Вальмовая 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.

Под ней образуется большое пространство, где можно организовать мансарду.
Наличие фронтона делает конструкцию более теплой, особенно, если сооружается этот строительный элемент из кирпича или блоков.
На фронтоне можно установить окна или дверь с выходом на балкон.
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

Технология возведения полувальмовой крыши

Чисто конструктивно кровля этого типа представляет собой скатную конструкцию. А значит, в ней могут использоваться как висячие, так и наслонные стропила. Отличаются они друг от друга тем, что наслонные упираются в коньковый прогон, висячие друг в друга. Чаще используют первый вариант, потому что коньковый брус выполняет функции опоры, на которую упираются стропильные ноги системы. То есть такая конструкция намного прочнее.

Полувальмовая крыша с кирпичным фронтономИсточник krovlyaikrysha.ru

Итак, будем считать, что фронтоны возведены из кирпича или блоков.

По двум внешним стенам (фасадной и задней) устанавливается мауэрлат из бруса с минимальным сечением 100х15 мм. Его крепят к залитому из бетона армирующему поясу, в который заложен каркас из стальной арматуры. Крепление производят на шпильки, заложенные в армопояс, через каждые 1-1,2 м.
Проводят монтаж конькового прогона, который собой представляет брус с минимальным сечением 100х100 мм. Его длина на 3-4 м короче пролета здания. Установку проводят на стойки-опоры, устанавливаемые или на несущую стену, расположенную внутри дома, или на балки перекрытия, или на плиты перекрытия. Здесь важна прочная опора.
Поверх стоек монтируют коньковый брус, который крепится к первым перфорированными стальными уголками и саморезами. Основное требование – горизонтальность прогона. Поэтому еще на стадии установки опорных стоек их обязательно проверяют на вертикальность и по высоте.
Проводят монтаж диагональных стропил, которые одними концами упираются в края конькового прогона, вторыми во фронтоны. Эти стропильные ноги разграничивают скаты (трапециевидные и треугольные) между собой.
Укладывают основные стропила, формирующие трапециевидные скаты. Они упираются верхними краями в коньковый брус, нижними в мауэрлат.
Проводят монтаж належников. Это короткие стропильные ноги, которые верхними концами упираются в диагональные ребра кровельной конструкции.
Точно также заполняются скаты треугольной укороченной формы. В каждой из них одна стропила полноценная, она упирается в коньковый прогон, остальные належники.

Стропильная система полувальмовой кровельной конструкцииИсточник krovlj.ucoz.ru

Это типичная схема стропильной системы мансардной полувальмовой крыши. Если пролет кровли дома достаточно большой, то в схему вносят ряд дополнительных элементов:

промежуточный пролет под стропила, который устанавливают на стойки;
или сами стойки без прогона, которые монтируются под каждую стропилу;
шпренгель – опорный элемент под диагональные ребра.

Формирование мансардной крыши

Так как разговор идет о полувальмовой мансардной крыше со стропильной системой, собранной по типичному проекту, то необходимо обозначить, что кровлю придется утеплять. Как это делается:

По стропильной системе укладывают полосы рулонной пароизоляции. Укладку ведут снизу вверх, то есть от карниза крыши к коньку с перехлестом краев полос в размере 10-15 см. Крепят изоляционный материал к стропильным ногам гвоздиками с широкой шляпкой или скобами при помощи степлера.
Устанавливают поверх стропил контробрешетку. Это деревянные бруски сечением 50х50 мм, которые укладывают на стропильные ноги вдоль. Крепление – саморезы, длина которых в два раза больше толщины брусков.
Проводят монтаж обрешетки, шаг элементов которых зависит от типа кровельного покрытия. Если на крышу будут укладывать мягкую кровлю, то обрешетка должна быть сплошной или из досок, или из листов фанеры или плит ОСП.
Последний этап снаружи крыши – укладка кровельного материала.

Схема утепления скатной крышиИсточник stroyfora.ru

Остальные операции переносятся в мансарду под кровельную конструкцию. В первую очередь между стропильными ногами закладывают утеплитель. По ширине он должен быть чуть больше расстояния между стропилами. Причина – чтобы теплоизоляционный материал вошел с натягом, не оставляя зазоров и щелей, которые зимой станут мостиками холода. После чего по стропильной системе укладывают рулонную гидроизоляцию. Ее монтаж производится точно так же и в такой же последовательности, как и верхний изоляционный слой.

