Стропильная система полувальмовой крыши: особенности конструкции и монтажа

Разновидности ↑

Известно две разновидности типовых полувальмовых кровель, различающихся по форме своих скатов.

Первая из них характеризуется наличием перелома в щипцовой плоскости и трапецеидальной формой вальм, вследствие чего называется ломаной или четырёхскатной.

Вторая — выполняется по традиционной схеме и состоит из двух щипцовых скатов и треугольных вальмовых элементов, расположенных над фронтонами (её ещё называют мансардной или двухскатной). Обе конструкции хорошо защищают строения от непогоды и достаточно устойчивы к воздействию снеговых и ветровых нагрузок. При этом они существенно различаются особенностями устройства своего опорного каркаса и требуют различных подходов к его проектированию и монтажу.

Четырёхскатные с ломаным контуром

Отличительной чертой каркаса, обустраиваемого с четырьмя скатами, является наличие на нём двух участков с различным наклоном стропильных ног. Причем угол уклона верхней части равен примерно 30-ти градусам, а нижняя плоскость делается под углом порядка 60 градусов.

Благодаря такому устройству под кровлей образуется достаточное по размерам пространство, которое может быть обустроено под жилое помещение. Ломаная стропильная система является самым экономичным и практичным вариантом обустройства жилых подкровельных пространств. Сложность её сооружения определяется особенностями архитектуры строения и видом кровельного покрытия, а также зависит от климатических особенностей данной местности.

Важно!
Определяющее значение при выборе такой сооружения имеет именно климат, поскольку в регионах с большим количеством осадков они будут задерживаться на скатах, оказывая недопустимое давление на опорный каркас.

В таких местностях предпочтение отдаётся крышам с крутыми скатами и небольшими свесами. При малых количествах среднегодовых осадков допускается изготавливать полувальмовые типы с небольшими углами наклона.

К преимуществам следует отнести:

• значительный объём подкровельного пространства;
• привлекательный внешний вид, с возможностью выбора любой оригинальной формы;
• надёжная защищённость строения от непогоды.

• Сложность обустройства стропильной системы, содержащей значительное количество подкосов, вспомогательных элементов, типа ригелей, стоек, рёбер и специальных упоров. Однако, именно благодаря такому устройству, полувальмовая крыша приобретает свойственную прочность и надежность.
• Значительный расход строительных материалов.
• Трудность застилки основания кровельным покрытием.

Мансардные полувальмовые крыши

Под мансардной крышей понимается щипцовая конструкция с вальмовыми вставками треугольной формы, встроенными над фронтонами здания. В случае квадратного основания перекрытия крыша здания своими формами напоминает пирамиду и обладает повышенными прочностными показателями. На основаниях в виде прямоугольника мансардная кровля состоит из двух противоположно расположенных треугольников и двух трапеций с мансардными склонами.

Поскольку скаты имеют одинаковые углы наклона – элементы стропильной системы могут располагаться симметрично относительно осевой балки.

Двухскатные или мансардные кровли отличаются следующими преимуществами:

• возможность использования в местностях, для которых характерны ветровые нагрузки значительной величины (вблизи от моря, например);
• оригинальные архитектурные формы позволяют сооружать строения, прекрасно смотрящиеся на фоне любых природных ландшафтов;
• низкое расположение профильного основания кровель этого класса способствует их устойчивости к сильным вибрациям (при расположении здания вблизи оживлённых магистралей и трасс).

•  сложности с ремонтом и очисткой от снега, определяемые сложностью её конфигурации;
•  необходимость в дополнительной вентиляции подкровельного пространства.

металлочерепица

Завершение монтажа стропильной системы

Завершив установку всех элементов стропильной системы, включая укороченные стропилины, необходимо выполнить завершающие работы. Они предполагают подготовку стропильной системы к монтажу обрешетки и покрытия полувальмовой кровли выбранным материалом.

Для выполнения завершающих действий нужно сделать следующее:

• Смонтировать фронтонные кобылки, которые сформируют торцевые свесы. Эти элементы следует закреплять на крайних нарожниках основных скатов и упирать в наклонные элементы фронтона. Кобылки следует располагать на расстоянии около 1 метра друг от друга. Если основная коробка выполнена из бетона или кирпича, необходимо позаботиться о гидроизоляции элементов. Причем достаточно использовать дешевые материалы, такие как рубероид или пергамин, сложенный в несколько слоев.
• Обшить периметр крыши ветровой доской, применяя материал размером 5*15 см. Крепить элементы начинают на фронтонный и основной свес. Первоначальная длина доски определяется проектом крыши, но в процессе обшивки можно делать корректировку. Ветровые доски, прислоняющиеся к кобылкам, нужно сначала примерить, сделать запил, а потом закрепить.
• Наращивать диагональные элементы нужно доской соответствующих размеров.

