух опорах.
Опираются они на стены.
При использовании висячих стропил стены испытывают распорные силы, которые действуют по горизонтали.
Для того чтобы величину такой распирающей силы снизить, стропильные ноги соединяют при помощи затяжек из дерева или металла.
Такой вариант используют, если необходимо устройство мансардной или чердачной кровли.
Если растяжку располагать не у основания стропила, а несколько выше, то ее функция меняется.
И тогда ее роль является исключительно закрепляющей.
Чем выше поднимается затяжка, тем более усиленной должны быть балки и система креплений.
Стропила наслонные используются тогда, когда в конструкции здания присутствуют колонны или имеется промежуточная несущая стена.
Торцы стропильных ног опирают на наружные стены.
Средняя часть опирается соответственно на внутреннюю несущую стену или опоры в виде колонн.
На детали такой системы стропил действует приличная изгибающая сила.
Если ширина стропильной системы будет соответствовать периметру здания, то крыша получится очень легкой, и на ее устройство будет израсходовано минимальное количество пиломатериалов.
Что позволяет существенно сэкономить при кровельных работах.
Один тип стропил при устройстве вальмовой крыши используется редко.
Обычно эти два типа между собой чередуются.
В тех местах, где присутствуют внутренние стены, используется наслонный тип.
А где отсутствуют колонны и стены, используются висячие стропила.
Наслонные уместны там, где расстояние между опорами составляет 6 метров.
Если есть возможность создать промежуточную опору, то ширина перекрытия может быть увеличена до 12 метров.

Монтаж кровельного материала

После установки стропильной системы монтаж полувальмовой кровли считается законченным. Теперь можно приступить к укладке утеплителя, гидроизоляции и кровельного материала.

Последовательность выполнения работ:

Схема кровельного пирога полувальмовой крыши.

1. Укладка между стропил теплоизоляции. Для этой цели можно применить минеральную вату, пенополистирол и т.д.
2. Поверх теплоизоляции укладывается гидроизоляция. Раньше для этой цели использовали рубероид, в нынешних кровельных работах применяют диффузионные мембраны.
3. Гидроизоляция закрепляется с помощью контробрешетки, которая монтируется на стропила поверх мембраны.
4. Далее в шахматном порядке монтируется обрешетка. Если кровля планируется мягкой, обрешетка должна быть сплошной (листы OSB).
5. На обрешетку укладывается и закрепляется материал кровли.
6. Для защиты утеплителя внутренняя сторона крыши закрывается пароизоляцией.
7. Затем монтируется декоративная обшивка.
8. Устанавливаются коньки, сооружается и обшивается коробка карниза.

Конечно, полувальмовая кровля – конструкция сложная, но очень надежная. Но ей, как и любой другой кровле, нужна хорошая вентиляция. Это необходимо продумать заранее. Пространство под кровлей проветривается при помощи контробрешетки. В карнизном коробе необходимо также предусмотреть вентилирующие решетки. Если расчет и все этапы работ сделаны правильно, то крыша прослужит вам долго, не требуя дополнительного ремонта и обслуживания.

1. Крышу необходимо сделать надежной и крепкой. Поэтому очень важно выполнить точный расчет, а также добросовестно выполнить все работы.
2. Специалисты не советуют браться новичкам за такую сложную конструкцию, ведь наличие одной ошибки может привести к непредвиденным последствиям. Если вам очень сильно хочется сделать такую кровлю своими руками, доверьте расчет и установку стропильной системы профессионалам, а сами займитесь дальнейшим монтажом крыши.
3. Перед тем как приступить к выполнению кровельных работ, все элементы из дерева должны быть обработаны защитным раствором. Это предотвратит появление плесени, грибка, а также сделает древесину менее горючим материалом и защитит от насекомых-вредителей.

Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать некоторый вывод: двускатная или четырехскатная полувальмовая кровля своими руками – сложное и ответственное дело. Прежде чем взяться за него, нужно «трезво» произвести расчет своих сил и возможностей.