В принципе, на этом можно считать, что двускатная полувальмовая крыша двухэтажного дома построена. Остается только провести отделку мансарды, с прокладкой в нее коммуникационных сетей.

Стропильная схема системы

В самом обычном варианте кровельной конструкции с половинками вальм, которые пристроены к стропильному каркасу, сильно напоминает схему четырехскатного типа. К примеру, если посмотреть чертежи крыш полувальмового типа с нижним размещением полувальм, то станет понятно, как формируется опорная система балок стропил:

Стропила делятся на 2 группы – вальмовые и рядовые. Вторые укладывают на боковые кровельные скаты, их первых формируют вальмовые половинки.
Центральная часть каркаса стропил составляется аналогичным методом, как и в случае простой двухскатной крыши, а коньковая длина составляет 2/3 дистанции между стенок по бокам.
Высоту и форму наклона будущего ската полувальмы формируют стропилами.
Полувальмы делают из наслонных стропил, которые в основании начинают упираться в мауэрлат, а верхней полкой на ригель поперечного типа со вкладышем.

Для схем с верхним размещением полувальм стропильная система сформирована благодаря вальмовых балок, которые установлены между горизонтальной балкой ригеля и коньком. В таком случае свесы фронтона удлиняют на расстоянии, которое равно шагу стропил в ряду.

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
кровельный материал должен иметь небольшую массу;
в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Устройство полувальмовой крыши

Полувальмовая крыша – это синтез нескольких видов кровельных конструкций. В ней присутствуют элементы и технологии возведения двухскатных и четырёхскатных крыш. Но вместе с тем имеются особенности, которые делают эту кровлю уникальной.

В зависимости от расположения вальм относительно конька, различают две модели крыш:

полувальмовая двускатная или голландская,
полувальмовая четырёхскатная или датская.

Голландская модель

Пример приведён на рисунке ниже. Имеет два ската, фронтоны выполнены в виде трапеции и имеют большие размеры, вальма выполнена в форме треугольника.

Достоинством такой модели является большое чердачное пространство, в котором можно расположить мансарду, установить большие окна или соорудить балкон.

Датская модель

Приведена на рисунке ниже. Такая кровля имеет четыре ската, маленький фронтон выполнен в виде треугольника, а вальма – в форме трапеции.

Достоинством этой модели является то, что на ней удаётся установить хоть и небольшое, но всё-таки стандартное окно, а также она имеет хорошую прочность и устойчивость.

Существуют также совмещённые версии, но они представляют из себя оригинальные, конструктивно сложные и дорогие решения.

Схема стропильной системы полувальмовой крыши

В самом простом варианте конструкция кровли с половинками вальм, пристроенных к стропильному каркасу, напоминает четырехскатную схему.

Например, если посмотреть чертеж полувальмовой крыши с нижним расположением полувальм, то становится понятным, как формируется опорная система стропильных балок:

Стропила полувальмовой крыши делятся на две группы — рядовые и вальмовые. Первые укладываются на боковых скатах кровли, из вторых формируют половинки вальм;
Центральная часть стропильного каркаса составляется таким же способом, как и в случае обычной двухскатной крыши, длина конька составляет примерно 2/3 расстояния между боковыми стенами;
Форму и высоту наклона будущего полувальмового ската формируют вальмовыми стропилами;
Полувальмы набираются из наслонных стропил, которые в основании упираются в мауэрлат, а верхней полкой на поперечный ригель с вкладышем.

Для схем с верхним расположением полувальм стропильная система формируется за счет вальмовых балок, установленных между коньком и горизонтальной ригельной балкой.

В этом случае фронтонные свесы удлиняют на расстояние, равное шагу рядовых стропил.

Стропильная система четырехскатной вальмовой крыши своими руками

Сложное устройство стропильной системы вальмовой крыши отпугивает начинающих мастеров от ее создания своими руками. Однако, такой способ перекрытия прекрасно подходит для частных домов небольшого размера в европейской стилистике. Чтобы качественно выполнить монтаж вальмовой кровли своими руками следует провести подготовительную, проектную детальность: выполнить расчет, составить чертеж и нанести разметку. Для этих процессов необходимы базовые знания о строении стропильного каркаса, строительные нормы по выбору угла наклона кровельных скатов.