Стропильная система по датской технологии считается законченной. Завершением всех работ станет подшивка карнизов и монтаж обрешетки в соответствии с техническими характеристиками выбранного кровельного материала.

Разобраться в вопросе строительства стропильной системы полувальмовой крыши сложно, но сделать это необходимо для самостоятельного возведения крыши. Тем более, что основные моменты были представлены подробно.

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Укладывают основные стропила, формирующие трапециевидные скаты. Они упираются верхними краями в коньковый брус, нижними в мауэрлат.
6. Проводят монтаж належников. Это короткие стропильные ноги, которые верхними концами упираются в диагональные ребра кровельной конструкции.
7. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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 система голландской крыши

Строительство конструкции с трапециевидной короткой вальмой и треугольным фронтоном над ней немногим отличается от сооружения традиционного четырехскатного вида. Правда в плане схема стропильной системы полувальмовой крыши голландского типа не напоминает запечатанный почтовый конверт. Похожа она скорее на разделенный надвое прямоугольник с трапециями по краям торцевых сторон. Правда, до этапа сооружения коротких скатов все работы ведутся аналогично.

Процесс сооружения базового варианта

Сначала производится монтаж опор под укладку конькового прогона. Вместо отдельных опорных стоек может использоваться рама, верхняя сторона которой будет служить прогоном для будущей крыши. Затем устанавливают рядовые стропильные ноги. Технологические различия начинаются при установке диагональных ног и нарожников голландской полувальмы. Они ведь обязаны сформировать плоскость укороченного пятиугольного ската, а не полноценной треугольной вальмы, как в стандартных четырехскатных крышах.

Цель достигается путем установки горизонтальной перемычки-прибоины, к углам которой врубкой присоединяются диагональные стропилины. Часть нарожников, расположенных по центру будущего ската, фиксируются верхом к прибоине гвоздями или уголками. Остальные нарожники монтируются обычным методом: к диагональной стропилине верхом, к мауэрлату или балке перекрытия низом.

Чтобы обеспечить жесткость в зоне полувальмы, участки присоединения перемычки к рядовым стропилам усиливают подкосами. Крайние стропильные фермы с обеих сторон делают двойными. Места фиксации перемычки к стойке и к стропилинам дополнительно укрепляют коротышами – прибитыми снизу отрезками доски. Они предотвратят деформацию конструкции при превышении нагрузки.

Возвышающуюся над укороченной вальмой треугольную часть фронтона обшивают доской или листовым материалом. Однако разумные хозяева устраивают в вертикальном треугольнике небольшие окна для поступления естественного освещения и обеспечения вентиляции.

С распространенными типами голландских крыш полувальмовой разновидности и формами стропильных систем ознакомит фото подборка:

Микс Голландии с Данией

Как водится, базовая голландская версия стала почвой для разработки массы модификаций. Согласно одной из них место фронтонного треугольника занимает полувальма аналогичной конфигурации. С пятиугольным укороченным скатом она формирует выпуклый, а не вогнутый угол. Стоит отметить, что и вогнутые углы имеют место в ряде архитектурных решений. В плане схема похожа на привычный конверт, но проекция вальмовых составляющих отличается.

Разница есть в алгоритме строительства. На этапах сооружения двускатной части крыши работы выполняются так, как диктует наслонная или висячая технология. Затем, чтобы создать характерный излом, первым делом перед крайней рядовой стропильной фермой монтируется ее укороченный аналог, а уже к его углам присоединяются диагонали. Дальше все производится по вышеизложенному плану и по чертежам голландской стропильной системы для полувальмовой крыши. Только верхний вальмовый треугольник сооружается по датской методе.

Двускатная голландская кровля

Голландская двускатная крыша закладывается преимущественно на малоэтажных зданиях и оптимальна при необходимости обустройства под ней мансарды. Из-за сокращения скосов с 4 до 2 и возможности размещения окон на боковых фронтонах при выборе этого варианта потери полезного объема сводятся к минимуму, единственным минусом конструкции считается громоздкость каркаса.

Сооружение базового варианта своими руками пошагово

При самостоятельном ведении работ стропила полувальмовой кровли чаще всего крепятся наслонным способом. В таких случаях последовательно:

• Блочные или кирпичные стены укрепляются армопоясом.
• Выполняется крепление мауэрлата – по периметру несущих боковых стен и под нижней частью треугольных вальм.
• Проводятся работы по установке лежня, вертикальных опорных стоек и закреплению конькового бруса. Коньковый прогон в таких конструкциях располагается строго по центру с равных удалением от всех стен дома.
• К коньку и мауэрлату крепятся рядовые стропила. Рядовые стропильные ноги устанавливаются с равномерным шагом около 60-120 см, при распиле этих элементов учитывается потребность 40-50 см запасе на карнизный свес.
• Выполняется установка диагональных стропил (в верхней точке – с помощью гвоздей, в нижней – металлических уголков). При больших нагрузках эти элементы делают сдвоенными.
• Монтируются укороченные стропила основного ската и нарожники вальмового. По аналогии с рядовыми стропилами их нижняя часть обычно выпиливается под мауэрлат и дополнительно фиксируются длинными гвоздями или уголками.
• Монтируются вспомогательные элементы и крепежи под водосточные желоба.
• Поверх стропильного каркаса набивается обрешетка, настилается рулонная гидроизоляция (с обязательным заходом на хребты) и монтируется кровельное покрытие.

При сравнительно небольшой площади дома и эксплуатации внутреннего пространства в качестве жилого в таких каркасах отсутствуют подкосы и аналогичные узлы укрепления. В остальных случаях и при отсутствии возможности установки центральных вертикальных стоек заложение стропильной системы голландской крыши доверяют профессионалам.

Комбинирование голландской и датской кровли

Помощь специалистов также требуется при усложнении конфигурации крыши, в частности – при комбинировании разных типов каркаса. Среди возможных вариантов особым спросом пользуются:

• Системы с наклонными треугольными вальмами, продолжающиеся трапециевидными скатами (комбинирование датской и голландской крыши).
• То же, с поднятием краев скатов вверх (крыши в восточном стиле).
• Конструкции с ломанными хребтами, зачастую выбираемые при планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого.

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.

Преимущества и недостатки

К ряду преимуществ можно отнести:

• Отличная защита от большого скопления на кровельной поверхности количества осадков.
• Привлекательный внешний вид, который в глазах окружающих выглядит как атрибут достатка.
• Огромная способность противостоять ветровым нагрузкам.
• Конструктивные особенности способствуют повышению теплоэффективности.
• Возможность создать прочное мансардное пространство больших размеров.

К недостаткам относится:

• Сложность проведения работы.
• Сооружение такого вида кровли займет больше времени, чем остальных.
• Требуется большее количество материалов для строительства: гидро- и теплоизоляционных материалов, досок, материала кровли.

Список недостатков практически незначим, если учитывать достоинства.

Гибрид четырехскатной и двускатной – датская

Эта разновидность ценится прежде всего за интересный вид и хорошую устойчивость к ветровым нагрузкам, но при желании датские крыши закладываются и на мансардных этажах. В поднятых треугольных фронтонах при желании легко устанавливаются осветительные или вентиляционные окна.

Строительство и монтаж

Общие требования к монтажу датской крыши и порядок работ по многом совпадают с вальмовой, но это исполнение считается более сложным. При их возведении последовательно:

• Выполняется крепление мауэрлата, в отличие от голландской – на одном уровне и по всему периметру дома.
• Устанавливаются опорные стойки с коньковым прогоном при сборке крыши по наслонной технологии или треугольные стропильные фермы – при висячей.
• Вдоль плоскости основного широкого ската с равномерным шагом монтируются рядовые стропильные ноги.
• На крайние рядовые стропила набивается опорная доска (низ поднятого треугольного фронтона).
• Последовательно монтируются диагональные и укороченные стропила.
• Каркас усиливается подкосами или шпренгельными фермами, рассчитываемыми исходя из его габаритов и назначения крыши. Стропильные системы висячего типа стягиваются горизонтальными затяжками.
• Выполняются остальные кровельные работы (набивка обрешетки, монтаж пирога и вспомогательных узлов)

Устройство коньковой части каркаса

Коньковый прогон в таких конструкциях закладывается даже при висячем способе крепления стропил. В особо сложных каркасах конек может быть двойным и усиливаемым фермами, но такое исполнение встречается редко.