Состав стропильных ферм

Стропильная система выполняет функции опорного каркаса, на котором лежит основной вес кровли. Ее основной элемент – стропильные ноги, вальмовая кровля насчитывает 4 различных разновидности стропил:

Диагональные (угловые) стропила. Конструкция стропильной системы вальмовой кровли имеет 4 угловых стропильных ноги. Они продолжают коньковый брус, соединяя его с углом торцевой стены. За счет угловых стропил формируется вальмовый скат, их длина превышает аналогичный параметр рядовых. Так как диагональные ноги несут на себе вес кровельного материала вальм, а также к ним осуществляется крепеж нарожников и торцевых рядовых стропил, для изготовления требуются доски сечением 100х150 мм или сдвоенные обычные, 50х150 мм. Иногда стандартная длина пиломатериалов меньше необходимой, в таком случае требуется изготовление своими руками наборных ног, составленных из элементов. Расчет длины диагональных ног выполняют с применением специального коэффициента, путем умножения на длину рядового стропила.

Залог надежности стропильной системы – элементы одинакового сечения, изготовленные из одного и того же материала, исключение составляет лишь диагональные стропила, сечение которых должно быть толще.

Опорные конструкции

Конструкция стропильных ног не позволяет им самостоятельно выдерживать вес кровли, подспорьем в этом деле им служат дополнительные опорные элементы:

Мауэрлат. Мауэрлатный брус укладывают на верхний пояс сооружения. У бревенчатого и брусового дома роль мауэрлата играют верхние венцы, укрепленные анкерными болтами. В кирпичных или газосиликатных постройках требуется монтаж мауэрлата своими руками на цементную армированную стяжку

Очень важно рассчитать места крепления бруса так, чтобы они не совпадали с расположением стропил. Прочность мауэрлата снижается с каждым отверстием, проделанном в нем, поэтому нужно делать лишь те, что определил расчет

Расчет составляющих стропильной системы основывается на весе кровли, размерах перекрываемого здания и величине сечения исходного материала

Расчет составляющих стропильной системы основывается на весе кровли, размерах перекрываемого здания и величине сечения исходного материала.

Вычисление основных параметров системы

Специальные компьютерные программы облегчают вычисления параметров стропильной системы, однако расчет достаточно прост, так как основывается на тереме Пифагора о прямоугольных треугольниках. Схема вычислений выглядит так:

Первым делом своими руками измеряют ширину и длину перекрываемого сооружения. Необходимо использовать для измерений одну рулетку, каждый замер производить по два раза, чтобы избежать ошибок. На основе полученных данных составляют схематичный чертеж.

Расчет состава стропильной системы не только позволит закупить необходимое количество строительного материала, но верно определить объем фундамента, однако, учтите, кровельный материал нужно приобретать с запасом 15-25% на нахлест и подрезку.

Результатом вычислений должен стать подробный чертеж и упрощенная схема для нанесения разметки. Четырехскатная крыша может строится по готовым проектам, если использовать стандартный угол наклона.

«Золотые» правила кровельщиков

Опытные мастера-кровельщики говорят, что стропильная система крыши с торцевыми вальмами не сложнее двухскатной, если соблюдать «золотые» правила, которые сформировались за долгие годы работы:

Использовать для изготовления стропил доски и брус одного сечения, то есть стропила и коньковый прогон выполнять из доски 50х150 мм, мауэрлат и лежень из бруса 150х150 мм.
Выполнять расчет до начала работ по установке кровли, основываясь на неоднократно проверенных измерениях.
Узлы стропильной системы должны быть отражены в проектной документации и проверены расчетом нагрузок.
Выбирать сечение стропил нужно в соответствии с длиной, весом кровельного материала и перекрываемой площадью.
Своими руками монтаж выполняют с помощью подсобника, длинные, тяжелые диагональные стропила сложно установить в одиночку.