По аналогии с голландскими крышами прогон располагается по центральной оси дома, с опорой на стойки или с соединением в верхней точке висячих стропильных ферм. Требования к элементу довольно жесткие – конек выполняется из цельного бруса с сечением от 100 мм.

Установка диагональных стропилин

В отличие от двускатной голландской крыши диагональные ноги, формирующие плоскость скатов и хребты кровли, крепятся не к коньку, а к горизонтальной опорной доске, в свою очередь фиксируемой к боковым рядовым ногам и усиливаемую подкосами.

Из-за повышенных нагрузок этот диагональные стропила рекомендуют делать сдвоенным. Нижняя, опирающаяся в мауэрлат часть обязательно укрепляется металлическими уголками.

Изготовление и установка вальмовых ног

Укороченные стропила, формирующие остальную часть скатов, устанавливаются с равномерным шагом, со стыковкой на хребтах. Способ крепления не регламентируется, но лучшие результаты достигаются при предварительном выпиливании в их нижней части паза для посадки на мауэрлат.

По аналогии с рядовыми стропилами при их расчете предусматривается запас на формирование свеса или заранее продумывается способ его обустройства.

Свойства

Говоря о таком виде конструкции крыши, как полувальмовая, необходимо выделить ряд ее эксплуатационных характеристик.

1. При построении такой крыши можно максимально использовать пространство, которое образуется под кровлей. А также несколько его расширить и сделать более пригодным для проживания.
2. Подобная форма крыши гораздо более устойчива к воздействию ветровых нагрузок, поэтому подходит для оборудования в местностях с сильными ветрами.
3. Полувальмовая крыша достаточно оригинально и эстетично выглядит. Способна подчеркнуть индивидуальность и выделить строение.
4. Данный тип конструкции крыши сочетает в себе качества двухскатного и вальмового варианта.

Кровельный пирог полувальмовой крыши После того, как монтаж стропильной системы будет закончен, можно переходить к выполнению тепло- и гидроизоляционных работ. Слои изолирующих материалов необходимо последовательно уложить на обрешётку стропил и надёжно закрепить. На современном строительном рынке присутствует достаточно обширный выбор различных материалов и выбор сделать есть из чего. Кстати, если присутствует непреодолимое желание непременно приложить руку к проведению работ, то именно укладка изолирующих материалов позволяет его унять. Эта работа не требует особенных знаний. После того как слои изолирующих материалов будут уложены, можно приступать к работам по укладке кровельного материала.

Подводя итоги вышесказанного, можно отметить, что перед тем, как сделать выбор в пользу полувальмовой либо какой-то другой формы конструкции крыши необходимо ознакомиться с фото и видео материалами по данной теме. Чтобы иметь как можно более подробное представление о предстоящих работах и возможность посмотреть на конечный результат.

Возведение голландской крыши

Конструкция полувальмы состоит из многих элементов, исключить хоть один из которых просто нельзя, так как у каждого имеется свое предназначение. Основой выступает мауэрлат и сложная система стропил. Если стены здания возведены из кирпича, хорошо устроить поверху железобетонный армированный пояс с выступающими между будущими стропилами оцинкованными шпильками диаметром от 10 мм и шагом 1,2 м, и насадить брус мауэрлата на него поверх пары слоев рубероида. Для мауэрлата в основном используют брус с сечением 150×150 мм. Далее с помощью врубки и использования железных скоб устраивают конек, к которому крепят накосные и диагональные стропила (или нарожники).

Стропильная система полувальмовой крыши

Очень важно произвести правильные замеры и рассчитать требуемые длины стропил. Лучше всего приготовить стропила длиннее на 50 см от расчетных данных, чтобы избежать неприятностей во время работы

Когда с мауэрлатом и коньком прочно скрепили накосные стропила, производят установку рядовых. При этом учитывают ширину утеплительного материала, по которому рассчитывается шаг рядовых стропил. Чтобы обеспечить упор стропил в основание, со стороны торцов делают вырезки, по бокам их можно металлическими уголками прикрепить к мауэрлату. Если пролеты получаются большие, используют усиление с помощью подкосов с упорами. С помощью шпренгельной фермы можно укрепить диагональные стропила.

Если плита, перекрывающая дом, железобетонная – стойки с упорами без проблем можно упереть в нее. В другом случае на баки перекрытия необходимо поставить дополнительные затяжки.

Все деревянные элементы конструкции перед началом монтажа следует обработать специальными растворами для предохранения от гниения и влияния огня.