Возможные трудности

Интерес к строительству своими руками полувальмовой крыши весьма похвален, однако вы должны понять, что он под силу лишь профессиональным кровельщикам. Поучаствовать в нем лично, своим руками вы сможете, если будете трудится под руководством опытного мастера, который составит чертеж. При подготовке и монтаже у вас могут возникнуть следующие сложности:

Большой расход строительных материалов. Из-за сложной геометрии скатов, утяжеленных вальмовыми элементами, потребуется больше кровельного материала и дерева для стропильной системы, что отразится на стоимости работ.
Высокий уровень сложности работ. Множество дополнительных опорных элементов конструкции, ребер, эндов делают монтаж затруднительным для низкоквалифицированных работников. А значит, сэкономить на найме профессиональной бригады не удастся. Для начала работ потребуются расчеты и чертежи.
Большой вес. Сложный каркас кровли, включающая в себя массивную стропильную систему и большую площадь кровельного материала требует усиленного фундамента, способного выдержать такие нагрузки.

Тем не менее, заверяем, что полученная информация о полувальмовой двухскатной кровли будет полезной. После прочтения этой статьи вы без труда «прочитаете» чертежи, узнаете, как должен происходить процесс монтажа и сможете щегольнуть перед мастерами знанием терминов.

Нюансы возведения голландского варианта

Устройство стропильной системы полувальмовой крыши, как уже говорилось ранее, довольно сложно. Поэтому, приступая к возведению, следует вначале познакомится со всеми нюансами предстоящей работы. Если вы решили использовать полувальмовую крышу по голландскому типу, то монтаж стропильной системы проводится следующим образом:

первым делом проводится установка мауэрлата. Именно этот элемент будет равномерно распределять нагрузки от крыши на стены;
далее, проводится монтаж конькового прогона. Именно к нему будут крепиться верхние концы стропил. Его крепят на стойки. При этом коньковый прогон должен располагаться строго по центральной диагонали дома, между скатами;
в полувальмовой крыше используются стропила разной длины. При этом они носят разное название. В подобной системе используются накосные или диагональные, рядовые и другие виды стропил. Каждой из них предназначено свое определенное место;
накосные или диагональные стропила крепятся к мауэрлату фронтона и к торцу конькового прогона. Они должны быть достаточно крепкими, чтобы выдержать вес остальных элементов конструкции. К накосным стропилам крепятся нарожные;
стропильная система боковых скатов достаточно проста. Она аналогична обычной двухскатной крыши. Здесь рядовые стропила закрепляются снизу к мауэрлату, а сверху к коньковому прогону.

Если речь идет о датском варианте полувальмовой крыши, то больших отличий в монтаже стропильной системы нет. Но есть и свои нюансы. В датском варианте стропильные ноги скатов в форме трапеции не подходят к коньковому бруску. Здесь они будут упираться верхней частью в брусок-прибоину. Этот элемент является основанием вертикального фронтона. Он фиксируется к стропилам боковых скатов крыши.

При строительстве стропильной системы полувальмовой крыши нужно использовать только качественные материалы. Лучше всего для этих целей подходит сосна. Кроме основных элементов конструкции в виде стропил, сюда же включаются и дополнительные элементы. В обязательном порядке используются подкосы. Они необходимы чтобы укреплять длинные стропила. Также могут применяться ригели, шпренгели и другие элементы.

Шаг или расстояние между стропилами выбирают в зависимости от нагрузки, которая будет воздействовать на всю систему. Как правило, этот параметр лежит в пределах от пятидесяти до ста сантиметров.

Делая монтаж стропил о других элементах важно не забыть про утеплитель и гидроизоляцию. Как правило, полувальмовую крышу применяют в тех случаях, если владелец дома хочет сделать вместо чердака мансардный этаж. В этом случае без утепления кровли и дополнительной паро- и гидроизоляции обойтись нельзя

В этом случае без утепления кровли и дополнительной паро- и гидроизоляции обойтись нельзя.

Видео по теме:

Голландская крыша и ее особенности

Устройство двускатной полувальмовой крыши в голландском варианте обычно таково, что под потолком мансарды находится чердак, в котором освещение и вентиляция обеспечиваются слуховыми окошками, монтируемыми во фронтонах.

При данном исполнении мансарда выходит намного удобнее, ее потолок будет скошен только в двух местах, в датском варианте – в четырех.

Монтаж стропильной системы крыши голландского типа

Голландская крыша имеет довольно сложное устройство, к тому же, требующее большого количества материалов.

Взглянув на схему стропильной системы полувальмовой крыши, легко убедиться, что при ее возведении используется очень много элементов: различные стропила, упоры, подкосы, шпренгели. Все это очень затрудняет ее монтаж.

Поэтому независимо от того, знаете ли вы, как делать полувальмовые крыши или нет, прежде чем приступить к работе, нужно составить точный проект, в котором будет отображена ее конструкция и проведены расчеты.

При устройстве стропильной системы следует соблюдать следующий порядок:

Перед укладкой мауэрлата по всему периметру здания делают бетонный армированный пояс с одновременным закладыванием в него креплений под брус. В качестве крепления пользуются шпильками, располагают их с шагом 100-120 мм. Для упрощения монтажа желательно шпильки устанавливать в местах, не совпадающих с креплением стропил к брусу.
Далее укладывается слой утеплителя и монтируется мауэрлат. Это брус, выступающий в качестве привязки стен к крыше дома и распределяющий нагрузку от стропил на всю верхнюю часть строения. Фиксация мауэрлата происходит при помощи гаек и шайб, закручиваемых на шпильки. В данном варианте конструкции крыши мауэрлат укладывается на боковые скаты как в обычной вальмовой, а на вальмовых скатах он ложится на верх фронтонов и крепится анкерами.
Устройство продолжается установкой конькового бруса (или прогона). Это очень важный элемент стропильной системы. Он представляет собой горизонтальную балку, установленную в самой вершине крыши. Располагается между торцевых скатов и служит для соединения или опоры стропил. Для его изготовления используют тот же материал, что для мауэрлата и стропил.
В полувальмовой крыше голландского типа скаты вальмы монтируются с использование накосных и угловых стропил (нарожников), длина которых варьируется в соответствии с конструкцией. Накосные (диагональные) стропила устанавливаются от углов здания к торцу конькового прогона. На них приходится самая большая нагрузка.
Накосные стропила устанавливаются одним концом на мауэрлат фронтонов, расположенных под вальмой, а другим крепятся к торцу бруса конька.
Рядовые стропила боковых (основных) скатов соединяются с основным мауэрлатом и коньковым прогоном.
Нарожные стропила (боковых скатов и вальм) в свою очередь крепятся к накосным.

Если вы решили построить двухскатную полувальмовую крышу своими руками, нужно очень ответственно подходить к выбору материала для изготовления элементов стропильной системы.

Стандартный материал для стропил доска с сечением 150 мм на 50 мм, желательно хвойных смолистых пород дерева, лучше всего сосны. Из лиственных пород предпочтительнее использовать лиственницу. Материал должен быть сухим, во избежание деформации системы в процессе дальнейшей эксплуатации. Также нужно провести обработку дерева специальным противомикробным средством.

При наличии больших пролетов, необходимо усиление системы при помощи подкосов и упоров, а накосные стропила усиливают, как правило, при помощи шпренгелей (или ферм).

Все эти элементы упираются либо на плиты, либо на балки перекрытия с использованием специальных затяжек.

Далее приступают к заключительному этапу строительства: монтаж обрешетки, гидроизоляции, пароизоляции, теплоизоляции и наконец, кровли.

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.

Как рассчитать площадь крыши полувальмовой конструкции

Полувальмовые крыши относятся к типу сложных с многочисленными скатами. Как видно из прошлого рисунка, в состав общей кровельной поверхности входят следующие фигуры: треугольник, трапеция, прямоугольник со скошенными углами и сложные фигуры.

Для расчёта общей площади крыши делают следующие операции:

сначала рисуют общую схему;
выделяют простые фигуры,
расставляют размеры сторон каждой фигуры,
определяют площадь каждой фигуры;
суммируют полученные результаты и находят общую площадь крыши.

Значение площади крыши нужно для того, чтобы знать, какое количество кровельного материала необходимо закупать. Но при подсчёте кровельного материала для закупки следует учесть, что он продаётся обычно в прямоугольной форме. А поэтому вполне возможно, что площадь закупаемого материала будет в 1,5-2 раза больше расчётной поверхности кровли.

Формулы для расчёта площади плоских фигур приведены в таблице:

Фигура	Площадь
	S = a × b
	S = (a × b) / 2
	S = h × (a + b) / 2
или	S = (a × b) + h × (a + с) / 2